BR0012306B1

BR0012306B1 - estrutura absorvente unitÁria, fralda, almofada para higiene feminina e almofada para incontinÊncia adulta.

Info

Publication number: BR0012306B1
Application number: BRPI0012306-4A
Authority: BR
Inventors: Samuel Charles Baer; Shu-Kang Laurence Li; John P Erspamer; James Richard Gross
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2010-12-14
Also published as: ES2270745T3; ES2270745T1; BR0012306A; CA2376369C; EP2184042A2; US6420626B1; EP1191915B2; AU6198200A; CA2632700A1; EP1191915A4; WO2000074620A1; CA2632700C; CN1358080A; KR20020040674A; ES2270745T5; AU761200B2; WO2000074620A9; CN1191044C; EP2184042A3; JP2012125597A

Description

"ESTRUTURA ABSORVENTE UNITÁRIA, FRALDA, ALMOFADA PARAHIGIENE FEMININA E ALMOFADA PARA INCONTINÊNCIA ADULTA".

Campo da invenção

A presente invenção é dirigida a estruturas absorventesfibrosas melhoradas tendo camadas (ou estratos) separadascomo regiões para aquisição, armazenagem, e distribuiçãode fluido. As estruturas são úteis para prover produtosabsorventes descartáveis melhorados, tais como fraldas,almofadas para incontinência de adultos, e toalhashigiênicas.

Antecedentes da invenção

Artigos absorventes tais como fraldas descartáveis,almofadas para incontinência de adultos, toalhashigiênicas, e os similares, são geralmente providos comum núcleo absorvente ou camada de armazenagem, parareceber e reter líquidos corporais. O núcleo absorvente éusualmente ensanduichado entre uma folha superiorpermeável, cuja função é permitir a passagem de fluidopara o núcleo, e uma folha suporte impermeável a líquidoque contém o fluido e o impede de passar através doartigo absorvente. Um núcleo absorvente (p. e., parafraldas e almofadas de incontinência de adultos)tipicamente inclui algodões fibrosos ou folhasconstruídas de fibras celulósicas desfilamentadas,soltas, em felpas, hidrofílicas. O núcleo também podeincluir partículas, grânulos, flocos ou fibras depolímero superabsorvente (SAP).

Adicionalmente, um artigo absorvente poderá conter umacamada de distribuição que auxilie no transporte delíquido rapidamente da camada de aquisição para a camadade armazenagem do núcleo. Os produtos absorventesconvencionais têm utilizado camadas formadasseparadamente para aquisição, distribuição, e armazenagemconduzindo à necessidade de linhas de produção complexase congestionadas.

Uma necessidade, portanto, existe de desenvolvimento deum produto absorvente onde as funções de aquisição,distribuição, e armazenagem sejam todas executadas em umaúnica estrutura integrada.

A demanda do mercado por artigos absorventes mais finos emais confortáveis tem aumentado. Tais artigos podem serobtidos diminuindo a espessura do núcleo da fralda,reduzindo a quantidade de material fibroso usado nonúcleo enquanto aumentando a quantidade de partículasSAP, e calandrando ou comprimindo o núcleo para reduzir ocalibre e portanto, aumentar a densidade. Entretanto,núcleos de densidade mais alta não absorvem líquido tãorapidamente quanto núcleos de densidade menor porque adensificação do núcleo resulta em tamanho efetivo de poromenor. Conseqüentemente, para manter uma taxa de absorçãode líquido adequada, é necessário prover uma camada dedensidade inferior tendo um tamanho de poro maior acimada camada de núcleo absorvente de alta densidade paraaumentar a taxa de aquisição de líquido descarregado noartigo absorvente. Devido aos tamanhos de poroinadequados, estruturas absorventes tradicionais têmsofrido de uma inabilidade para absorver grandes pulsosde fluido. Uma necessidade claramente existe deestruturas absorventes tendo uma camada de aquisição detamanho de poro suficiente para melhor acomodar pulsos defluido.

Em uma estrutura absorvente multicamadas convencionaltendo uma camada de aquisição, uma camada de distribuiçãoe uma camada de armazenagem, a camada de aquisiçãoadquire o ataque de líquido L e rapidamente o transmitepor ação de capilaridade para longe da pele do usuário(na direção Ζ) . A seguir, o fluido encontra a camada dedistribuição. A camada de distribuição é tipicamente deum material de densidade maior, e faz o líquido migrarpara longe da pele do usuário (na direção Z) e tambémlateralmente através da estrutura (nas direções X-Y).Finalmente, o líquido migra para dentro da camada dearmazenagem. A camada de armazenagem geralmente incluifibras celulósicas de alta densidade e partículas SAP. 0líquido é absorvido pela camada de armazenagem eespecialmente pelas partículas SAP contidas nela.

Embora a estrutura multicamadas convencional descritaacima possa ser efetiva, uma desvantagem deste arranjo éque devido à camada de distribuição estar no lado dacamada de armazenagem faceando a pele do usuário, existeuma possibilidade que líquido possa se empoçar contra apele do usuário antes que ele seja absorvido pela camadade armazenagem devido à retenção de fluido relativamentefraca da camada de distribuição. À medida que o usuáriose move, pressão é criada e pode resultar em fluido sendoliberado, re-umedecendo portanto o usuário.

Conseqüentemente, seria desejável prover uma estruturaonde líquido seja imediatamente adquirido e transmitidopara longe da pele do usuário na direção Z, onde elepossa ser absorvido para dentro da camada de armazenagemenquanto minimizando ou eliminando o problema de líquidore-contatar a pele do usuário.

Sumário da invenção

A presente invenção provê uma estrutura absorventeunitária incluindo um estrato de aquisição de fluido; umestrato de distribuição de fluido; e um estrato dearmazenagem de fluido entre o estrato de aquisição e oestrato de distribuição. Cada um dos estratos deaquisição, distribuição, e armazenagem estão emcomunicação fluida entre si.

Descrição resumida dos desenhos

A fig. 1 mostra uma seção transversal esquemática de umaestrutura absorvente multicamadas convencional.

A fig. 2 mostra uma seção transversal esquemática de umapossível configuração das estruturas absorventes multi-estratos unitárias da invenção.

A fig. 3 mostra uma seção transversal esquemática datrajetória de absorção de fluido através das estruturasabsorventes multi-estratos unitárias da invenção.

Descrição detalhada da invenção

Todas as referências citadas no presente pedido depatente são totalmente incorporadas por referência. Emcaso de inconsistência, a presente descrição, incluindodefinições, é pretendida a controlar.

A presente invenção inclui uma estrutura absorvente demulti-zonas ou multi-estratos, unitária, tendo um estratode aquisição 2 que adquire o pulso de líquido erapidamente o transmite por ação de capilaridade paralonge da pele do usuário (na direção Z) ; um estrato dearmazenagem 4 contendo fibras matrizes de densidade maisalta e partículas SAP; e um estrato de distribuição 6 queabsorve e retém parte do excesso de líquido passando peloestrato de armazenagem 4. Como usado aqui, os termos"estratos" e "estrato" referem-se às regiões em camadasque constituem a estrutura unitária. 0 estrato daestrutura unitária não é um conjunto ou laminado decamadas pré-formadas formando uma estrutura multicamadas.Ao contrário, a estrutura unitária é construída montandoo estrato de uma maneira contínua. A tecnologia dedeposição a ar é o método preferido para montar o estratoda estrutura unitária da presente invenção.

Em uma configuração, o estrato de distribuição 6 incluium material matriz fibroso e provoca o líquido a migrarlateralmente através da estrutura (nas direções X-Y) e devolta para o estrato de armazenagem 4, onde o líquido éabsorvido e retido pelas partículas SAP no meio dearmazenagem. Este arranjo faz o líquido encontrar aestrutura para ser extraído para longe da pele do usuárioe através de toda a estrutura onde ele pode ser absorvidopara dentro do estrato de armazenagem 4 com menospropensão a empoçar ou reter umidade na interface daestrutura e da pele do usuário. Esta invenção tambéminclui uma estrutura absorvente com um estrato deaquisição 2 tendo um tamanho de poro aumentado.

Em uma configuração preferida, as estruturas absorventesda presente invenção incluem pelo menos três estratos,todos os quais estão em comunicação fluida entre si.Estes estratos incluem: um estrato de aquisição 2 defluido 2 (superior) , um estrato de armazenagem de fluido4 (do meio), e um estrato de distribuição de fluido 6(inferior).

O estrato de aquisição de fluido 2 (superior) podeincluir: poliéster (isto é, PET) e/ou fibras dehomopolímero sintético; 0-10% de SAP; e resina ligantetérmica ou de látex; e terá tipicamente um peso base de20-120 g/m2. O estrato de armazenagem de fluido 4 (médio)pode incluir: celulose em felpas e/ou fibra de celulosequimicamente modificada; 10-75% SAP; e resina ligantetérmica; e terá tipicamente um peso base de 60-400 g/m2.O estrato de distribuição de fluido 6 (inferior) podeincluir: celulose em felpas e/ou fibra de celulosequimicamente modificada; 0-10% SAP; e resina ligantetérmica e/ou de látex; e terá tipicamente um peso base de20-200 g/m2.

Uma segunda configuração preferida desta invençãocompreende quatro estratos: um estrato de aquisição defibra sintética (superior), um estrato de aquisição defibra celulósica (médio superior), um estrato dearmazenagem (médio inferior), e um estrato dedistribuição (inferior).

A faixa de peso base total destas estruturas compostas é100-720 g/m2 com um teor de SAP de 10-75%. A(s) faixa (s)de peso base preferida (s) e teor de SAP pode (m) variarcom a aplicação pretendida. Para aplicações de higienefeminina e de incontinência adulta de baixa capacidade, opeso base e o teor de SAP tenderão no sentido daextremidade inferior das faixas. Para aplicações defralda infantil e de incontinência adulta de altacapacidade, o peso base preferido e teor de SAP tenderáno sentido da extremidade superior das faixasespecificadas.

O estrato de aquisição 2 é projetado para retenção defluido mínima. Em uma configuração preferida, a(s)fibra(s) matriz(es) do estrato de aquisição 2 é(são)fibra(s) sintética(s) que têm pelo menos 2 denier detamanho e são capazes de serem ligadas por látex.

Exemplos de fibras sintéticas adequadas incluem:poliésteres, poliamidas, e poliolefinas, por exemplopolietilenos e polipropilenos. Em uma outra configuraçãopreferida, o estrato de aquisição 2 contém fibrasmatrizes compreendendo fibra PET esmagada de 3 a 4 0denier com um comprimento cortado de 3 a 12 mm.

0 estrato de armazenagem 4 é caracterizado por umaconcentração relativamente alta de polímerosuperabsorvente (SAP). Os tipos de polímerossuperabsorventes que podem ser usados nesta invençãoincluem, por exemplo: SAPs em sua forma particulada talcomo grânulos irregulares, partículas esféricas, fibrascardadas e outras partículas alongadas. As patentes U. S.n° 5,147,343; n° 5,378,528; n° 5,795,439; n° 5,807,916; en° 5,849,211, descrevem vários polímeros superabsorventese métodos para produzir polímeros superabsorventes. Umexemplo de um sistema formador de polímerosuperabsorvente são copolímeros acrílicos reticulados desais metálicos de ácido acrílico e acrilamida ou outrosmonômeros tais como ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfônico. Muitos polímeros superabsorventesgranulares convencionais são baseados em poli(ácidoacrílico) que foi reticulado durante polimerização comqualquer um de um número de agentes reticulantes de co-monômero multifuncional bem conhecidos na técnica.

Exemplos de agentes reticulantes multi-funcionais estãoregistrados na patente U. S. n° 2,929,154; n° 3,224,986;n° 3,332,909; e n° 4,076,673. Por exemplo,polieletrólitos carboxilados reticulados podem ser usadospara formar polímeros superabsorventes. Outros polímerosde polieletrólito solúveis em água são sabidos a seremúteis para a preparação de superabsorventes porreticulação, estes polímeros incluem: carboximetil amido,carboximetil celulose, sais de quitosano, sais degelatina etc. Eles não são, entretanto, usados comumenteem uma escala comercial para intensificar a absorbânciade artigos absorventes dispensáveis devido a seu customais alto. Grânulos de polímero superabsorvente úteis naprática desta invenção são comumente disponíveis a partirde um número de fabricantes, tais como Dow Chemical(Midland, Michigan), Stockhausen (Greensboro, NorthCarolina), e Chemdal (Arlington Heighst, Illinois). Emuma configuração preferida, o SAP é um pó baseado emácido acrílico reticulado na superfície tal comoStockhausen 9350 ou SX70.

Celulose que foi modificada para aumentar o grau deenrolamento e rigidez das fibras de celulose em felpaindividuais (p. e. celulose em felpa modificada BuckeyeHPF) pode ser usada no estrato de armazenagem 4 em lugarde ou em adição às fibras de celulose em felpas padrõespara reforçar o desempenho da aquisição e retenção delíquido da invenção.

Distribuindo fluido na direção x-y, o estrato dedistribuição 6 permite partículas superabsorventes noestrato de armazenagem 4 que são removidas para longe doponto do ataque de fluido absorverem fluido. 0 estrato dedistribuição 6 também serve para empurrar fluido nãoabsorvido imediatamente pelo SAP do estrato dearmazenagem 4 na direção ζ para longe da pele do usuário.

As fibras matrizes do estrato de distribuição 6 podemincluir polpa em felpas, celulose modificada em felpas,ou uma mistura destas. Em uma configuração preferida, asfibras celulósicas do estrato de distribuição 6 sãomodificadas para diminuir a rigidez das fibras, tornandoo estrato mais facilmente densifiçado.

Em uma configuração preferida da invenção, o estrato dedistribuição de fluido 6 é compreendido de fibrascelulósicas primariamente que têm um tamanho médio deporo menor que aquele do estrato de armazenagem 4. Emgeral, um tamanho médio de poro menor correlaciona-se comuma densidade mais alta. Preferivelmente, a densidade doestrato de distribuição 6 é maior que a densidade dosestratos de aquisição e de armazenagem. Quando adensidade do estrato de distribuição 6 é maior que adensidade do estrato de aquisição 2 e do estrato dearmazenagem 4, uma alta taxa de aquisição de fluido efator de tamanho de mancha baixo, de estruturasabsorventes de baixa densidade, e a alta retenção defluido, características de estruturas de alta densidade,podem ser alcançadas.

Em uma configuração preferida, os estratos das estruturasabsorventes reivindicadas são formados como uma folhadepositada a ar. Preferivelmente, os estratos absorventessão depositados a ar no topo de um tecido de celulose depeso leve (isto é, 10-20 g/m2) ou camada portadorasimilar que serve para conter o pó de SAP durante oprocesso de formação de folha e impedindo assim oentupimento do fio de coleta de fibra com partículas deSAP.

Uma folha depositada a ar é tipicamente preparadadesintegrando ou desfilamentando uma folha ou folhas depolpa de celulose, tipicamente por moinho de martelos,para prover fibras individualizadas. As fibrasindividualizadas são então transportadas por ar paracabeçotes de formação em uma máquina formadora de folhadepositada a ar. Exemplos de várias máquinas formadorasde folha depositada a ar são descritos em detalhes napatente U. S. n° 5,527,171 (Soerensen) . Os cabeçotes deformação podem incluir tambores rotativos ou agitados queservem para manter a separação de fibra até que as fibrassejam puxadas por vácuo para dentro de um tambor decondensação poroso ou um transportador de formação poroso(ou fio formador) . Outras fibras, tais como fibratermoplástica sintética, também podem ser introduzidas nocabeçote de formação através de um sistema dosador defibra que inclui um abridor de fibra, uma unidadedosadora e um transportador a ar. Onde dois estratosdefinidos são desejados, tal como um estrato dedistribuição 6 de polpa em felpas e um estrato deaquisição 2 de fibra sintética, dois cabeçotes deformação separados podem ser usadas para cada tipo defibra. Depois que as fibras são depositadas a ar aestrutura resultante é densificada e as fibras sãoligadas juntas.

Tipicamente uma calandra é usada para densificar aestrutura resultante. A compactação também pode ocorrerantes que todos os estratos tenham sido depositados a ar.

Por exemplo um primeiro chumaço de fibras depositadas aar pode ser compactado para formar um estrato dedistribuição 6 tendo uma densidade entre cerca de 0,08 ecerca de 0,20 g/cm3 antes de depositar a ar os chumaçosde fibra subseqüentes.

As fibras dos estratos de aquisição, distribuição, e/ouarmazenagem podem ser ligadas juntas por calor amolecendoum ligante termoplástico presente com as fibras da folha.

O ligante termoplástico inclui qualquer polímerotermoplástico que possa ser fundido em temperaturas quenão danifiquem extensivamente as fibras celulósicas.

Preferivelmente, o ponto de fusão do material ligantetermoplástico será menor que cerca de 175°C. Exemplos demateriais termoplásticos adequados incluem microfibrastermoplásticas, pós termoplásticos, fibras de ligação emforma cardada, e fibras cardadas de bicomponentes. Emparticular, o material ligante termoplástico pode, porexemplo, ser polietileno, polipropileno,polivinilcloreto, cloreto de polivinilideno. Outrosmateriais fibrosos sintéticos que podem ser utilizados emfolhas ligadas termicamente são descritos acima. Osligantes termoplásticos podem ser inter-misturados com asfibras celulósicas na máquina formadora de folhadepositada a ar ou podem ser adicionados ao estratoapropriado subseqüente a sua deposição a ar.

Alternativamente ou em adição, os estratos de aquisição edistribuição podem ser ligados juntos aplicando um jatode látex. Exemplos de polímeros elastoméricos disponíveisna forma de látex incluem butadieno-estireno, butadieno-acrilonitrila, e cloropreno (neoprene). Outros exemplosde polímeros sintéticos que podem ser usados em latexesincluem polímeros ou copolímeros de alquilacrilatos,acetatos de vinila tais como acetato de etileno vinila, eacrílicos tais como estireno-butadieno acrílico. Para ospropósitos de higiene industrial e eliminação de umaetapa de reciclagem de solvente, os latexes sintéticospodem ser aplicados como uma emulsão de base aquosa aoinvés de uma emulsão de solvente orgânico. Latexes úteisna presente invenção podem ser preparados porpolimerização em emulsão de certos monômeros olefínicos(etilenicamente insaturados). Esta polimerização ememulsão pode ser executada por métodos costumeiros usandoqualquer um de uma variedade de emulsificantes aniônicos,não iônicos, catiônicos, zwiteriônicos e/ou anfotéricospara estabilizar o látex resultante, incluindo sulfatosde alquila, sulfatos de alquilarilalcoxi,alquilarilsulfonatos e sais de metal álcali e/ou deamônio de alquil- e alquilaril-poliglicol éter sulfatos;álcoois graxos oxietilados ou alquilfenóis oxietilados,bem como copolímeros em blocos de óxido de etileno eóxido de propileno; adutos catiônicos de aminas graxasprimárias, secundárias e terciárias ou oxietilados deamina graxa com ácidos orgânicos e inorgânicos, etensoativos de alquilamônio quaternário; ealquilamidopropilbetainas. O raonômero olefínico pode serum tipo simples de monômero ou pode ser uma mistura demonômeros olefínicos diferentes, isto é, para formarpartículas copoliméricas dispersadas ou emulsifiçadas nafase aquosa. Exemplos de monômeros olefínicos que podemser usados para formar polímeros de látex incluem alquilaC2-C4 e acrilatos de hidroxi alquila, tais como aquelesselecionados do grupo de acrilato de propila, aquilato den-butila, acrilato de isobutila, acrilato de 2-hidroxietila, acrilato de 2-hidroxipropila, acrilato deetila e misturas destes. Outros exemplos são alquila Ci-C4 ou metacrilatos de hidroxi alquila selecionados dogrupo de metacrilato de propila, metacrilato de n-butila,metacrilato de isobutila, metacrilato de 2-hidroxietila,metacrilato de 2-hidroxipropila, metacrilato de etila,metacrilato de metila, acetato de vinila e misturasdestes. Também adequadas são as misturas dos acrilatos dealquila C2-C4 e de hidroxi alquila mencionadosanteriormente. Métodos para aplicar o látex incluemrevestimento, imersão, pincelamento, jateamento, eespumação. Em uma configuração preferida, o látex éaplicado por jateamento. A resina de látex pode seraplicada antes ou depois da compactação da folha defibra.

Fibras cardadas de bicomponentes são caracterizadas porum polímero de núcleo de temperatura de fusão alta(tipicamente tereftalato de polietileno (PET) oupolipropileno) envolvido por um polímero de revestimentode temperatura de fusão baixa (tipicamente polietileno(p. e., Hoechst-Trevira Tipo-255 (Charlotte, NC)),polietileno modificado, ou copoliésteres).

A folha ligada pode ser calandrada uma segunda vez paraaumentar sua resistência ou gravada em relevo com umdesenho ou padrão. Se fibras termoplásticas estãopresentes, calandragem a quente pode ser empregada paraimpor ligação padronizada à folha. Água pode seradicionada à folha se necessário para manter o teor deumidade especificado ou desejado, para minimizarempoeiramento, ou para reduzir a formação de eletricidadeestática. A folha acabada é então enrolada para usofuturo.

Os exemplos seguintes são pretendidos a ilustrar ainvenção e não a limitar seu escopo.

EXEMPLOS

Exemplos de algumas configurações preferidas da invençãosão descritos nas Tabelas 1 e 2. As matérias primas paraas configurações descritas nas Tabelas 1, 2, e 3 são, amenos que anotado ao contrário:

Celulose em felpas: Buckeye Foley Fluff (BuckeyeTechnologies Inc., Memphis, TN)Fibra de ligação: Hoechst-Trevira T-255 de Hoechst-Trevira (Charlotte, NC)

Ligante de látex: AirFlex 192 de Air Products (Allentown,PA)

Fibra PET: Fibra esmagada Tipo D2645 de 6 denier χ 6 mmde Hoechst-Trevira (Alemanha)

Tecido: de 18 g/m2 depositado úmido

Exemplo 1

Tabela 1 - Configuração de compactação simples - AmostraMJ998-MF-17

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O material MJ998-MF-17 foi formado em uma linha deformação a ar tipo M&J. 0 estrato de distribuiçãocelulósico foi formado primeiro sobre um tecido. 0estrato de armazenagem foi então formado sobre o estratode distribuição e então o estrato de aquisição foiformado sobre o topo do estrato de armazenagem. 0material de três estratos resultante foi ligadotermicamente e então comprimido por calandragem paraalcançar uma densidade geral de 0,142 g/cm3.

Exemplo 2

Tabela 2 - Configuração de compactação dupla - AmostraMJ998-MF-18b

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O material MJ998-MF-18b foi formado em uma linha deformação a ar do tipo M&J. 0 estrato de distribuiçãocelulósico foi formado sobre tecido e compactado porcalandragem para uma densidade de 0,15 g/cm3. 0 estratode armazenagem foi então formado sobre o estrato dedistribuição e então o estrato de aquisição foi formadono topo do estrato de armazenagem. O material de trêsestratos resultante foi compactado e então ligadotermicamente para alcançar uma densidade de materialcomposto geral de 0,081 g/cm3.

Exemplo 3

É preferido que as fibras de celulose do estrato dedistribuição sejam ligadas termicamente juntas. A Tabela3 descreve um exemplo composto onde um estrato dedistribuição celulósico em felpas ligado termicamentereside acima do estrato de armazenagem e abaixo doestrato de aquisição.

Tabela 3 - Estrutura absorvente com estrato dedistribuição acima do estrato de armazenagem - AmostraMJ998-MF-9 (Referência)

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0 material MJ998-MF-9 também foi formado em uma linhapiloto tipo M&J. Este material reflete uma construçãodescrita anteriormente em que o estrato de armazenagem defluido 4 é formado primeiro. O estrato de distribuição éformado no topo do estrato de armazenagem e então oestrato de aquisição é formado no topo do estrato dedistribuição. A celulose em felpas no estrato dedistribuição foi fibra Bucheye HPF. Esta estrutura detrês estratos foi ligada termicamente e compactada paraalcançar uma densidade geral de 0,094 g/cm3.

Aquisição de fluido e teste de retenção de fluido

Os materiais compostos descritos acima foram submetidos ateste de aquisição de fluido. Cada amostra (tendo asdimensões de 10 cm χ 25 cm) foi embrulhada com materialde capa apropriado e colocado sobre uma placa teste deadmissão de fluido por baixo ("FIT") com o fio ou ladoportador virado para baixo. 0 centro das amostras foimarcado.

Avaliações de taxa de aquisição foram feitas submetendoas amostras de teste a três ataques de 10 ml consecutivosde solução de salmoura a 0,9%. 0 primeiro ataque de 10 mlde salmoura a 0,9% foi despejado no tubo de adiçãolímpido da placa FIT tão rápido quanto possível, semtransbordamento. 0 tempo a partir do momento de despejaraté que a salmoura alcançasse a amostra de teste foimedido. O cronômetro foi parado tão logo toda a salmourapassou a partir da borda de fundo do tubo. O temporegistrado foi o tempo requerido para aquisição peloestrato superior. Depois de intervalos de um minuto, oprocedimento foi repetido com um segundo e terceiroataque de 10 ml.

A taxa de aquisição de cada ataque de fluido foideterminada de acordo com a seguinte fórmula:

Taxa de aquisição (ml/s) = Volume de ataque de fluido (ml)tempo de aquisição (s)

Os materiais compostos descritos acima foram tambémsubmetidos a teste de retenção de fluido medindo aquantidade de solução de salmoura a 0,9% que poderia serabsorvida de volta pela folha superior da estrutura poruma pilha de papel de filtro sob pressão de 0,1 psidepois de cada ataque de fluido. Cada amostra foicolocada sobre uma plataforma plástica com tecido para olado de baixo e seu centro foi marcado. 10 ml da soluçãode salmoura a 0,9% (primeiro ataque) foram drenados naamostra a partir de um funil a uma distância deaproximadamente 1,5" acima do centro da amostra. Aamostra foi deixada a descansar por 20 minutos. Uma pilhade 12 papéis de filtro foi pesada e colocada no centro daárea umedecida e prensada por um peso circular no topo.

Depois de 2 minutos os papéis de filtro úmidos foramremovidos e pesados novamente. Este procedimento foirepetido com um segundo ataque de 10 ml de salmoura e umapilha de 16 papéis de filtro, e um terceiro ataque de 10ml de salmoura e uma pilha de 20 papéis de filtro. 0valor de re-umedecimento e a retenção de fluidoporcentual foram calculados para o primeiro, segundo eterceiro ataques de acordo com as fórmulas seguintes:

Re-umedecimentOi, 2, ou 3 = Peso dos papéis de filtro úmidos- peso dos papéis de filtro secos% de retenção = (50 - Re-umedecimento) 50 χ 100%

Adicionalmente, o tamanho da mancha de fluido depois doterceiro ataque no teste de retenção de fluido foiregistrado. Os resultados estão mostrados na Tabela 4.

Tabela 4 - Taxa de aquisição e teste de retenção defluido

<table>table see original document page 16</column></row><table>Uma comparação de MF-9 e MF-17 mostra que mover o estratode distribuição de fluido da posição do meio (como em MF-9) para o fundo da estrutura de três estratos (como emMF-17) aumenta significativamente a retenção de fluido àscustas de alguma redução da taxa de aquisição de fluido eaumento no tamanho da mancha de fluido.

A configuração de dupla compactação da presente invenção,MF-18b, mostra melhoria em relação a MF-9 para taxa deaquisição de fluido, e tamanho de mancha.

EXEMPLOS ADICIONAIS

Nos exemplos seguintes, as matérias primas são, a menosque registrado ao contrário, as seguintes:Polpa em felpas padrão: Felpa Foley (Buckeye

Technologies Inc., Memphis, TN)Polpa em felpas resiliente: HPF (Buckeye TechnologiesInc., Memphis, TN)

Polpa em felpas compressível: ND416 (Weyerhaeuser-Tacoma,WA)

Pó superabsorvente: 1180 (Stockhausen-Greensboro, NC)Fibra ligante: T-255, 2,8 dtex X 4 mm (Kosa, Charlotte,NC)

Fibra PET: T-224, 17 dtex X 6 mm (Kosa, Charlotte,NC)

Ligante de Látex: AirFlex 192 (Air Products, Allentown,PA)

Os materiais compostos descritos acima foram submetidos aum teste de aquisição de fluido e a um teste de retençãode fluido como descrito acima, a menos se registrado aocontrário.

Exemplos 4 e 5 - Fibras matrizes de estrato de aquisiçãoOs Exemplos 4 e 5 comparam fibras de celulose em felpasligadas com látex com fibras sintéticas ligadas com látexno estrato de aquisição de uma estrutura absorventecomposta.

O Exemplo BU124-19 é uma configuração da invenção com umestrato de aquisição de fibra PET e o BU124-22 é idênticoao BU124-19 exceto que o estrato de aquisição écompreendido de fibras de celulose em felpas padrõesligadas com látex.

Tabela Al - Estrutura absorvente com ligante de látex noestrato de aquisição - Exemplo BU12422

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Tabela A2 - Estrutura absorvente sem ligante de látex no estrato de aquisição - Exemplo BU124-19

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A Tabela A3 mostra o desempenho relativo de aquisição eretenção de fluido das amostras BU124-22 (tendo estratode aquisição em felpas de celulose padrão ligada comlátex) e BU124-19 (tendo um estrato de aquisição de fibraPET ligada com látex).

Tabela A3 - Desempenho relativo de estruturas absorventescom (BUl24-22) e sem (BU124-19) ligante de látex noestrato de aquisição.

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Exemplos 6 e 7- SAP no estrato do meio vs. SAP no estratodo fundo de uma estrutura unitária de três estratos

Os Exemplos 6 e 7 comparam estruturas absorventes com SAPno estrato do meio versus estruturas absorventes com SAPno estrato do fundo de uma estrutura unitária de trêsestratos.

0 Exemplos X575 é uma configuração preferida da invençãocom o SAP no estrato do meio; o exemplo X572 é similar aoX575 exceto que o pó superabsorvente é colocado noestrato de fundo.

Tabela Bl - Estrutura absorvente com SAP no estrato domeio - Exemplo X575

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Tabela B2 - Estrutura absorvente com SAP no estrato do fundo - Exemplo X572

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A Tabela B3 mostra o desempenho de aquisição e retençãode fluido das amostras X575 e X572.

Tabela B3 - Desempenho relativo de estruturas absorventescom SAP nos estratos do fundo (X572) e do meio (X575)

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Exemplos 8 e 9 - Configurações preferidas vs. almofadassanitárias finas comerciais

Os Exemplos 8 e 9 comparam várias estruturas absorventespreferidas deste pedido de patente com almofadassanitárias finas comerciais.

Os Exemplos X573 e X574 são configurações preferidas dainvenção. Eles diferem da amostra X575 somente em pesobase.

Tabela Cl - Estrutura absorvente de estrato - ExemploX573<table>table see original document page 22</column></row><table><table>table see original document page 23</column></row><table>

A Tabela C3 mostra o desempenho de aquisição e retençãode fluido de configurações preferidas da invenção vs.almofadas sanitárias finas comercialmente disponíveis.

Tabela C3 - Desempenho relativo dos Exemplos X573, X574,X575, e almofadas sanitárias finas comerciais

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Exemplos 10 e 11 - Celulose em felpas modificadaquimicamente vs. celulose em felpas padrão

Os Exemplos 10 e 11 comparam estruturas incluindocelulose em felpas modificada quimicamente e celulose emfelpas padrão para o estrato de distribuição.

Tabela Dl - Estrutura absorvente com celulose em felpaspadrão - Exemplo MJ299-MF-2

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Tabela D2 - Estrutura absorvente com polpa de celuloseresiliente - Exemplo MJ299-MF-6

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A Tabela D3 dá o desempenho de aquisição e retenção defluido para as amostras MJ299-MF-2 e MJ2 99-MF-6. 0procedimento de teste usado para a Tabela D3 desvia-separa os procedimentos de aquisição de fluido MQ3RD023 eretenção de fluido MQ3RD022 em que múltiplos ataques de10 ml de solução de salmoura a 0,9% são utilizados emambos os testes de aquisição e retenção de fluido.

Tabela D3 - Desempenho relativo de estrutura absorventecom celulose em felpas padrão (MJ299-MF-2) e polpa decelulose resiliente (MJ299-MF-6)

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Exemplo 12 - Configuração preferida vs. fraldas infantiscomerciais

O Exemplos 12 compara várias estruturas absorventespreferidas deste pedido de patente com fraldas infantiscomercialmente disponíveis.

O Exemplo MJ998-HMF-3 é uma configuração da invenção queé projetada para substituição de estrato denúcleo/aquisição de fralda infantil.

Tabela El - Estrutura absorvente adequada para uso emfraldas- Exemplo MJ998-HMF-3

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A Tabela E2 mostra os resultados de teste de taxa deaquisição de fluido e retenção de fluido para a amostraMJ998-HMF-3 e várias fraldas comercialmente disponíveis.

Os procedimentos de teste são similares a outros exemplosexceto que todos ataques de fluido são de 50 ml desalmoura a 0,9% e que o MJ998-NHF-3 foi cortado em umaseção de 10 cm χ 25 cm.

Tabela E2 - Desempenho do Exemplos MJ998-HMF-3_

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Exemplo 13

Tabela F

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A Tabela F provê uma comparação da resposta de váriasfibras de celulose em felpas e uma fibra PET para umadada força de compressão. As fibras na Tabela F têm: 15denier X 6 mm X 4 tocidas/polegada de fibra PET Kosa(Salisbury, NC) ; HPF, uma fibra de celulose em felpasenrijecida quimicamente de Buckeye Technologies; FelpasFoley, uma fibra de celulose em felpas padrão de BuckeyeTechnologies; ND-416 , uma fibra de celulose em felpasamolecida quimicamente de Weyerhaeuser (Tacoma, WA).

Uma mistura contendo uma amostra de 90 g/m2 de cada fibracom 10 g/m2 de uma fibra ligante T-255 foi aberta eformada ao ar em um chumaço de fibra de 100 g/m2. 0chumaço de fibras foi ligado em um forno de ar quente.Pedaços separados de cada um dos materiais foramsubmetidos a uma força de compressão de 0 psi, 450 psi e1350 psi por um período de um minuto. O calibre de cadaamostra comprimida foi medido para determinar adensidade. A densidade como uma função de força decompressão é mostrada na Tabela F. Esta tabulação mostraque as várias fibras produzirão um material depositado aar com uma densidade dependente da força de compressãoaplicada.

Portanto, uma estrutura unitária comprimida com umestrato superior compreendido de fibras PET, e estrato domeio compreendendo fibras HPF Buckeye e um estrato defundo compreendido de fibras ND-416 de Weyerhaeuser nãoterá uma densidade constante do topo ao fundo. Os dadosmostrados na Tabela F mostram que um gradiente dedensidades de três quartos ocorrerá na estruturacomprimida com o estrato PET do topo tendo a densidademais baixa e o estrato de ND-416 do fundo tendo adensidade mais alta.

Claims

1. Estrutura absorvente unitária, caracterizada pelo fatode compreender:a. um estrato de aquisição de fluido (2) compreendendofibras de poliéster e/ou fibras sintéticas ou fibrascelulósicas, e um ligante termoplástico e/ou látex, oestrato de aquisição de fluido (2) tendo um peso baseentre 2 0 e 12 0 g/m2;b. um estrato de distribuição de fluido (6) incluindofibras de celulose e um ligante termoplástico e/ou látexe tendo um peso base entre 2 0 e 2 00 g/m2; ec. um estrato de armazenagem de fluido (4) entre oestrato de aquisição (2) e o estrato de distribuição (6),o estrato de armazenagem de fluido (4) incluindo 10 a 75%em peso de polímero superabsorvente e tendo um peso baseentre 60 e 400 g/m2;sendo que cada um dentre os estratos de aquisição,distribuição, e armazenagem estão em comunicação fluidaentre si, e sendo que a densidade do estrato de aquisição(2) é maior que a densidade do estrato de aquisição (2) ea densidade do estrato de armazenagem (4).

2. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de (a) o estrato de distribuição(6) ter uma densidade pelo menos duas vezes a densidadeagregada dos estratos de aquisição e armazenagem.

3. Estrutura absorvente unitária, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato dea estrutura unitária não ser um conjunto ou um laminadode camadas pré-formadas formando uma estrutura emmulticamada, a estrutura unitária sendo, porém,construída juntando os estratos de uma maneira contínua,preferivelmente por tecnologia de deposição a ar.

4. Estrutura absorvente unitária, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de os estratosserem depositados ao ar sobre uma camada portadora,preferivelmente sobre um tecidos de celulose tendo umpeso base entre 10 e 20 g/m2.

5. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de aresiliência média de cada estrato diminuir de umgradiente na direção do estrato de aquisição (2) para oestrato de distribuição (6).

6. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de oestrato de aquisição (2) conter uma resina ligante delátex aquosa, fibras de bicomponentes ou uma misturadestes.

7. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de oestrato de aquisição (2) compreender ainda um liganteselecionado do grupo consistindo de fibras debicomponentes, pó de poliolefina, e misturas destes.

8. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de oestrato de aquisição (2) compreender ainda fibra detereftalato de poliéster (PET) que tem pelo menos 2denier em tamanho.

9. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de oestrato de aquisição (2) compreender fibra de PETesmagada de 3-15 denier com um comprimento cortado deentre cerca de 3 e cerca de 12 mm.

10. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de asfibras de celulose do estrato de aquisição (2) seremfelpas celulósicas.

11. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de oestrato de aquisição (2) compreender um primeirosubstrato compreendendo fibras celulósicas e um segundosubstrato compreendendo fibras sintéticas, e sendo que oprimeiro substrato está mais próximo que o segundosubstrato do estrato de armazenagem (4).

12. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de osestratos de armazenagem e distribuição cada um conterfibras de ligação termoplásticas.

13. Estrutura7 de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de oestrato de armazenagem (4) compreender fibras celulósicase polímero superabsorvente.

14. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de oestrato de armazenagem (4) compreender fibras celulósicasque foram modificadas para aumentar o enrolamento e/ou arigidez das fibras.

15. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de otamanho médio de poro do estrato de distribuição (6) sermenor que o tamanho médio de poro do estrato de aquisição(2) e menor que ou igual ao tamanho médio de poro doestrato de armazenagem (4).

16. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de otamanho médio de poro do estrato de distribuição (6) sermenor que o tamanho médio de poro dos estratos deaquisição ou de armazenagem.

17. Estrutura, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de o tamanho médio de poro doestrato de distribuição (6) ser menor que metade dotamanho médio de poro dos estratos de aquisição e dearmazenagem.

18. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 16 ou 17, caracterizada pelo fato de otamanho de poro médio de cada estrato decrescer de umgradiente na direção do estrato de aquisição (2) para oestrato de distribuição (6).

19. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 18, caracterizada pelo fato de oestrato de distribuição (6) compreender fibrascelulósicas que foram modificadas para diminuir a rigidezdas fibras.

20. Estrutura, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 19, caracterizada pelo fato deadicionalmente compreender uma camada de tecido emcontato com a superfície do estrato de distribuição (6)confrontante com o estrato de armazenagem (4).

21. Fralda, caracterizada pelo fato de incorporar aestrutura absorvente unitária conforme definida emqualquer uma das reivindicações 1 a 20.

22. Almofada para higiene feminina, caracterizada pelofato de incorporar a estrutura absorvente unitáriaconforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 20.

23. Almofada para incontinência adulta, caracterizadapelo fato de incorporar a estrutura absorvente unitáriaconforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 20.