ES2216162T3 - Procedimiento para fabricar polimeros absorbentes que forman un hidrogel impregnados con perfume. - Google Patents
Procedimiento para fabricar polimeros absorbentes que forman un hidrogel impregnados con perfume.Info
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Abstract
Un procedimiento para producir un polímero absorbente que forma un hidrogel, impregnado con perfume, donde la liberación de un olor a perfume es desencadenado por la fuerza de expansión dinámica del polímero cuando éste se moja, que comprende las etapas de: (i) mezclar un vehículo sólido y un perfume con intermedios de reacción del polímero absorbente que forma un hidrogel antes de que se alcance el punto de gelificación en la polimerización del polímero absorbente que forma un hidrogel, (ii) formar el polímero absorbente que forma el hidrogel, impregnado con el perfume, y (iii) secar el polímero absorbente que forma el hidrogel, impregnado con el perfume.
Description
Procedimiento para fabricar polímeros absorbentes
que forman un hidrogel impregnados con perfume.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para fabricar polímeros absorbentes que forman un
hidrogel, impregnados con perfume, a dichos polímeros y a los
artículos absorbentes desechables que contienen tales polímeros.
Se conoce, en la bibliografía, una amplia gama de
artículos absorbentes desechables, diseñados no solamente para ser
eficaces en la absorción de líquidos corporales tales como orina,
sangre, flujo menstrual y similares, sino también para ser
higiénicos y cómodos de usar. Unos productos absorbentes desechables
de este tipo comprenden, en general, un material de lámina superior
permeable a los líquidos, un núcleo absorbente y un material de
lámina de respaldo impermeable a los líquidos. Se han explorado
diversas formas, tamaños y espesores de tales artículos con el
objetivo de hacer su uso más confortable y conveniente.
De un tiempo a esta parte, los estudios de tales
artículos absorbentes desechables se han centrado principalmente en
la capacidad absorbente del artículo. Como resultado, se han
desarrollado diversos polímeros absorbentes con elevado poder de
absorción. Tales polímeros absorbentes conocidos (también conocidos
como polímeros absorbentes que forman hidrogel) son capaces de
absorber aproximadamente de treinta a sesenta gramos de agua por
gramo de polímero.
Más recientemente, la investigación se ha
centrado en la eliminación de los malos olores generados al llevar
puesto un artículo absorbente desechable durante un tiempo
relativamente largo. Muchos líquidos corporales tienen olor
desagradable o despiden ese olor cuando entran en contacto con aire
y/o bacterias durante períodos prolongados. La patente japonesa
abierta al público nº 61-73664 y nº de publicación
PCT WO 9.422.500 describe polímeros absorbentes que forman un
hidrogel, impregnados de perfume, donde la liberación del olor del
perfume es desencadenada por la fuerza de expansión generada al
mojarse el polímero, y también describe procedimientos para
impregnar con perfume el polímero absorbente que forma un hidrogel.
La solicitud japonesa abierta al público nº 61-73664
describe que la polimerización del polímero absorbente que forma un
hidrogel impregnado con perfume se realiza utilizando una emulsión
acuosa de perfume como disolvente. La solicitud PCT nº de
publicación WO 9.422.500 describe que el complejo de ciclodextrina y
perfume se rocía, mezcla o distribuye sobre el material absorbente
de líquido. Sin embargo, un polímero absorbente que forma un
hidrogel impregnado con perfume en donde la liberación del olor del
perfume se desencadena por la fuerza de expansión dinámica de un
polímero mojado que se fabrica por un método de preparación
convencional desprende un considerable olor a perfume incluso cuando
el polímero está seco. Esto es indeseable ya que a muchos
consumidores no les gusta percibir el olor a perfume en el artículo
desechable seco.
En consecuencia, existe necesidad de un polímero
absorbente que forme un hidrogel impregnado con perfume, que no
desprenda olor a perfume, o en caso de hacerlo sea en una cantidad
inapreciable (que sea aceptada por los consumidores) cuando el
polímero está seco, y donde la liberación del olor a perfume sea
desencadenada por la fuerza de expansión dinámica del polímero
cuando se moja, y métodos para su preparación. En el estado de la
técnica no se ha encontrado nada que aporte todas las ventajas y los
beneficios de la presente invención.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para fabricar un polímero absorbente que forma un
hidrogel, impregnado con perfume (P-HFAP, por sus
siglas en inglés), donde la liberación de olor a perfume se
desencadena por la fuerza de expansión dinámica del polímero cuando
el polímero se moja, que comprende las etapas de (i) mezclar un
vehículo sólido y un perfume con intermedios de reacción de polímero
absorbente que forma un hidrogel (HFAP, por sus siglas en inglés)
antes del punto de gelificación en la polimerización del polímero
absorbente que forma un hidrogel (HFAP), (ii) formar un polímero
absorbente que forma un hidrogel, impregnado con perfume
(P-HFAP), y (iii) secar el polímero absorbente que
forma un hidrogel, impregnado con perfume
(P-HFAP).
La presente invención se refiere además a un
polímero absorbente que forma un hidrogel impregnado con perfume
(P-HFAP), donde la liberación del olor a perfume se
desencadena por la fuerza de expansión dinámica del polímero cuando
el polímero se moja, que se prepara por dicho procedimiento.
La presente invención se refiere además a
artículos absorbentes desechables que comprenden dicho polímero
absorbente que forma un hidrogel, impregnado con perfume.
Aunque la memoria concluye con reivindicaciones
que indican particularmente y reivindican claramente la invención,
se considera que la presente invención se comprenderá mejor a partir
de la siguiente descripción de las realizaciones preferidas, tomada
conjuntamente con los dibujos que se acompañan y en los que se
utilizan números de referencia iguales para identificar elementos
sustancialmente idénticos, y en los que:
la Figura 1 es una vista en planta de una
realización de un pañal desechable de la presente invención, que
tiene porciones en corte para revelar la estructura subyacente, la
superficie interior del pañal que está frente al observador;
la Figura 2 es una vista en sección transversal
de una realización del pañal desechable de la Figura 1, tomada a lo
largo de la línea transversal central 110 de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista ampliada de una
realización alternativa del pañal desechable de la Figura 1,
correspondiendo la vista a una porción de la Figura 2; y
la Figura 4 muestra los elementos fundamentales
del ensayo de admisión del producto acabado.
Estos y otros rasgos, aspectos y ventajas de la
presente invención se entenderán mejor con referencia a la siguiente
descripción y las reivindicación adjuntas.
A continuación se da una lista parcial de
definiciones de términos que se utilizan en esta memoria.
"HFAP" significa polímero absorbente que
forma un hidrogel.
"P-HFAP" significa polímero
absorbente que forma un hidrogel, impregnado con perfume.
"Líquidos corporales" incluye orina, flujo
menstrual y descargas vaginales.
"Que comprende" significa que se pueden
añadir otras etapas y otros ingredientes que no afectan al resultado
final. Esta expresión abarca las expresiones "que consta de" y
"que consta esencialmente de".
El término "desechable" describe artículos
absorbentes que no están destinados a ser lavados o regenerados de
otra manera o reutilizados como artículos absorbentes (es decir,
están destinados a ser desechados después de un único uso, y
preferiblemente, a ser reciclados, compostados o eliminados de otra
manera que sea respetuosa con el medio ambiente).
Un artículo absorbente "unitario" se refiere
a un artículo absorbente que está formado por partes separadas
unidas entre sí para formar una entidad coordinada de manera que no
se requieran partes de manipulación separadas tales como un soporte
y un forro separados.
"Sólido" significa forma sólida a la
temperatura de 25ºC.
Todos los porcentajes son en peso de la
composición total, a menos que se indique específicamente otra
cosa.
Todas las relaciones son relaciones en peso, a
menos que se indique específicamente otra cosa.
Todas las referencias citadas se incorporan aquí
íntegramente como referencia.
La cita de cualquier referencia no supone admitir
cualquier determinación tal como su disponibilidad como técnica
anterior para la invención que se reivindica.
La presente invención en sus aspectos de
procedimiento y producto se describe detalladamente como sigue.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para fabricar un P-HFAP donde la
liberación del olor a perfume se desencadena por la fuerza de
expansión dinámica de un polímero mojado. El procedimiento comprende
las etapas de (i) mezclar un vehículo y un perfume con intermedios
de reacción de HFAP antes del punto de gelificación en la
polimerización del HFAP, (ii) formar el P-HFAP y
(iii) secar el P-HFAP.
El P-HFAP que se fabrica por
dicho procedimiento satisface la necesidad de un
P-HFAP que no desprende olor a perfume o sólo lo
hace en una cantidad inapreciable (que es aceptada por los
consumidores) cuando el polímero está seco, y donde la liberación
del olor a perfume es desencadenada por la fuerza de expansión
dinámica del P-HFAP cuando se moja.
El procedimiento de la presente invención
comprende la etapa de mezclar un vehículo y un perfume con
intermedios de reacción de HFAP antes del punto de gelificación en
la polimerización del HFAP.
Los vehículos útiles en la presente invención
incluyen glucosa y polímeros tales como almidón y ciclodextrina, y
una matriz hidrófila porosa tal como zeolita, bolas de espuma de
celulosa regenerada, bolas de espuma de poliuretano hidrófilo y
bolas de espuma de poli(alcohol vinílico) reticulado. Como
vehículo, es preferible la glucosa y más todavía el almidón.
Si el nivel de vehículo es menor que 0,5% en peso
de HFAP, no es un nivel suficiente para soportar una cantidad
adecuada de perfume. Si el nivel de vehículo es mayor que 15% en
peso de HFAP, los vehículos están sueltos dentro del encapsulamiento
de HFAP, lo que puede dar como resultado que haya olor a perfume
cuando el polímero está seco. El nivel del vehículo en relación con
el peso de HFAP es típicamente de aproximadamente 0,5% a
aproximadamente 15%, preferiblemente de aproximadamente 1% a
aproximadamente 10%.
Los perfumes y composiciones de esta invención
son los convencionales que se conocen en la técnica. La elección de
cualquier componente del perfume, o de la cantidad de perfume, se
hace en base a consideraciones funcionales y estéticas. Los
componentes preferidos del perfume que resultan útiles en la
presente invención son los ingredientes del perfume altamente
volátiles, y los moderadamente volátiles, más preferiblemente los
perfumes de bajo punto de ebullición, altamente volátiles.
Los ingredientes del perfume con bajo punto de
ebullición y altamente volátiles, típicamente tienen puntos de
ebullición de aproximadamente 250ºC o menos. Estos perfumes
altamente volátiles son efímeros y desaparecen rápidamente mientras
se desprenden. Muchos de los ingredientes del perfume más
moderadamente volátiles también se pierden rápidamente. Los
ingredientes del perfume moderadamente volátiles son los que tienen
puntos de ebullición de aproximadamente 250ºC a aproximadamente
300ºC. Muchos de los ingredientes del perfume que se discuten aquí
más adelante, junto con sus características de olor, y sus
propiedades físicas y químicas, tales como punto de ebullición y
peso molecular se dan en "Perfume and Flavor Chemicals (Aroma
Chemicals)," Steffen Arctander, editado por el autor, 1969, que
se incorpora aquí como referencia.
Ejemplos de ingredientes de perfumes de bajo
punto de ebullición y altamente volátiles son: anetol, benzaldehído,
acetato de bencilo, alcohol bencílico, formiato bencílico, acetato
de isobornilo, canfeno, cis-citral(neral),
citronelal, citronelol, acetato de citronelilo, paracimeno, decanal,
dihidrolinalol, dihidromircenol,
dimetil-fenil-carbinol, eucaliptol,
geranial, geraniol, acetato de geranilo,
geranil-nitrilo, acetato de
cis(3)hexenilo, hidroxicitronelal,
d-limoneno, linalol, óxido de linalol, acetato de
linalilo, propionato de linalilo, antranilato de metilo,
alfa-metil-yonona,
metil-nonil-acetaldehído, acetato de
metilfenilcarbinilo, acetato de levo-mentilo,
mentona, iso-mentona, mirceno, acetato de mircenilo,
mircenol, nerol, acetato de nerilo, acetato de nonilo, alcohol
feniletílico, alfapineno, beta-pineno,
gamma-terpineno, alfa-terpineol,
beta-terpineol, acetato de terpinilo, y vertenex
(acetato de
para-terc-butilciclohexilo). Algunos
aceites naturales también contienen grandes porcentajes de
ingredientes de perfume altamente volátiles. Por ejemplo, la
lavandina contiene como componentes principales: linalol; acetato de
linalilo; geraniol; y citronelol. El aceite esencial de limón y los
terpenos de la naranja contienen aproximadamente 95% de
d-limoneno.
Ejemplos de ingredientes de perfume moderadamente
volátiles son: aldehído amilcinámico, salicilato de
iso-amilo, beta-cariofileno,
cedreno, alcohol cinámico, cumarina, acetato de
dimetilbencilcarbinilo, etilvainillina, eugenol,
iso-eugenol, flor acetato (acetato de
triciclodecenilo), heliotropina, salicilato de
3-cis-hexenilo, salicilato de
hexilo, lilial (aldehído
para-terc-butil-alfa-metil-hidrocinámico),
gamma-metil-ionona, nerolidol,
alcohol de pachulí, fenilhexanol, beta-selineno,
acetato de triclorometilfenilcarbinilo, citrato de trietilo,
vainillina y veratraldehído. Los terpenos de madera de cedro están
compuestos principalmente por alfa-cedreno,
beta-cedreno, y otros sesquiterpenos
C_{15}H_{24}.
Las especies de los olores de perfumes útiles en
la presente invención incluyen (1) nota cítrica como aceite esencial
de bergamota, aceite esencial de limón, aceite esencial de naranjas
dulces, aceite esencial de naranjas amargas, aceite esencial de
limas, aceite esencial de uvas y aceite esencial de mandarinas; (2)
nota frutal tal como melocotón, fresa, manzana, plátano, melón,
piña, frambuesa, aldehído C_{14} (lactona de melocotón) y aldehído
C_{16;} (3) nota de aldehído tal como aldehído de ácido graso
C_{\text{7-12}}; (4) nota floral tal como rosa,
jazmín, clavel y madreselva; (5) nota de especia tal como clavo,
canela de Ceilán y China, pimienta, pimiento, cilantro, cardamomo,
nuez moscada y laurel; (6) nota amaderada tal como madera de
sándalo, madera de cedro, vetiver y pachulí; (7) nota animal tal
como castóreo, ámbar gris, civeta y almizcle (preferiblemente
obtenido por síntesis); (8) nota mentolada tal como menta piperina y
menta verde; (9) nota melosa tal como miel absoluta;(10) nota
avainillada tal como vainilla; (11) nota anisada tal como anís,
estrellas de anís, hinojo dulce, albahaca y estragón; (12) nota de
lavanda tal como aceite esencial de lavanda, aceite esencial de
lavandina, aceite esencial de romero y aceite esencial de eucalipto;
(13) nota verde tal como hojas de violeta absoluta; (14) nota
musgosa tal como musgo de roble absoluto; (15) nota balsámica tal
como bálsamo de Tolú; bálsamo del Perú y benzoína; (16) nota
conífera tal como aceite esencial de pino y aceite esencial de
enebro.
Otros perfumes útiles aquí incluyen (1) Floral
bebé: C-5133, 5134, ó 5138, suministrado por Soda
Aromatic CO. LTD. en Shiga, Japón, (2) la serie Pentalide, p.ej.
A-1559; la serie Primax, p.ej.,
A-1561, suministrado por Soda Aromatic CO. en Shiga,
Japón, (3) la serie Floramild, p.ej., N-30131,
suministrado por Haarman & Reimer, Alemania, y (4) fragancia
Floral GH-8125-8130 y
FNT-849, 850, suministrada por Takasago Aromatic Co.
LTD. Osaka, Japón.
La cantidad de perfume que es suficiente para
aportar propiedades eficaces de descarga de perfume puede variar
dependiendo de varios factores tales como la composición química del
HFAP y las formas físicas del HFAP, p.ej. tamaño de partícula del
HFAP, y la composición química del perfume, así como la naturaleza
del sistema vehículo y el método de aplicación del perfume y el
vehículo. Sin embargo, típicamente, si el nivel del perfume es menor
que 0,01% en peso de HFAP, el olor del perfume cuando se moja el
polímero no es suficientemente fuerte. Si el nivel de perfume es
mayor que 20% en peso de HFAP, el olor del perfume cuando el
polímero está seco es demasiado fuerte.
En realizaciones preferidas, la relación en peso
de HFAP a perfume es de aproximadamente 100:0,01 a aproximadamente
100:20, más preferiblemente de aproximadamente 100:0,1 a
aproximadamente 100:10, más preferiblemente aún de aproximadamente
100:0,5 a aproximadamente 100:5,0.
Preferiblemente, el perfume se incluye
preliminarmente en el vehículo antes de añadirlo a los intermedios
de reacción de HFAP.
En un caso en el que el perfume está en forma de
una partícula pequeña o de polvo, el perfume se puede mezclar con un
vehículo por cualquiera de varias técnicas y empleando cualquier
aparato de los que se usan normalmente para aplicar (p.ej., mezclar)
un material a otro material que se conozcan en la técnica. En otro
caso en el que el perfume está en forma de un líquido, el perfume se
puede incluir en un vehículo por cualquiera de las diversas técnicas
y aparatos que se utilizan normalmente para aplicar un líquido a un
material, que sean conocidas en la técnica.
En una realización preferida, el perfume se carga
en un vehículo de glucosa para hacer una solución sólida. El perfume
se puede absorber o adsorber en el vehículo por cualquiera de
diversas técnicas y aparatos utilizados para cargar un material en
un vehículo, que se conocen en la técnica. Si el nivel de perfume es
menor que 3% en peso del vehículo, no es eficaz. Si el nivel de
perfume es mayor que 90% en peso del vehículo, el vehículo se
sobrecarga y el perfume se desprende demasiado fácilmente del
vehículo y del HFAP. Preferiblemente, la concentración de perfume en
el vehículo en peso es de aproximadamente 3% a 90%, más
preferiblemente de aproximadamente 20% a 70%.
El vehículo y el perfume se aplican a una mezcla
material de HFAP antes del punto de gelificación en la
polimerización de HFAP a una temperatura típica de aproximadamente
50ºC a aproximadamente 90ºC, preferiblemente de aproximadamente 60ºC
a aproximadamente 80ºC en atmósfera o gas inerte, preferiblemente de
aproximadamente unos cuantos segundos a aproximadamente 20 minutos
antes del punto de gelificación de la polimerización, más
preferiblemente de aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 15
minutos antes del punto de gelificación de la polimerización.
Si el vehículo y el perfume se aplican a la
mezcla material de HFAP más de aproximadamente 20 minutos antes del
punto de gelificación de la polimerización, el perfume interfiere
con la polimerización y el perfume es propenso a evaporarse. Si el
vehículo y el perfume se aplican a la mezcla material de HFPE menos
de aproximadamente unos cuantos segundos antes del punto de
gelificación de la polimerización, y después del punto de
gelificación de la polimerización, el perfume no puede ser atrapado
ni protegido en estado seco.
Los intermedios de reacción de HFAP incluyen
polímeros lineales, oligómeros, monómeros y un reticulante y también
pueden incluir un iniciador de polimerización residual y agua.
Los polímeros lineales y los oligómeros son
intermedios de HFAP preparados a partir de los monómeros como se
indica más adelante.
Los monómeros incluyen monómeros que contienen
ácidos, insaturados y polimerizables; algunos monómeros no ácidos;
monómeros de anhídridos de ácidos carboxílicos y de ácidos
carboxílicos olefínicamente insaturados; y monómeros de ácido
sulfónico olefínicamente insaturados.
Los monómeros que contienen ácido, insaturados,
incluyen los ácidos y anhídridos olefínicamente insaturados que
contienen al menos un doble enlace olefínico
carbono-carbono. Más concretamente, estos monómeros
se pueden seleccionar a partir de ácidos y anhídridos de ácidos
carboxílicos olefínicamente insaturados, ácidos sulfónicos
olefínicamente insaturados y sus mezclas.
También se pueden incluir algunos monómeros no
ácidos, habitualmente en cantidades minoritarias, en la preparación
de los HFAP en esta invención. Tales monómeros no ácidos pueden
incluir, por ejemplo, ésteres solubles en agua o dispersables en
agua de los monómeros que contienen ácidos, así como monómeros que
no contienen ningún grupo ácido carboxílico o ácido sulfónico. Así,
monómeros no ácidos adicionales pueden incluir monómeros que
contienen los siguientes tipos de grupos funcionales: ésteres de
ácido carboxílico o de ácido sulfónico, grupos hidroxilo, grupos
amido, grupos amino, grupos nitrilo, grupos sal de amonio
cuaternario, grupos arilo (p.ej. grupos fenilo, tales como los que
se derivan del monómero estireno). Estos monómeros no ácidos son
materiales bien conocidos y se describen más detalladamente, por
ejemplo, en la patente de EE.UU. nº 4.076.663 (Masuda et
al.), expedida el 28 de febrero de 1978; y en la patente de
EE.UU. 4.062.817 (Westerman), expedida el 13 de diciembre de
1977.
Entre los monómeros de ácidos carboxílicos y
anhídridos de ácidos carboxílicos olefínicamente insaturados, se
incluyen los ácidos acrílicos representados por el propio ácido
acrílico, los acrilatos, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido
3-cloroacrílico, ácido cianoacrílico, ácido
metacrílico (ácido crotónico), ácido fenilacrílico, ácido
acriloxipropiónico, ácido sórbico, ácido clorosórbico, ácido
angélico, ácido cinámico, ácido p-clorocinámico,
ácido esterilacrílico, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido
mesacónico, ácido glutacónico, ácido aconítico, ácido maleico, ácido
fumárico, tricarboxietileno y anhídrido de ácido maleico.
Entre los monómeros de ácidos sulfónicos
olefínicamente insaturados se incluyen ácidos vinilsulfónicos
alifáticos o aromáticos tales como ácido vinilsulfónico, ácido
alilsulfónico, ácido viniltoluenosulfónico y ácido
estirenosulfónico; ácidos sulfónicos acrílicos y metacrílicos tales
como acrilato de sulfoetilo, metacrilato de sulfoetilo, acrilato de
sulfopropilo, metacrilato de sulfopropilo, ácido
2-hidroxi(3)metacriloxipropilsulfónico
y ácido
2-acrilamido(2)metilpropanosulfónico.
Antes del comienzo de la polimerización de HFAP,
el nivel de los monómeros en moles de materiales de partida totales
de HFAP es típicamente de aproximadamente 3% a aproximadamente
99,8%, preferiblemente de aproximadamente 5% a aproximadamente
40%.
Como agente reticulante, se incluye
metilen-bis-acrilamida, triacrilato
de trimetilpropano y diacrilato de polietilenglicol. Si el nivel de
reticulante por mol de materiales de partida totales de HFAP es
mayor que 0,1% antes del comienzo de la polimerización de HFAP, el
grado de expansión del gel en agua se reduce espectacularmente,
reduciéndose en consecuencia la capacidad absorbente del polímero.
Si el nivel de reticulante por mol de los materiales de partida
totales de HFAP es menor que aproximadamente 0,001% antes del
comienzo de la polimerización de HFAP, el gel es muy débil y tiende
a disolverse en contacto con agua. Antes del comienzo de la
polimerización de HFAP, el nivel de reticulante por mol de
materiales de partida totales de HFAP es típicamente de
aproximadamente 0,001% a aproximadamente 0,1%, preferiblemente de
aproximadamente 0,002% a aproximadamente 0,02%.
Como iniciador de la polimerización, se incluye
persulfato de sodio, peróxido de hidrógeno, ácido
l-ascórbico, tiosulfato de sodio y sulfito de
sodio.
Si el nivel de iniciador de la polimerización por
mol de los materiales de partida totales de HFAP es mayor que
aproximadamente 0,1% antes del comienzo de la polimerización de
HFAP, el P-HFAP producido es más soluble en agua, y
eso no se prefiere porque el polímero, si está mojado, puede
escaparse del artículo. Antes delcomienzo de la polimerización de
HFAP, el nivel del iniciador de la polimerización por mol de
materiales de partida totales de HFAP es típicamente de
aproximadamente 0% a aproximadamente 0,1%, preferiblemente de
aproximadamente 0% a aproximadamente 0,005%.
Antes del comienzo de la polimerización de HFAP,
si el nivel de agua por mol de los materiales de partida totales de
HFAP es mayor que 96,999, se precisa un tiempo excesivo de secado,
lo que resulta antieconómico. Antes del comienzo de la
polimerización de HFAP, el nivel de agua por mol de materiales de
partida totales de HFAP es típicamente de aproximadamente 0% a
aproximadamente 96,999%, preferiblemente de aproximadamente 59,975%
a aproximadamente 94,998%.
El vehículo y el perfume se pueden aplicar a los
intermedios de reacción del HFAP por cualquiera de diversas técnicas
y aparatos utilizados para aplicar el vehículo a un material en
suspensión que se conocen en la técnica, incluyéndose agitar,
atomizar y dispersar, o incorporar una mezcla sólida en un sistema
gelificante absorbente conformador.
Los polímeros absorbentes expandibles en agua e
insolubles en agua útiles para ser impregnados con perfume en la
presente invención se designan corrientemente como "polímeros
absorbentes que forman hidrogel" (HFAP), "hidrocoloides" o
polímeros "superabsorbentes" y pueden incluir polisacáridos
tales como carboximetil almidón, carboximetilcelulosa e
hidroxipropilcelulosa; tipos no iónicos tales como
poli(alcohol vinílico) y poli(éteres vinílicos); tipos
catiónicos tal como polivinilpiridina, polivinilmorfolinona y
acrilatos y metacrilatos de N,N-dimetilaminoetilo o
N,N-dietilaminopropilo, y las respectivas sales
cuaternarias de los mismos. Típicamente, HFAP útiles en la presente
invención tienen una multiplicidad de grupos funcionales aniónicos
tales como ácido sulfónico y, más típicamente, grupos carboxi.
Los HFAP preferidos para uso en la presente
invención contienen grupos carboxi. Estos polímeros incluyen
copolímeros de injerto de acrilonitrilo-almidón
hidrolizado, copolímeros injertados de
acrilonitrilo-almidón hidrolizado parcialmente
neutralizado, copolímeros de injerto de ácido
acrílico-almidón, copolímeros de injerto de
acrilonitrilo-almidón parcialmente neutralizado,
copolímeros de injerto de acetato de vinilo-éster acrílico
saponificados copolímeros de acrilonitrilo o acrilamida
hidrolizados, polímeros reticulados con reticulación ligera de
cualquiera de los copolímeros que siguen, ácido poliacrílico
parcialmente neutralizado y polímeros reticulados con reticulación
ligera de polímeros de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado.
Estos polímeros se pueden usar tanto solos como en forma de una
mezcla de dos o más polímeros diferentes. Ejemplos de estos
materiales poliméricos se describen en la patente de EE.UU.
3.661.875, patente de EE.UU. 4.076.663, patente de EE.UU. 4.093.776,
patente de EE.UU. 4.666.983 y patente de EE.UU. 4.734.478.
Materiales de polímeros más preferidos para uso
en la fabricación de los HFAP son polímeros reticulados con
reticulación ligera de ácidos poliacrílicos parcialmente
neutralizados y derivados de almidón de los mismos. Más
preferiblemente, los HFAP comprenden de aproximadamente 50% a
aproximadamente 95%, con preferencia 75%, de poli(ácido acrílico)
reticulado con reticulación ligera, neutralizado (por ejemplo,
poli(acrilato sódico/ácido acrílico)). La reticulación
entrelazada convierte al polímero en sustancialmente insoluble en
agua y, en parte, determina la capacidad absorbente y las
características de contenido en polímero extraíble de los HFAP.
Procedimientos para entrelazar en reticulación estos polímeros y los
agentes típicos para entrelazar en reticulación se describen con
mayor detalle en la patente de EE.UU. 4.076.663.
Aun cuando el HFAP es preferiblemente de un tipo
(esto es, homogéneo), también se pueden usar mezclas de polímeros en
la presente invención. Por ejemplo, en la presente invención se
pueden utilizar mezclas de copolímeros de injertos de almidón-ácido
acrílico y polímeros reticulados, con entrelazamientos escasos.
Las partículas de HFAP usadas en las
realizaciones preferidas pueden tener un tamaño, forma y/o
morfología que varían a lo largo de un amplio intervalo, (por
ejemplo gránulos, escamas, productos pulverulentos, agregados de
interpartículas, agregados reticulados de interpartículas, y
similares) y pueden estar en forma de fibras, espumas y similares.
Los HFPA también pueden comprender mezclas con bajos niveles de uno
o más aditivos, tales como, por ejemplo, sílice en polvo,
tensioactivos, cola, aglutinantes y similares. Los componentes en
esta mezcla pueden estar asociados física y/o químicamente en una
forma tal que el componente de polímero que forma un hidrogel y el
aditivo del polímero que no forma un hidrogel no sean fácilmente
separables.
Los HFAP pueden ser esencialmente no porosos o
tener una porosidad interna sustancial.
Para unas partículas como las que se describen
anteriormente, el tamaño de partícula se define como la dimensión
determinada por análisis de tamaño por tamices. Así, por ejemplo,
una partícula que se retiene en un Tamiz de Ensayo Normalizado de
EE.UU. con aberturas de 710 micras (p.ej. del nº 25 según la
designación alternativa en serie de EE.UU. para tamices) se
considera que tiene un tamaño mayor que 710 micras; una partícula
que pasa a través de un tamiz con aberturas de 710 micras y se
retiene sobre un tamiz con aberturas de 500 micras (p.ej. del nº 35
según la designación alternativa en serie de EE.UU. para tamices) se
considera que tiene un tamaño de partícula entre 500 y 710 micras; y
una partícula que pasa a través de un tamiz con aberturas de 500
micras se considera que tiene un tamaño de partícula menor que 500
micras. El tamaño de partícula mediano de la masa de una muestra
dada de partículas de polímero absorbente que forman un hidrogel se
define como el tamaño de partícula que divide a la muestra por la
mitad en base a su masa, esto es la mitad de la muestra en peso
tendrá un tamaño de partícula menor que el tamaño mediano en masa y
la mitad de la muestra tendrá un tamaño de partícula mayor que el
tamaño mediano en masa. Un método normalizado de representar
gráficamente el tamaño de partícula (en donde el porcentaje en peso
acumulado de la muestra de partículas retenida sobre o que pasa a
través de una abertura de tamiz dada se representa gráficamente
frente a la abertura de tamaño de tamiz en un papel con escala
probabilística) se usa típicamente para determinar el tamaño de
partícula mediano en masa cuando el 50% del valor en masa no
corresponde a la abertura de tamaño de un Tamiz de Ensayo
Normalizado de EE.UU. Estos métodos para determinar los tamaños de
partícula de las partículas de polímeros absorbentes que forman un
hidrogel se describen adicionalmente en la patente de EE.UU.
5.061.259 (Goldman y otros), expedida el 29 de Octubre de 1991.
Para partículas de HFAP útiles en las
realizaciones preferidas, las partículas oscilarán, por lo general,
en tamaño desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 2000 micras,
más preferiblemente desde aproximadamente 20 micras hasta
aproximadamente 1000 micras. El tamaño de partícula mediano en masa
será, por lo general, de aproximadamente 20 micras hasta
aproximadamente 1500 micras, más preferiblemente desde
aproximadamente 50 micras hasta aproximadamente 1000 micras, e
incluso más preferiblemente desde aproximadamente 100 hasta
aproximadamente 800 micras.
Dentro de estos intervalos de tamaño, puede ser
preferible elegir las partículas más grandes o más pequeñas
dependiendo de la necesidad de una cinética de absorción más rápida
o más lenta. Por ejemplo, para partículas no porosas, la velocidad
de expansión disminuirá, por lo general, con el aumento del tamaño
de partícula. También puede ser preferible elegir las partículas más
grandes o más pequeñas o los cortes (fracciones) de tamaño más
estrecho de partículas más grandes o más pequeñas a partir del
polímero en masa con el fin de aumentar la permeabilidad de la capa
de gel (esto es, aumentar el valor de la Conductividad de Flujo
Salino (SFC)). Para las partículas de algunos HFAP, se ha encontrado
que cortes de intervalo de tamaño más estrecho que contienen
generalmente tamaños de partículas más grandes dentro de los
intervalos de tamaño anteriormente especificados tienen valores de
SFC más elevados sin una degradación significativa en otras
propiedades del HFAP tales como la capacidad de Comportamiento Bajo
Presión (PUP) y el nivel de polímero extraíble. Así, por ejemplo,
puede ser útil usar un corte de tamaño que tenga un tamaño mediano
en masa en el intervalo desde aproximadamente 500 hasta
aproximadamente 710 micras en el que sólo fracciones mínimas de masa
de los materiales en partículas tienen tamaños mayores que
aproximadamente 710 micras o menores que aproximadamente 500 micras.
Alternativamente, puede ser útil un corte de tamaño más amplio en el
que las partículas tengan por lo general un tamaño en el intervalo
desde aproximadamente 150 micras hasta aproximadamente 800
micras.
Entre unos pocos segundos y aproximadamente 20
minutos después de mezclar el vehículo y el perfume con los
intermedios de reacción de HFAP antes del punto de gelificación de
la polimerización de HFAP, comienza la gelificación, que viene
marcada por un incremento de temperatura automático de
5-10ºC. Se dice que un polímero gelifica cuando
empieza a formar una estructura reticulada, que se hace
prácticamente insoluble en cualquier disolvente.
Una vez iniciada la gelificación, la temperatura
de los intermedios de reacción se mantiene a un valor de
aproximadamente 60ºC a aproximadamente 90ºC durante aproximadamente
0,5 horas a aproximadamente 2 horas con el fin de completar la
gelificación.
Así, al mezclar un vehículo y un perfume con
intermedios de reacción de HFAP antes del punto de gelificación de
la polimerización del HFAP, el perfume y el vehículo impregnarán al
menos una porción del interior del HFAP para formar
P-HFAP. Preferiblemente, el perfume y el vehículo
estarán en todo el interior de las partículas de HFAP.
Después de formar P-HFAP, se
separa del P-HFAP formal el agua utilizada como
disolvente para el HFAP. Preferiblemente, al menos aproximadamente
30%, más preferiblemente más de 50% del disolvente agua se separa de
la mezcla intermitente. La separación del agua se puede hacer por
cualquiera de diversas técnicas y aparatos utilizados para separar o
eliminar líquidos de una mezcla líquido-sólido
conocida en la técnica, incluyendo evaporación, filtración, o una
combinación de ellas.
Los P-HFAP según la presente
invención se pueden usar para muchos fines en muchos campos de uso.
Por ejemplo, los P-HFAP se pueden usar para
recipientes de envasado; dispositivos de suministro de fármacos;
dispositivos de limpieza de heridas; dispositivos de tratamiento de
quemaduras; materiales de columnas de intercambio iónico; materiales
de construcción; materiales agrícolas u hortícolas tales como
láminas de semillas o materiales que retienen agua; y para usos
industriales tales como agentes de vertidos o de deshidratación de
petróleo, materiales para la prevención de la formación de rocío,
desecantes y materiales para el control de la humedad.
Debido a las propiedades absorbentes y de
descarga de perfume exclusivas de los P-HFAP de la
presente invención, éstos son especialmente adecuados para uso como
núcleos absorbentes en artículos absorbentes, especialmente
artículos absorbentes desechables. En el sentido en que se utiliza
aquí, el término "artículo absorbente" como se usa en esta
memoria se refiere a dispositivos que absorben y contienen exudados
corporales, y más específicamente se refiere a dispositivos que se
colocan junto o en las proximidades del cuerpo del usuario para
absorber y contener los distintos exudados descargados del
cuerpo.
En general, un artículo absorbente comprende: (a)
una lámina superior permeable a los líquidos que se sitúa adyacente
al cuerpo del usuario; (b) una lámina de respaldo impermeable a los
líquidos que se sitúa distante del cuerpo del usuario y adyacente a
la ropa del usuario; y (c) un núcleo absorbente posicionado entre la
lámina superior y la lámina de respaldo. El núcleo absorbente
comprende al menos uno de los P-HFAP de la presente
invención anteriormente descritos. Preferiblemente, el núcleo
absorbente comprende además una banda de substrato en la que el
P-HFAP está unido a la banda de substrato.
Alternativamente, el núcleo absorbente comprende, además, una banda
envolvente que encajona el P-HFAP. En una
realización alternativa adicional, el núcleo absorbente comprende
adicionalmente dos tisúes estratificados en los que el
P-HFAP se distribuye entre los dos tisúes
estratificados.
En realizaciones más preferidas, el
P-HFAP en el núcleo absorbente tiene un peso de base
desde aproximadamente 60 g/m^{2} hasta aproximadamente 1500
g/m^{2}, más preferiblemente desde aproximadamente 100 g/m^{2}
hasta aproximadamente 1000 g/m^{2}, lo más preferiblemente desde
aproximadamente 150 g/m^{2} hasta aproximadamente 500 g/m^{2}
del material absorbente.
En algunas realizaciones preferidas, el núcleo
absorbente o miembro absorbente puede comprender adicionalmente
fibras o pasta en copos (material fibroso o de fibra), más
específicamente fibras gelificantes que no son absorbentes. Un
material de fibra de este tipo se puede usar como miembros
reforzantes en el núcleo absorbente, que mejoran el manejo del
líquido por el núcleo, así como un co-absorbente con
los polímeros absorbentes. Preferiblemente, el núcleo o miembro
absorbente incluye desde aproximadamente 40% hasta aproximadamente
100% en peso del P-HFAP y desde aproximadamente 0%
hasta aproximadamente 60% en peso de dicho material de fibra
gelificante que no es absorbente distribuido dentro del material
absorbente.
En una realización preferida, el
P-HFAP está en una concentración de al menos 40%,
más preferiblemente desde aproximadamente 60 hasta 100% en peso en
al menos una región del núcleo o miembro absorbente. En una
realización más preferida, el miembro absorbente comprende una
matriz fibrosa en la que el P-HFAP está distribuido
en la matriz fibrosa.
Cualquier tipo de material de fibra que sea
adecuado para uso en productos absorbentes convencionales se puede
usar en el núcleo absorbente o en el miembro absorbente de la
presente invención. Ejemplos específicos de un material en fibra de
este tipo incluyen fibras de celulosa, fibras de celulosa mejorada,
rayón, polipropileno, y fibras de poliéster tales como
poli(tereftalato de propileno) (DACRON), nilón hidrófilo
(HYDROFIL) y similares. Ejemplos de otros materiales de fibra para
uso en la presente invención incluyen fibras hidrófobas
hidrofilizadas tales como fibras termoplásticas tratadas con
tensioactivos o tratadas con sílice, derivadas, por ejemplo, de
poliolefinas tales como polietileno o polipropileno, poliacrílicos,
poliamidas, poliestirenos, poliuretanos y similares. De hecho, las
fibras hidrófobas hidrofilizadas que son por sí mismas no muy
absorbentes y que, por lo tanto, no proporcionan bandas de
suficiente capacidad absorbente para ser útiles en estructuras
absorbentes convencionales, son adecuadas para uso en el núcleo
absorbente en virtud de sus buenas propiedades de capilaridad. Esto
es debido a que, en el núcleo absorbente de la presente invención,
la tendencia a la capilaridad de las fibras es tan importante, si no
más importante, que la capacidad absorbente del propio material de
fibra, debido a la elevada velocidad de captación de líquido y a la
ausencia de propiedades de bloqueo de gel del núcleo absorbente. Las
fibras sintéticas se prefieren, por lo general, para uso aquí como
el componente de fibra del núcleo absorbente. Las fibras sintéticas
se prefieren, por lo general, para uso aquí como el componente de
fibra del núcleo absorbente.
Otros materiales de fibras celulósicas que pueden
ser útiles en ciertos núcleos absorbentes o miembros absorbentes de
la presente invención son fibras celulósicas que se han hecho
rígidas por procedimientos químicos. Fibras celulósicas químicamente
rígidas preferidas son las fibras celulósicas rígidas, retorcidas,
helicoidales, que se pueden producir reticulando internamente fibras
de celulosa con un agente de reticulación. Adecuadas fibras de
celulosa rigidizantes, retorcidas, helicoidales, útiles como
material de fibra hidrófila de la presente invención, se describen
con mayor detalle en la patente de EE.UU. 4.888.093 (Dean y otros),
expedida el 19 de Diciembre de 1989; patente de EE.UU. 4.889.595
(Herron y otros), expedida el 26 de Diciembre de 1989; patente de
EE.UU. 4.889.596 (Schoggen y otros), expedida el 26 de Diciembre de
1989; patente de EE.UU. 4.889.597 (Bourbon y otros), expedida el 26
de Diciembre de 1989, y patente de EE.UU. 4.898.642 (Moore y otros),
expedida el 6 de Febrero de 1990.
Una realización preferida del artículo absorbente
desechable es un pañal. El término "pañal" como se emplea en
esta memoria, se refiere a una prenda que usan generalmente los
bebés y las personas con incontinencia que se lleva aproximadamente
en la parte inferior del torso del usuario. Una configuración de
pañal preferida para un pañal que comprende un núcleo absorbente se
describe, en general, en la patente de EE.UU. 3.860.003 (Buell),
expedida el 14 de Enero de 1975. Alternativamente, configuraciones
preferidas para los pañales desechables de la presente memoria se
describen también en la patente de EE.UU. nº 4.808.178 (Aziz et
al.), expedida el 28 de febrero de 1989; la patente de EE.UU. nº
4.695.278 (Lawson), expedida el 22 de septiembre de 1987; la patente
de EE.UU. nº 4.816.025 (Foreman), expedida el 28 de marzo de 1989; y
la patente de EE.UU. nº 5.151.092 (Buell et al. al.),
expedida el 29 de setiembre de 1992.
Una realización preferida de un artículo
absorbente de la presente invención es el artículo absorbente
unitario desechable, pañal 20, mostrado en la Figura 1. La Figura 1
es una vista en planta del pañal 20 de la presente invención en su
estado extendido, sin contraer (es decir, se ha quitado la
contracción producida por el elástico) se han cortado algunas
porciones de su estructura para mostrar más claramente la
construcción del pañal 20 y con la porción del pañal 20 que mira o
está en contacto con el usuario, la superficie interior 40,
orientada hacia el espectador. Según se muestra en la Figura 1, el
pañal 20 comprende preferiblemente un conjunto de confinamiento 22
que comprende una lámina superior 24 permeable a los líquidos; una
lámina 26 de respaldo impermeable a los líquidos unida a la lámina
superior; y un núcleo absorbente 28 intermedio entre la lámina
superior 24 y la lámina 26 de respaldo. El núcleo absorbente 28
tiene un par de bordes 60 longitudinales opuestos, una superficie
interior 62 y una superficie exterior 64. El pañal comprende,
además, preferiblemente, paneles laterales 30;rebordes elásticos 32
que se ciñen a las piernas; bandas de cintura elásticas 34; y un
sistema de abrochado 36 que comprende, preferiblemente, un par de
miembros aseguradores 37 y un miembro de enganche 38.
En la Figura 1 se muestra que el pañal 20 tiene
una superficie interior 40 (enfrentada al observador en la Figura
1), una superficie exterior 42 opuesta a la superficie interior 40,
una región 44 de la cintura trasera, una región 46 de la cintura
delantera opuesta a la región 44 de la cintura trasera, una región
48 de bragadura situada entre la región 44 de la cintura trasera y
la región 46 de la cintura delantera, y una periferia que se define
por el perímetro exterior o los bordes del pañal 20 en el que los
bordes laterales se designan por 50 y los bordes del extremo se
designan por 52. La superficie interior 40 del pañal 20 comprende la
porción del pañal 20 que está situada adyacente al cuerpo del
usuario durante el uso (esto es, la superficie interior 40 está
formada, generalmente, por al menos una porción de la lámina
superior 24 y otros componentes unidos a la lámina superior 24). La
superficie exterior 42 comprende la porción del pañal 20 que está
situada alejada del cuerpo del usuario (esto es, la superficie
exterior 42 está formada, generalmente, por al menos una porción de
la lámina 26 de respaldo y otros componentes unidos a la lámina 26
de respaldo). El término "unido" como se emplea en esta memoria
abarca configuraciones en las que un elemento se asegura
directamente al otro elemento fijando el elemento directamente al
otro elemento, y configuraciones en las que el elemento se asegura
indirectamente al otro elemento fijando el elemento al(a los)
miembro(s) intermedio(s) que a su vez se fijan al otro
elemento. La región 44 de la cintura trasera y la región 46 de la
cintura delantera se extienden desde los bordes extremos 52 de la
periferia hasta la región 48 de bragadura.
El pañal 20 también tiene dos líneas centrales,
una línea central longitudinal 100 y una línea central transversal
110. El término "longitudinal", según se usa aquí, se refiere a
una línea, eje, o dirección en el plano del pañal 20 que está
alineada en general (esto es, aproximadamente paralela) con un plano
vertical que biseca al usuario que está de pié en dos mitades
izquierda y derecha cuando lleva puesto el pañal 20. Los términos
"transversal" y "lateral", según se usan aquí, son
intercambiables y se refieren a una línea, eje, o dirección que se
extiende dentro del plano del pañal que es perpendicular, en
general, a la dirección longitudinal (que divide al usuario en
mitades corporales delantera y trasera).
El conjunto de confinamiento 22 del pañal 20 se
muestra en la Figura 1 que comprende el cuerpo principal (chasis)
del pañal 20. El conjunto de confinamiento 22 comprende,
preferiblemente, la lámina superior 24, la lámina 26 de respaldo, y
el núcleo absorbente 28 que tiene un par de bordes 60 longitudinales
opuestos, una superficie interior 62, una superficie exterior 64. La
superficie interior 62 generalmente se enfrenta al cuerpo del
usuario, mientras que la superficie exterior 64 generalmente se
enfrenta al otro lado del cuerpo del usuario. Cuando el artículo
absorbente comprende un soporte separado y un forro, el conjunto de
confinamiento 22 comprende el soporte y el forro (esto es, el
conjunto de confinamiento 22 comprende una o más capas de material
para definir el soporte, mientras que el forro comprende un material
compuesto absorbente tal como una lámina superior, una lámina de
respaldo, y un núcleo absorbente). Para artículos absorbentes
unitarios, el conjunto de confinamiento 22 comprende preferiblemente
la lámina superior 24, la lámina 26 de respaldo, y el núcleo
absorbente 28 del pañal con otras características añadidas para
conformar la estructura del pañal compuesto.
La Figura 1 muestra una realización preferida del
artículo de contención 22 en el que la lámina superior 24 y la
lámina 26 de respaldo tienen dimensiones de longitud y anchura
generalmente mayores que las del núcleo absorbente 28. La lámina
superior 24 y la lámina 26 de respaldo se extienden más allá de los
bordes del núcleo absorbente 28 para formar así la periferia del
pañal 20. Aunque la lámina superior 24, la lámina 26 de respaldo, y
el núcleo 28 se pueden ensamblar con distintas configuraciones bien
conocidas, las configuraciones de artículo de contención preferidas
se describen de manera general en la Patente de EE.UU. 3.860.003
titulada "Contractable Side Portions for Disposable Diaper" que
se expidió a Kenneth B. Buell el 14 de enero de 1975; y la patente
de EE.UU. 5.151.092, "Absorbent Article With Dynamic Elastic Waist
Feature Having A Predisposed Resilient Flexural Hinge", expedida
a Kenneth B. Buell et al. al. el 29 de septiembre de 1992;
cada una de las cuales se incorpora en la presente memoria por
referencia.
El núcleo absorbente 28 puede ser cualquier
miembro absorbente que generalmente es compresible, conformable, no
irritante para la piel del usuario, y capaz de absorber y retener
líquidos tales como orina y otros ciertos exudados corporales. Según
se muestra en la Figura 1, el núcleo absorbente 28 tiene una cara
que se enfrenta a la prenda, una cara que se enfrenta al cuerpo, un
par de bordes laterales y un par de bordes de cintura. El núcleo
absorbente 28 se puede fabricar con diversos tamaños y formas (p.
ej., rectangular, con forma de reloj de arena, con forma de
"T", asimétrico, etc.) y, además de incluir un
P-HFAP de la presente invención, también puede
incluir una amplia variedad de materiales que absorben líquidos,
usados comúnmente en pañales desechables y otros artículos
absorbentes tales como pasta de madera triturada que generalmente se
denomina fieltro de aire. Ejemplos de otros materiales absorbentes
adecuados incluyen guata de celulosa crespada; polímeros expandidos
por fusión que incluyen los coformados; fibras celulósicas
químicamente rígidas, modificadas o reticuladas; tisú incluyendo
envolturas de tisú y estratificados de tisú; espumas absorbentes;
esponjas absorbentes; polímeros superabsorbentes; materiales
gelificantes absorbentes; o cualquier material o combinaciones de
materiales equivalentes.
También se puede variar la configuración y
construcción del núcleo absorbente 28 (p.ej., el núcleo absorbente
puede tener zonas de calibre diferente, un gradiente hidrófilo, un
gradiente superabsorbente, o zonas de admisión de densidad media
menor y de peso base medio menor; o puede comprender una o más capas
o estructuras). Adicionalmente, el tamaño y la capacidad absorbente
del núcleo absorbente 28 también pueden variar para acomodarse a
usuarios que van desde bebés hasta adultos. La capacidad absorbente
total del núcleo absorbente 28 debería, sin embargo, ser compatible
con la carga para la que está destinado y el uso deseado para el
pañal 20.
Una realización del pañal 20 tiene un núcleo
absorbente 28 asimétrico, en forma de T modificada que tiene orejas
en la región delantera de la cintura, pero una forma generalmente
rectangular en la región trasera de la cintura. Estructuras
absorbentes ilustrativas para uso como núcleo absorbente 28 que han
conseguido una amplia aceptación y éxito comercial se describen en
la patente de EE.UU. 4.610.678, titulada
"High-Density Absorbent Structures", expedida a
Weisman y otros el 9 de Septiembre de 1986; la patente de EE.UU.
4.673.402 titulada "Absorbent Articles With
Dual-Layered Cores" expedida a Weisman et
al. el 16 de junio de 1987; la patente de EE.UU. 4.888.231
titulada "Absorbent Core Having A Dusting Layer" expedida a
Angstadt el 19 de diciembre de 1989; y la patente de EE.UU.
4.834.735, titulada "High Density Absorbent Members Having Lower
Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones", expedida a
Alemany et al. el 30 de mayo de 1989. El núcleo absorbente
puede además comprender el sistema de núcleo doble que contiene un
núcleo de admisión/distribución de fibras químicamente enrigidecidas
situadas sobre un núcleo de almacenamiento absorbente como se
detalla en la patente de EE.UU. nº 5.234.423, titulada "Absorbent
Article With Elastic Waist Feature and Enhanced Absorbency"
expedida a Alemany et al., el 10 de agosto de 1993; y en la
patente de EE.UU. nº 5.147.345, titulada "High Efficiency
Absorbent Articles For Incontinence Management" expedida a Young,
LaVon y Taylor el 15 de septiembre de 1992.
La lámina superior 24 se sitúa preferiblemente
adyacente al lado del núcleo absorbente que se enfrenta al cuerpo y
está preferiblemente unida al mismo y a la lámina 26 de respaldo por
medios de fijación (que no se muestran) tales como los que son bien
conocidos en la técnica. Se describen adecuados medios de fijación
con respecto a la unión de la lámina 26 de respaldo al núcleo
absorbente 28. En una realización preferida de la presente invención
la lámina superior 24 y la lámina 26 de respaldo se unen
directamente una con otra en la periferia del pañal y se unen entre
sí indirectamente uniéndolas al núcleo absorbente 28 directamente
por cualesquiera medios de fijación adecuados.
La lámina superior 24 es preferiblemente
adaptable, de sensación de tacto suave y no irritante para la piel
del usuario. Además, la lámina superior 24 es preferiblemente
permeable a los líquidos, permitiendo que los líquidos (por ejemplo,
orina) penetren fácilmente a través de su grosor. Se puede fabricar
una lámina superior 24 adecuada a partir de una amplia gama de
materiales tales como materiales tejidos y no tejidos; materiales
poliméricos tales como películas termoplásticas conformadas
perforadas, películas plásticas perforadas y películas
termoplásticas hidroconformadas perforadas; espumas porosas; espumas
reticuladas; películas termoplásticas reticuladas; y cañamazos
termoplásticos. Adecuados materiales tejidos y no tejidos pueden
estar compuestos por fibras naturales (por ejemplo, fibras de madera
o algodón), fibras sintéticas (por ejemplo, fibras poliméricas tales
como fibras de poliéster, polipropileno o polietileno) o por una
combinación de fibras naturales y sintéticas. La lámina superior 24
está hecha, preferiblemente, de un material hidrófobo para aislar la
piel del usuario de los líquidos que han pasado a través de la
lámina superior 24 y están contenidos en el núcleo absorbente 28 (es
decir, para impedir que se vuelva a mojar). Si la lámina superior 24
está hecha de un material hidrófobo, al menos la superficie superior
de la lámina superior 24 se trata para que sea hidrófila de modo que
los líquidos se transfieran más rápidamente a través de la lámina
superior. Esto disminuye la probabilidad de que los exudados
corporales fluyan por fuera de la lámina superior 24 en lugar de que
sean arrastrados a través de la lámina superior 24 y sean absorbidos
por el núcleo absorbente 28. La lámina superior 24 se puede volver
hidrófila tratándola con un tensioactivo. Métodos adecuados para
tratar la lámina superior 24 con un tensioactivo incluyen pulverizar
el material de la lámina superior 24 con el tensioactivo y sumergir
el material en el tensioactivo. Una discusión más detallada de tal
tratamiento e hidrofilia se recoge en las patentes de EE.UU.
4.988.344, titulada "Absorbent Article With Multiple Layers
Absorbent Layers", expedida a Reising y otros el 29 de Enero de
1991 y patente de EE.UU. 4.988.345, titulada "Absorbent Articles
With Rapid Acquiring Absorbent Cores", expedida a Reising y otros
el 29 de Enero de 1991.
Una lámina superior alternativa preferida
comprende una película conformada con aperturas. Para la lámina
superior, se prefieren las películas conformadas con aberturas
porque son permeables a los exudados corporales y, sin embargo, no
absorbentes, y tienen una tendencia reducida a dejar que los
líquidos retropasen y rehumedezcan la piel del usuario. Así, la
superficie de la película conformada que está en contacto con el
cuerpo permanece seca, reduciéndose de este modo el ensuciamiento
del cuerpo y creando una sensación más confortable para el usuario.
Se describen películas conformadas adecuadas en la patente de EE.UU.
3.929.135, titulada "Absorptive Structures Having Tapered
Capillaries", que se expidió a Thompson el 30 de diciembre de
1975; La patente de EE.UU. 4.324.246 titulada "Disposable
Absorbent Article Having A Stain Resistant Topsheet", que se
expidió a Mullane; et al. al. el 13 de abril de 1982; la
patente de EE.UU. 4.342.314 titulada "Resilient Plastic Web
Exhibiting Fiber-Like Properties", que se expidió
a Radel. et al. El 3 de agosto de 1982; la patente de EE.UU.
4.463.045 titulada "Macroscopically Expanded
Three-Dimensional Plastic Web Exhibiting Non -Glossy
Visible Surface and Calote-Like Tactile
Impression", que se expidió a Ahr et al. el 31 de julio de
1984; y la patente de EE.UU. 5.006.394 "Multilayer Polymeric
Film" expedida a Baird el 9 de abril de 1991.
La lámina 26 de respaldo de la presente invención
es la porción del pañal 20 que, por lo general, está más alejada de
la piel del usuario y que evita que el exudado absorbido y contenido
en el núcleo absorbente 28 de los artículos mojados entren en
contacto con el pañal 20, tal como sábanas y ropa interior. Por
tanto, la lámina 26 de respaldo es preferiblemente impermeable a los
líquidos (p. ej., orina) y preferiblemente se fabrica a partir de
una película de plástico delgada, aunque también se pueden usar
otros materiales flexibles impermeables a los líquidos. (El término
"flexible" como se emplea en esta memoria se refiere a
materiales que son elásticos y que se adaptan fácilmente a la forma
general y a los contornos del cuerpo humano.) Sin embargo, la lámina
26 de respaldo permite que escapen vapores del pañal 20. Un material
adecuado para la lámina 26 de respaldo es una película termoplástica
que tiene un grosor de aproximadamente 0,012 mm (0,5 mpulg) a
aproximadamente 0,051 mm (2,0 mpulg), que comprende preferiblemente
polietileno o polipropileno.
La lámina 26 de respaldo de la presente invención
puede comprender un solo miembro tal como la película descrita
anteriormente, o puede comprender cierto número de materiales unidos
entre sí para formar la lámina 26 de respaldo. Por ejemplo, la
lámina de respaldo puede tener una región central 74 que comprende
una película u otro miembro y una o más regiones externas 76 unidas
a la región central 74 que comprenden la misma película o una
película diferente u otros materiales. En una realización preferida,
la lámina 26 de respaldo comprende una región central 76 que
comprende una película sin aperturas, impermeable a los líquidos y
dos regiones externas 76 que comprenden una película con aperturas y
permeable al aire. El medio por que el que se unen cualesquiera de
las porciones de dicha lámina de respaldo puede ser cualquier medio
conocido en la técnica tal como adhesivos, calor, presión, calor y
presión y enlaces ultrasónicos. Además, la lámina 26 de respaldo
puede comprender cualquier número de capas de material unidas entre
sí para formar un estratificado. Si la lámina 26 de respaldo es un
estratificado, las capas no necesitan ser uniformes a lo largo de
toda la lámina de respaldo. Por ejemplo, la región central 74 de la
lámina 26 de respaldo puede comprender más capas, o capas de
material diferente de las regiones externas 76.
Preferiblemente la lámina 26 de respaldo está
situada en posición adyacente a la superficie externa 64 del núcleo
absorbente 28 y preferiblemente está unida a ella por cualquier
medio adecuado de unión que sea conocido en la técnica. Por ejemplo,
la lámina 26 de respaldo puede asegurarse al núcleo absorbente 28
mediante una capa de adhesivo uniforme y continua, una capa de
adhesivo con algún diseño o una agrupación ordenada de líneas,
espirales o puntos de adhesivo separados. Los adhesivos que se han
encontrado satisfactorios se fabrican por H. B. Fuller Company de
St. Paul, Minnesota y se venden como HL-1258. Un
ejemplo de un medio de unión adecuado que comprende una red con un
diseño abierto de filamentos de adhesivo se describe en la patente
de EE.UU. Nº 4.573.986, titulada "Disposable
Waste-containment Garment", que fue expedida a
Minetola el 4 de marzo de 1986. Otro medio de unión adecuado que
comprende varias líneas de filamentos adhesivos enrollados siguiendo
un diseño en espiral se ilustra por el aparato y los métodos
indicados en la patente de EE.UU. 3.911.173, expedida a Sprague, Jr
el 7 de octubre de 1975; la patente de EE.UU. 4.785.996 expedida a
Ziecker, et al. al. el 22 de Noviembre de 1978; y la patente
de EE.UU. 4.842.666 expedida a Werenicz el 27 de Junio de 1989. Cada
una de estas patentes se incorpora aquí como referencia.
Alternativamente, el medio de unión puede comprender uniones por
calor, uniones por presión, uniones ultrasónicas, uniones mecánicas
dinámicas, o cualquier otro medio de unión o combinaciones de estos
medios de unión apropiado, como son conocidos en la técnica.
También se contemplan realizaciones alternativas
de la presente invención en las que el núcleo absorbente no está
unido a la lámina 26 de respaldo, y/o la lámina superior 24 para
ofrecer mayor extensibilidad en la región de la cintura delantera 46
y en la región de la cintura trasera 44. Se contemplan realizaciones
alternativas en las que se coloca un miembro adicional, tal como uno
o más materiales de barrera impermeable a los líquidos (no
indicado), entre la superficie externa 64 del núcleo absorbente 28 y
la lámina 28 de respaldo. Cualquiera de estos miembros de barrera
puede estar o no estar unido al núcleo absorbente 28. Además, la
lámina 26 de respaldo puede estar o no estar unida a algún material
de barrera que esté situado entre la lámina 26 de respaldo y el
núcleo absorbente 28.
Otra realización preferida del artículo
absorbente desechable es un producto catamenial. Los productos
catameniales preferidos comprenden una lámina superior con
aberturas, de película conformada, como los que se describen en la
patente de EE.UU. 4.285.343 (McNair), expedida el 25 de agosto de
1981; la patente de EE.UU. Nº 4,608,047
(Mattingly), expedida el 26 de agosto de 1986; y la patente de EE.UU. Nº 4,687,478 (Van Tilburg), expedida el 18 de agosto de 1987. Los productos catameniales preferidos pueden tener alas, aletas laterales y otras estructuras y elementos.
(Mattingly), expedida el 26 de agosto de 1986; y la patente de EE.UU. Nº 4,687,478 (Van Tilburg), expedida el 18 de agosto de 1987. Los productos catameniales preferidos pueden tener alas, aletas laterales y otras estructuras y elementos.
Un artículo absorbente desechable particularmente
preferido que comprende el P-HFAP tiene una
tendencia reducida a permanecer mojado en superficie. Dicho artículo
facilita el mantenimiento del agente antimicrobiano alejado de la
piel del usuario, incluso después de mojarse. Un artículo absorbente
desechable que comprende una lámina de respaldo, una lámina
superior, una capa de admisión/distribución, y un núcleo absorbente;
comprendiendo el núcleo absorbente el P-HFAP de la
presente invención. Preferiblemente, dicho artículo absorbente tiene
un porcentaje de admisión en el producto acabado total (método de
ensayo discutido más abajo) mayor o igual que aproximadamente 1,9
m/s en la primera descarga y mayor o igual que aproximadamente 0,3
m/s en la cuarta descarga. La altura de la pila plegada de tal
artículo absorbente es preferiblemente menor que aproximadamente 9,9
mm por compresa, más preferiblemente menor que aproximadamente 6 mm.
Preferiblemente la lámina superior de dicho producto retiene una
cantidad no mayor que aproximadamente 0,05 g a aproximadamente 1 g
de líquido según se mide por el ensayo de humectación del producto
acabado (discutido más abajo); más preferiblemente no mayor que
aproximadamente 0,5 g de líquido; más preferiblemente no mayor que
aproximadamente 0,2 g de líquido; todavía más preferiblemente no
mayor que aproximadamente 0,15 g de líquido.
Con referencia a la Figura 2, se proporciona una
realización ilustrativa de dicho artículo absorbente desechable en
forma de pañal. La Figura 2 es una vista en corte transversal de una
realización del pañal desechable de la Figura 1, tomada a lo largo
de la línea transversal central 110 de la Figura 1. Esta vista
muestra vistas en corte transversal, fragmentadas, de la lámina 26
de respaldo, la cubierta 22 del núcleo, el núcleo absorbente 28, la
lámina superior 24, y los remates elásticos 32 que se ciñen a las
piernas. Esta realización difiere de la mostrada en la Figura 1 en
que se ha añadido un elemento adicional, que es la capa 105 de
admisión/distribución.
La Figura 3 es una vista ampliada de una
realización alternativa del pañal desechable de la Figura 1, que
corresponde a una porción de la Figura 2. En esta realización, la
lámina superior 24 comprende una primera capa 115 que forma parte de
la lámina superior y una segunda capa 120 que forma parte de la
lámina superior. Preferiblemente la primera capa 115 que forma parte
de la lámina superior y la segunda capa 120 que forma parte de la
lámina superior están pegadas entre sí térmicamente. La capa 105 de
admisión/distribución 105 comprende una primera capa 125 de
admisión/distribución y una segunda capa 130 de
admisión/distribución. La primera capa 125 de admisión/distribución
está pegada a la segunda capa 120 de la lámina superior con una
espiral de pegamento. Preferiblemente la primera capa 125 de
admisión/distribución y la segunda capa 130 de admisión/distribución
no están pegadas entre sí.
Cualquier realización expuesta en la Figura 2 o
en la Figura 3 proporciona una tendencia reducida a la humectación
de la superficie. y, en consecuencia, facilita el mantenimiento del
agente antimicrobiano alejado de la piel del usuario, incluso
después de mojarse. En otras palabras, dicha realización reduce el
riesgo de que el líquido, por ejemplo, la orina, que ha entrado en
contacto con el P-HFAP y que ahora posiblemente
contiene agente antimicrobiano, retroceda a la piel del usuario y
ponga en contacto el antimicrobiano con la piel del usuario.
Los materiales preferidos para la lámina superior
24 y para la capa 105 de admisión/distribución de dicho artículo
absorbente con humectación superficial reducida incluyen los
siguientes:
El material preferido para la lámina superior 24
es P-8 no tejido, obtenible a partir de Fiberweb
North America, Inc. (Simpsonville, South Carolina, EE.UU.). Se trata
de una banda continua cardada, pegada térmicamente, convencional, de
aproximadamente 20 a 22 g/m^{2}, hecha de fibras de polipropileno
de aproximadamente 2,2 dtex y un tensioactivo fácilmente separable
(acabado de hilado), es decir, con la primera descarga súbita de
líquido es muy hidrófilo, pero al irse mojando repetidas veces es
esencialmente tan hidrófobo como el polipropileno de base.
Más preferiblemente, el material de la lámina
superior 24 es S-235, obtenible a partir de Havix
Co., Japón. Se trata de un material compuesto de dos capas y hecho
de dos clases de fibras bicompuestas tratadas con un tensioactivo
sintético utilizando tecnologías de cardado y paso de aire.
Preferiblemente la primera capa 115 de la lámina superior es una
fibra bicompuesta de polipropileno/polietileno, p.ej. un
polipropileno que funde a menor temperatura en la envolvente y un
polipropileno que funde a mayor temperatura en el núcleo de la
fibra. Preferiblemente la segunda capa 120 de la lámina superior es
una fibra bicompuesta de polietileno/poli(tereftalato de
etileno) p.ej., un polietileno que funde a menor temperatura en la
envolvente y un poli(tereftalato de etileno) más elástico en
el núcleo de la fibra. Preferiblemente la primera capa 114 de la
lámina superior tiene un tensioactivo hidrófilo débil y
preferiblemente la segunda capa de la lámina superior tiene un
tensioactivo hidrófilo normal. El peso basal total de un material
típico es de aproximadamente 20 a 22 g/m^{2}.
Preferiblemente la capa 105 de
admisión/distribución comprende materiales no tejidos HiLoft pegados
con resina y cardados, tales como, por ejemplo,
FT-6860, obtenible a partir de Polymer Group, Inc.,
North America (Landisville, New Jersey, EE.UU.). Esos materiales
están hechos de fibras de poli(tereftalato de etileno) de 6
dtex, y tiene un peso basal de aproximadamente 43 g/m^{2}.
Alternativamente, la capa 105 de admisión/distribución comprende
material de fibras celulósicas que se han hecho rígidas por
tratamiento químico, disponible a partir de Weyerhaeuser Co.
(EE.UU.) por la designación comercial de CMC. En otra realización
preferida, la capa 105 de admisión/distribución comprende un
material en forma de copos de celulosa, también conocido como fibra
de pasta papelera, obtenible a partir de Weyerhaeuser Co. (EE.UU.)
por el nombre comercial FLINT RIVER.
Deberá entenderse adicionalmente que la presente
invención también se puede aplicar a otros artículos absorbentes
conocidos en el mercado por otros nombres tales como bragas para
incontinencia, productos para la incontinencia de adultos, calzones
de entrenamiento, insertos para pañales, tisúes faciales, toallas de
papel, y similares.
Todos los ensayos se efectúan a aproximadamente
23 +/- 2ºC y a aproximadamente 50 +/- 10% de humedad relativa.
Salvo indicación explícita, la orina sintética
específica utilizada en los métodos de ensayo se conoce vulgarmente
como JAYCO SYNURINE y es obtenible a partir de Jayco Pharmaceuticals
Company of Camp Hill, Pennsylvania. La fórmula de la orina sintética
es: 20 g/l de KCl, 2,0 g/l de Na_{2}SO_{4}, 0,85 g/l de
(NH_{4})H_{2}PO_{4}; 0,15 g/l
(NH_{4})_{2}HPO_{4},
0,19 g/l de CaCl_{2}, y 0,23 g/l de MgCl_{2}. Todos los productos químicos son de calidad reactivo.El pH de la orina sintética está en el intervalo de aproximadamente 6,0 a aproximadamente 6,4.
0,19 g/l de CaCl_{2}, y 0,23 g/l de MgCl_{2}. Todos los productos químicos son de calidad reactivo.El pH de la orina sintética está en el intervalo de aproximadamente 6,0 a aproximadamente 6,4.
Con referencia a la Figura 4, una estructura
absorbente 10 se carga con una descarga de 75 ml de orina sintética
a una velocidad de aproximadamente 15 ml/s utilizando una bomba
(Model 7520-00, suministrada por Cole Pamier
Instruments, Chicago, EE.UU.), que se deja caer desde una altura de
5 cm por encima de la superficie de la muestra. Con un cronómetro se
registra el tiempo que tarda en absorberse la orina. Se repite la
descarga cada 5 minutos a intervalos de descarga de 5 minutos
exactos hasta que el artículo está suficientemente cargado. Los
datos presentes del ensayo se generan cargando cuatro formas.
La muestra de ensayo, que comprende un núcleo
absorbente e incluye una lámina superior y una lámina de respaldo,
se coloca plana sobre una plataforma 11 de espuma dentro de una caja
de perspex (de la que sólo se muestra la base 12) Encima de la
muestra, se coloca una placa 13 de perspex que tiene una abertura de
5 cm de diámetro sustancialmente en el centro. Se introduce la orina
sintética en la muestra a través de un cilindro 14 que se ajusta y
se pega en la abertura. Se colocan unos electrodos 15 en la
superficie inferior de la placa, la que está en contacto con la
superficie de la estructura absorbente 10. Se conectan los
electrodos al cronómetro. Se ponen unas pesas 16 encima de la placa
para simular, por ejemplo, el peso de un bebé. Típicamente se
utiliza una presión de 50 g/cm^{2} en este ensayo.
A medida que se introduce el líquido de ensayo en
el cilindro, típicamente se va acumulando encima de la estructura
absorbente, con lo que se completa un circuito eléctrico entre los
electrodos. Esto desencadena la puesta en marcha del cronómetro. El
cronómetro se detiene cuando la estructura absorbente ha absorbido
la descarga de orina y se ha roto el contacto eléctrico entre los
electrodos.
La velocidad de admisión se define como el
volumen de descarga absorbido (ml) por unidad de tiempo (segundos).
Se calcula la velocidad de admisión para cada descarga introducida
en la muestra. Para la presente invención tienen interés particular
la primera y la última de las cuatro descargas.
Este ensayo está ideado fundamentalmente para
evaluar los productos que tienen una capacidad absorbente de
aproximadamente 300 ml a aproximadamente 400 ml. Si se evalúan
productos con capacidades significativamente diferentes, deberán
ajustarse adecuadamente las características en particular del
volumen de líquido por descarga en torno al 20% de la capacidad
teórica y deberán registrarse las desviaciones.
Un artículo absorbente desechable se coloca en el
aparato mostrado en la Figura 4, como se ha descrito más arriba para
el ensayo de admisión del producto acabado, pero con las siguientes
diferencia. Se cargan 225 ml de orina sintética en la muestra de
artículo absorbente. La carga ocurre vía 3 descargas de orina, de 75
ml cada una, a intervalos de 3 min. No se aplica presión adicional,
aparte de cualquier presión despreciable que puede provenir de la
placa de perspex.
Después de cargarse completamente 225 ml de orina
sintética, se aparta la placa de perspex. Se pesan dos piezas de
papel de filtro/suministradas por Hollingsworth & Vose, Reino
Unido, del tipo ERT FF3.W/S), con dimensiones de 12 cm por 12 cm, y
después se colocan sobre el pañal cargado con orina. Se aplica una
pesa de 2 kg sobre un área de 10 cm x 10 cm al papel de filtro (es
decir, 0,28 psi) durante 2 minutos. Se separa el papel de filtro y
se pesa una segunda vez. El valor de rehumectación del pañal se
define como el incremento en peso (g) del papel de filtro.
Esencialmente, la altura de la pila en una bolsa
se mide midiendo la altura de una pila de productos absorbentes
cuando están envasados en cajas de cartón o bolsas como se presentan
en el mercado, y dividiendo la altura por el número de artículos en
esta pila.
Dicha medida puede hacerse ya sea tomando una de
las bolsas y realizando la medición, o simulando la presión de una
bolsa llena en un dispositivo adecuado (tal como un dispositivo de
medición de esfuerzo-deformación, como es uno
proporcionado por INSTRON Instruments).
Este ensayo se ha desarrollado principalmente
para productos "doblados en dos", es decir, productos que sólo
tienen una línea de dobles en la dirección transversal (anchura) del
artículo, aproximadamente en la mitad del artículo, de modo que la
parte delantera y trasera del artículo están superpuestas en la
bolsa. Para productos sin doblar o doblados en tres (con tres capas
superpuestas), es necesario corregir los resultados en
consecuencia.
Con frecuencia se hace referencia a pesos basales
cuando se habla de diversos materiales.Estos se pueden obtener
esencialmente dividiendo el peso de una muestra por su área. El
tamaño del área así como el número de replicados reatados con
alambre depende de la homogeneidad de la muestra.
La hidrofilia (y por tanto, la humectabilidad) se
definen normalmente en términos del ángulo de contacto y de la
tensión superficial de los líquidos y sólidos implicados. Esto se
discute con detalle en la publicación de la American Chemical
Society titulada Contact Angle, Wettability and Adhesion,
editada por Robert F. Gould (Derecho de autor 1964). En el contexto
de la presente invención, los materiales se pueden clasificar en
tres grupos:
Materiales que son "altamente hidrófilos"
(abreviados "h+"): Generalmente estos materiales tienen un
ángulo de contacto menor que aproximadamente 80 grados. Entre sus
ejemplos, se incluyen fibras celulósicas y polímeros olefínicos
cuando se tratan con un tensioactivo eficaz y fuerte (al menos
cuando se exponen a la humedad por primera vez).
Materiales que son "esencialmente
hidrófobos" (abreviados "h-"): Estos tienen, por lo general,
un ángulo de contacto mayor que aproximadamente 100 grados. Entre
sus ejemplos, se incluyen olefinas puras
(polietileno/polipropile-
no) sin tensioactivos (ni en la superficie, ni incorporados en la resina).
no) sin tensioactivos (ni en la superficie, ni incorporados en la resina).
Materiales que son "moderadamente
hidrófilos" (abreviados "ho"): Éstos tienen un ángulo de
contacto de aproximadamente 90 grados. Entre sus ejemplos, se
incluyen polipropileno/polietileno con tensioactivos menos eficaces
incorporados en la resina, y otros tensioactivos menos hidrófilos
aplicados a la superficie de tales olefinas.
Los siguientes ejemplos describen y demuestran de
modo adicional las realizaciones preferidas dentro del alcance de la
presente invención. Los ejemplos se dan solamente con el fin de
ilustrar y no debe interpretarse que limiten la presente invención,
ya que son posibles muchas variaciones de la misma sin apartarse de
su espíritu y alcance.
Este ejemplo indica como fabricar un
P-HFAP de la presente invención.
Se mezclan 4.000 partes de una solución acuosa al
37% de monómero acrílico compuesto por 74,95% en moles de acrilato
de sodio, 25% en moles de ácido acrílico, y 0,05% en moles de
N,N'-metilen-bis-acrilamida,
agitando con 2,0 partes de persulfato de sodio y 0,08 partes de
ácido 1-ascórbico. La mezcla del sistema de
polimerización se mantiene a 60ºC y con agitación constante. 20
minutos después de comenzar la reacción, se añade 1,5% de perfume y
2,2% de \alpha-almidón como vehículo en la mezcla
del sistema de polimerización. 5 minutos después de la adición del
perfume y del \alpha-almidón que hace de vehículo,
ocurre la gelación como lo indica la elevación de la temperatura a
más de 70ºC del sistema de polimerización. El sistema se lleva de
nuevo a 80ºC durante otra hora, con el fin de completar la gelación.
El polímero gel hidratado se seca con un secador de aire caliente a
80ºC durante al menos 10 horas, se pulveriza con un dispositivo
pulverizador de tipo martillo y se tamiza con una gasa metálica de
malla 20 para separar el polvo que atraviesa la malla 20 como un
polímero absorbente con un tamaño medio de partícula de
aproximadamente 350 micrómetros para obtener
P-HFAP.
Este ejemplo indica como fabricar un
P-HFAP de la presente invención.
En este caso, se sigue el mismo procedimiento que
en el Ejemplo 1, excepto que el 1,5% de perfume y el 2,2% de
vehículo \alpha-almidón se reemplazan por 0,8 g de
colonia para bebés (código 52338 obtenible, p.ej., de Procter &
Gamble Inc., Cincinnati, EE.UU. que se añade a 1,2 g de
\alpha-almidón (obtenible, p.ej., a partir de
Nippon Starch Inc., Osaka, Japan), y se mezcla delicadamente en un
mezclador de alimentos durante 10 minutos.
Este ejemplo indica como fabricar un
P-HFAP de la presente invención. En este caso, se
sigue el mismo procedimiento que en el Ejemplo 1, excepto que el
1,5% de perfume y el 2,2% de vehículo
\alpha-almidón se reemplazan por
0,8 g de colonia para bebés (código 52338 obtenible, p.ej., de Procter & Gamble Inc., Cincinnati, EE.UU. que se añade a 1,2 g de \beta-ciclodextrina (obtenible, p.ej., a partir de Nihon Shoku-Hin Inc., Tokio, Japón) y se mezcla delicadamente en un mezclador de alimentos durante 10 minutos.
0,8 g de colonia para bebés (código 52338 obtenible, p.ej., de Procter & Gamble Inc., Cincinnati, EE.UU. que se añade a 1,2 g de \beta-ciclodextrina (obtenible, p.ej., a partir de Nihon Shoku-Hin Inc., Tokio, Japón) y se mezcla delicadamente en un mezclador de alimentos durante 10 minutos.
Este ejemplo indica como fabricar un
P-HFAP de la presente invención. En este caso, se
sigue el mismo procedimiento que en el Ejemplo 2, excepto que se
mezclan 17 g de P-HFAP del Ejemplo 2 con 1.000 g de
Aquatic CA-76 (un poliacrilato de sodio reticulado;
obtenible a partir de Nippon Shokubai Co. Ltd, Osaka, Japón). El
procedimiento da como resultado un mezclamiento homogéneo de dos
polímeros.
Este ejemplo muestra un núcleo absorbente que
comprende un P-HFAP que se ha hecho por el
procedimiento de la presente invención, para uso en un artículo
absorbente desechable.
Se disgrega pasta celulósica de pinos del Sur y
se abre en una cámara con flujo de aire. Las fibras con una longitud
media de aproximadamente 3 mm se dejan caer en una placa de vacío.
Durante el procedimiento de caída de las fibras, se rocía el
P-HFAP del Ejemplo 4 sobre las fibras de pasta
celulósica. Se forma un núcleo que contiene de 230 a
400 g/m^{2} de fibras de pasta celulósica y 160 a 360 g/m^{2} del P-HFAP. El núcleo es adecuado para uso en aplicaciones de pañales de incontinencia para niños y/o adultos. Una composición típica de una aplicación de pañal de talla L infantil es la siguiente:
400 g/m^{2} de fibras de pasta celulósica y 160 a 360 g/m^{2} del P-HFAP. El núcleo es adecuado para uso en aplicaciones de pañales de incontinencia para niños y/o adultos. Una composición típica de una aplicación de pañal de talla L infantil es la siguiente:
| Componente | Peso (g) | Porcentaje (peso) | |
| Fibras de pasta celulósica | 15 | 55.6 | |
| P-HFAP 15 | 12 | 44.4 |
Este ejemplo muestra un pañal desechable para
bebés, que comprende un P-HFAP que se ha hecho por
el procedimiento de la presente invención.
Las dimensiones dadas son para un pañal destinado
a ser usado por un niño con un peso en el intervalo de
6-10 kilogramos de peso. Estas dimensiones se pueden
modificar proporcionalmente para niños de diferentes tallas, o para
bragas de incontinencia para adultos de acuerdo con la práctica
clásica.
1. Lámina de respaldo: película impermeable a los
líquidos, de 0,020-0,038 mm, fabricada según la
patente de EE.UU. nº. 4.687.478; anchura en la parte superior y en
la parte inferior 33 cm; dentada hacia dentro sobre ambas caras a
una anchura en el centro de 28,5 cm; longitud 50,2 cm.
2. Lámina superior: fibras de polipropileno de
longitud mediana, cardadas y unidas térmicamente (polipropileno
Hercules de tipo 151); anchura en la parte superior y en la parte
inferior 33 cm; dentada hacia dentro sobre ambas caras a una anchura
en el centro de 28,5 cm; longitud 50,2 cm.
3. Núcleo absorbente: comprende 28,6 g de pasta
celulósica y 4,9 g de A-HFAP del Ejemplo 3; 8,4 mm
de grosor, calandrado; anchura en la parte superior y en la parte
inferior 28.6 cm; dentada hacia dentro sobre ambas caras a una
anchura en el centro de 10,2 cm; longitud 44,5 cm.
4. Bandas elásticas para las piernas: cuatro
tiras individuales de caucho (2 por cada cara); anchura 4,77 mm;
longitud 370 mm; grosor 0,178 mm (todas las dimensiones anteriores
se refieren al estado relajado).
El pañal se prepara de la forma tradicional
colocando sobre la lámina de respaldo el material del núcleo
cubierto con la lámina superior y pegándolos.
Las bandas elásticas (designadas "interior"
y "exterior", correspondientes a las bandas más próxima y más
lejana del núcleo, respectivamente) se estiran a aproximadamente
50,2 cm y se colocan entre la lámina superior y la lámina de
respaldo a lo largo de cada cara longitudinal (2 bandas por cara)
del núcleo. Las bandas interiores se pegan todo lo largo por debajo
en el estado estirado. Esto proporciona un elemento espaciador a lo
largo de cada cara del pañal que comprende el material flexible de
la lámina superior/lámina de respaldo entre el elástico interno y el
borde curvado del núcleo. Las bandas interiores se pegan por debajo
todo lo largo en el estado estirado. La composición lámina
superior/lámina de respaldo es flexible y las bandas pegadas por
debajo se contraen para dar elasticidad a las caras del pañal.
El pañal resultante proporciona una combinación
de la propiedad de adsorción de líquido y de propiedades de (i) no
dejar o apenas dejar escapar el olor cuando el
P-HFAP del pañal está seco, y (ii) desencadenar el
desprendimiento de perfume fácilmente cuando el
P-HFAP está mojado.
Este ejemplo muestra un producto de incontinencia
para adultos, que comprende un P-HFAP de la presente
invención.
Siguiendo los procedimientos de preparación del
Ejemplo 4, se forma un núcleo de peso pesado que tiene de 24 a 40 g
de fibras celulósicas y de 10 a 20 g del P-HFAP.
Seguidamente se interpone el núcleo entre una lámina de respaldo
polimérica impermeable a los líquidos y una lámina superior
permeable a los líquidos, para formar un producto de incontinencia
para adultos.
Este ejemplo muestra un producto de protección de
bragas de peso ligero, que comprende un P-HFAP de la
presente invención.
Un protector de bragas, de peso ligero, adecuado
para usar entre períodos menstruales comprende una compresa. La
compresa tiene una superficie de 117 cm^{2}; y contiene 3 g de
fibras celulósicas y 1,5 g de P-HFAP del Ejemplo 3.
La compresa se interpone seguidamente entre una lámina superior de
película conformada, porosa, según la patente de EE.UU. nº 4.463.045
y una lámina de respaldo impermeable a los líquidos según la patente
de EE.UU. nº 4.687.478, para formar un producto protector de bragas
de peso ligero. El protector de bragas resultante proporciona una
combinación de propiedades de adsorción de líquidos y
antimicrobianas.
Este ejemplo muestra una compresa higiénica que
comprende un P-HFAP de la presente invención.
Se prepara un producto catamenial en forma de
compresa higiénica con dos alas que se extienden hacia el exterior
de su núcleo absorbente, según el diseño de la patente de EE.UU. nº
4.687.478, Van Tillburg, expedida el 28 de agosto de 1987. Sin
embargo, la almohadilla utilizada tiene una superficie de 117
cm^{2}; y contiene 6 a 12 g de fibra de pasta celulósica y de 1 a
3 g del P-HFAP del Ejemplo 2. La lámina superior
permeable a los líquidos se fabrica como se describe en la patente
de EE.UU. nº 4.463.045. La lámina de respaldo impermeable a los
líquidos se fabrica como se describe en la patente de EE.UU. nº
4,687,478. La almohadilla higiénica resultante proporciona una
combinación de propiedades de adsorción de líquidos y
antimicrobianas.
Los aspectos y las realizaciones de la presente
invención que se han relatado en este documento tienen ventajas
sorprendentes, incluyéndose eficacia y procesabilidad mejoradas. Por
ejemplo, un P-HFAP que se ha preparado por el
procedimiento de la presente invención o no deja escapar olor a
perfume o sólo deja escapar una cantidad insignificante de olor a
perfume (lo que es aceptado por los consumidores) cuando el
P-HFAP está seco. El perfume no está expuesto a
efecto de envejecimiento ni a su evaporación durante los procesos de
fabricación transporte y almacenamiento, debido a que el
P-HFAP seco es muy eficiente atrapando el perfume
dentro del HFAP. Además, la fuerza de expansión dinámica de un
polímero mojado desencadena una pronta liberación del perfume. La
liberación del perfume se intensifica, en general, por la elevación
local de la temperatura del P-HFAP en unos minutos
por el contacto inicial con el líquido corporal, ya que el proceso
de expansión es un proceso exotérmico.
Claims (13)
1. Un procedimiento para producir un polímero
absorbente que forma un hidrogel, impregnado con perfume, donde la
liberación de un olor a perfume es desencadenado por la fuerza de
expansión dinámica del polímero cuando éste se moja, que comprende
las etapas de: (i) mezclar un vehículo sólido y un perfume con
intermedios de reacción del polímero absorbente que forma un
hidrogel antes de que se alcance el punto de gelificación en la
polimerización del polímero absorbente que forma un hidrogel, (ii)
formar el polímero absorbente que forma el hidrogel, impregnado con
el perfume, y (iii) secar el polímero absorbente que forma el
hidrogel, impregnado con el perfume.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, donde
la etapa (i) de mezcla se efectúa a una temperatura de 50ºC a
90ºC.
3. El procedimiento de la reivindicación 1, donde
el perfume se incluye en el vehículo preliminarmente, antes de su
adición a los intermedios de reacción del polímero absorbente que
forma un hidrogel.
4. El procedimiento de la reivindicación 1, donde
los intermedios de reacción del polímero absorbente que forma un
hidrogel comprenden polímeros lineales, oligómeros, monómeros y un
agente reticulante.
5. El procedimiento de la reivindicación 4, donde
los intermedios de reacción del polímero absorbente que forma un
hidrogel comprenden además un iniciador de la polimerización y
agua.
6. El procedimiento de la reivindicación 1, donde
el vehículo sólido es glucosa.
7. El procedimiento de la reivindicación 1, donde
el vehículo sólido es una matriz hidrófila porosa.
8. El procedimiento de la reivindicación 1, donde
la etapa de mezclar el vehículo y el perfume con los intermedios de
reacción del polímero absorbente que forma un hidrogel se efectúa a
lo largo de un intervalo que va de unos cuantos segundos a 20
minutos antes del punto de gelificación de la polimerización.
9. Un polímero absorbente que forma un hidrogel,
impregnado con un perfume, producido por el procedimiento de la
reivindicación 1.
10. El polímero absorbente que forma un hidrogel,
impregnado con perfume, de la reivindicación 9, donde la relación
del polímero absorbente que forma un hidrogel al perfume es de
100:0,01 a 100:20.
11. Un artículo absorbente desechable que
comprende el polímero absorbente que forma un hidrogel, impregnado
con un perfume, de la reivindicación 9.
12. Un pañal desechable que comprende el polímero
absorbente que forma un hidrogel, impregnado con un perfume, de la
reivindicación 7.
13. Un artículo absorbente desechable, que
comprende:
- a)
- una lámina de respaldo;
- b)
- una lámina superior;
- c)
- una capa de admisión/distribución; y
- d)
- un núcleo absorbente que comprende el polímero absorbente que forma un hidrogel, impregnado con perfume, de la reivindicación 9;
donde el artículo absorbente tiene una velocidad
de admisión del producto acabado mayor o igual que 1,9 ml/s en la
primera descarga y mayor o igual que 3,0 ml/s en la cuarta descarga,
y una altura cuando está apilado y plegado menor que 9,9 mm por
relleno; y donde la lámina superior retiene no más de 0,59 a 1 g de
líquido, medido por el ensayo de humectación del producto
acabado.
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