MX2014005627A

MX2014005627A - Articulos absorbentes con propiedades de absorcion mejoradas.

Info

Publication number: MX2014005627A
Application number: MX2014005627A
Authority: MX
Inventors: Maike Thomann; Bruno Johannes Ehrnsperger; Marc Jennewein; Marion Lutsche; Andrea Peri
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2014-07-11
Also published as: CA2856581C; SG11201401933SA; CA2856581A1; RU2014118637A; BR112014012193A2; IN2014DN03302A; CN107080619A; JP2015501684A; DE112012004845T5; RU2573344C1; ZA201403490B; JP6054409B2; GB2510285B; GB2510285A; WO2013078109A1; GB201407172D0; CN103946685A; CL2014001318A1

Abstract

Un artículo absorbente, tal como un pañal desechable, calzón de entrenamiento y prendas interiores para la incontinencia en adultos, que comprende una estructura absorbente que comprende partículas de polímero superabsorbente; el artículo es capaz de absorber y contener exudados corporales y tiene propiedades de absorción mejoradas y, por lo tanto, reduce las fugas, especialmente en la primera descarga, es decir, cuando el artículo comienza a humedecerse.

Description

ARTÍCULOS ABSORBENTES CON PROPIEDADES DE ABSORCIÓN MEJORADAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a artículos absorbentes, tales como pañales desechables, calzones de entrenamiento y prendas interiores para la incontinencia en adultos, que comprenden partículas de polímeros superabsorbentes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los artículos absorbentes, tales como pañales desechables, calzones de entrenamiento y ropa interior para la incontinencia en adultos, absorben y contienen exudados corporales. Muchos artículos absorbentes, como los pañales, contienen material polimérico superabsorbente. Los polímeros superabsorbentes están presentes, típicamente, en el núcleo de los artículos absorbentes en la forma de partículas. Las partículas de polímeros superabsorbentes tienen la capacidad de absorber líquidos y se hinchan cuando entran en contacto con exudados líquidos. Sin embargo, en el pasado se ha demostrado que no todas las categorías de partículas de polímeros superabsorbentes son igualmente adecuadas para usarse en un artículo absorbente.

Se conoce que para tener artículos absorbentes que comprenden partículas de polímero superabsorbente que exhiben buenas funciones de absorción y contención, las partículas de polímero superabsorbente deben cumplir requerimientos técnicos específicos.

En primer lugar, las partículas de polímero superabsorbente deben ser capaces de absorber rápidamente los exudados líquidos. Generalmente, en la materia anterior, la velocidad de absorción de las partículas de polímero superabsorbente se ha caracterizado midiendo la velocidad de hinchamiento libre (FSR) de las partículas.

Adicionalmente a tener una velocidad de absorción alta, las partículas de polímero superabsorbente presentes en el núcleo deben ser, además, muy permeables a líquidos. Una permeabilidad deficiente de las partículas de polímero superabsorbente puede inducir a fugas del artículo absorbente debido al bloqueo del gel. El bloqueo del gel puede tener lugar en el núcleo absorbente cuando las partículas de polímero superabsorbente que se hinchan bloquean los espacios vacíos entre las partículas. En un caso así, los exudados líquidos no pueden llegar, o solo pueden llegar lentamente, a las capas subyacentes de partículas de polímero superabsorbente dispuestas en el núcleo. Los exudados líquidos permanecen en la superficie del núcleo absorbente y pueden fugar, por lo tanto, del pañal.

Típicamente, en la materia anterior, la permeabilidad de las partículas de polímero superabsorbente se ha caracterizado midiendo la SFC (Conductividad del flujo salino) de las partículas. Este parámetro se mide en equilibrio, es decir, la medición se realiza sobre un lecho de gel de partículas de polímero superabsorbente totalmente hinchadas previamente.

Sin embargo, los inventores han descubierto, sorprendentemente, que los núcleos absorbentes que comprenden partículas de polímeros superabsorbentes que tienen valores altos de FSR y de SFC no conducen, automáticamente, a tiempos de captación rápidos de los exudados líquidos en el artículo absorbente, especialmente, en la primera descarga, es decir, cuando los núcleos absorbentes entran en contacto por primera vez con líquido.

La presente invención proporciona, por lo tanto, un artículo absorbente que tiene propiedades de absorción mejoradas y, por lo tanto, fugas reducidas, especialmente, en la primera descarga, es decir, cuando el artículo comienza a humedecerse.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un artículo absorbente que comprende una estructura absorbente. El artículo absorbente se divide en tres porciones: una porción delantera, una porción posterior y una porción de entrepierna dispuesta entre la porción delantera y la porción posterior. La estructura absorbente comprende un núcleo absorbente. El núcleo absorbente tiene un grosor en seco en el punto de entrepierna del artículo de 0.2 a 5 mm. Una o más porciones de la estructura absorbente comprenden al menos 90 % en peso de partículas de polímero superabsorbente y requieren un tiempo para alcanzar una captación de 20 g/g (T20) de menos de 440 s según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t).

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista en planta de un pañal de conformidad con una modalidad de la presente invención.

La Figura 2 es una vista en sección transversal del pañal ilustrado en la Figura 1 tomada a lo largo de la línea de corte 2-2 de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista en sección transversal parcial de una capa de núcleo absorbente de conformidad con una modalidad de la presente invención.

La Figura 4 es una vista en sección transversal parcial de una capa de núcleo absorbente de conformidad con otra modalidad de la presente invención.

La Figura 5a es una vista en sección parcial de un núcleo absorbente que comprende una combinación de la primera y segunda capas de núcleo absorbente ilustradas en las Figuras 3 y 4.

La Figura 5b es una vista en sección parcial de un núcleo absorbente que comprende una combinación de la primera y segunda capas de núcleo absorbente ilustradas en las Figuras 3 y 4.

La Figura 6 es una representación esquemática de un reómetro.

La Figura 7 es una vista lateral en sección transversal parcial de un sistema de medición de permeabilidad adecuado al llevar a cabo la prueba para determinar la cinética de captación y la permeabilidad dinámica efectiva.

La Figura 8 es una vista lateral en sección transversal de una unidad de pistón/cilindro para usar al llevar a cabo la prueba para determinar la cinética de captación y la permeabilidad dinámica efectiva.

La Figura 9 es una vista superior de un cabezal de pistón adecuado para usarse en la unidad de pistón/cilindro mostrada en la Figura 8.

La Figura 10 es una vista lateral en sección transversal parcial de un sistema de medición de permeabilidad adecuado para llevar a cabo la prueba de Medición de permeabilidad a la orina.

La Figura 1 1 es una vista lateral en sección transversal de una unidad de pistón/cilindro para usarse al llevar a cabo la prueba de medición de permeabilidad a la orina.

La Figura 12 es una vista superior de un cabezal de pistón adecuado para usarse en la unidad de pistón/cilindro mostrada en la Figura 11.

La Figura 13 es una vista lateral en sección transversal de la unidad de pistón/cilindro de la Figura 1 1 colocada sobre un disco de vidrio fritado para la fase de hinchamiento.

La Figura 14 es una vista en sección transversal de un sistema de medición de captación en estado plano adecuado para llevar a cabo la prueba de captación en estado plano.

La Figura 15 es una vista en sección transversal de una estructura absorbente que se someterá a prueba de conformidad con el método de prueba K(t), en donde una capa de material que no forma parte de la estructura absorbente se retira de la estructura absorbente con la ayuda de un rocío frío.

La Figura 16 es una vista de un corte transversal de una estructura absorbente que se someterá a prueba de conformidad con el método de prueba K(t) en donde la capa superior de la estructura absorbente está perforada con una punta perforadora.

La Figura 17 es una vista superior del patrón de perforación según el cual puede perforarse la capa superior o inferior de una estructura absorbente.

La Figura 18A es una gráfica que representa la captación en g/g como una función de tiempo para las estructuras absorbentes de los Ejemplos comparativos 1 y 2 y del Ejemplo 1 , según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t).

La Figura 18B es una gráfica que representa la captación en g/g como una función de tiempo para las estructuras absorbentes de los Ejemplos comparativos 1 y 2 y del Ejemplo 2, según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Como se usa en la presente descripción, "artículo absorbente" se refiere a dispositivos que absorben y contienen exudados corporales y, más específicamente, se refiere a dispositivos que se colocan contra o próximos al cuerpo del usuario para absorber y contener los diversos exudados expulsados del cuerpo. Los artículos absorbentes incluyen pañales, calzones de entrenamiento, prendas interiores para la incontinencia en adultos, productos para la higiene femenina, y lo similar. Como se usa en la presente descripción, los términos "fluidos corporales" o "exudados corporales" incluyen, pero no se limitan a, orina, sangre, descargas vaginales, leche materna, sudor y materia fecal. En algunas modalidades de la presente invención, el artículo absorbente es un pañal o un calzón de entrenamiento.

En la presente descripción, "núcleo absorbente" se usa para referirse a una estructura dispuesta entre un lienzo superior y un lienzo inferior de un artículo absorbente para absorber y contener líquido recibido por el artículo absorbente. El núcleo comprende partículas de polímero superabsorbente. El núcleo puede comprender una o más capas de sustrato, partículas de polímero superabsorbente dispuestas en una o más de las capas de sustrato y una composición termoplástica dispuesta, típicamente, sobre las partículas de polímero superabsorbente. Típicamente, la composición termoplástica es un material termoplástico adhesivo. El material termoplástico adhesivo puede formar una capa fibrosa que está al menos parcialmente en contacto con las partículas de polímero superabsorbente en una o más de las capas de sustrato y parcialmente en contacto con una o más de las capas de sustrato. El adhesivo auxiliar puede depositarse en una o más de las capas de sustrato antes de la aplicación de las partículas de polímero superabsorbente para aumentar la adhesión de las partículas de polímero superabsorbente y/o del material termoplástico adhesivo a la(s) respectiva(s) capa(s) de sustrato. El núcleo absorbente puede incluir, además, una o más capas de cubierta para que las partículas de polímero superabsorbente queden dispuestas entre una o más de las capas de sustrato y una o más de las capas de cubierta. Una o más de las capas de sustrato o capas de cubierta pueden comprender o consistir en una tela no tejida, un papel tisú o una película, o combinaciones de estos. El núcleo absorbente puede comprender, además, compuestos para controlar olores.

El núcleo absorbente puede consistir esencialmente en una o más capas de sustrato, las partículas de polímero superabsorbente, la composición termoplástica, opcionalmente, el adhesivo auxiliar, opcionalmente, la(s) capa(s) de cubierta y, opcionalmente, compuestos para controlar olores.

El núcleo absorbente puede comprender partículas de polímero superabsorbente que están intercaladas entre dos capas, específicamente, una capa superior y una capa inferior sin partículas de polímero superabsorbente encima de la capa superior y debajo de la capa inferior. La capa superior corresponde a la capa de sustrato o capa de cubierta del núcleo absorbente que está más cerca del lienzo superior del artículo, y la capa inferior corresponde a la capa de sustrato o capa de cubierta del núcleo absorbente que está más cerca del lienzo inferior del artículo absorbente. Alternativamente, en ausencia de una capa superior, el núcleo absorbente puede corresponder a la estructura que está dispuesta entre el lienzo superior y la capa inferior o, en ausencia de una capa inferior, el núcleo absorbente puede corresponder a la estructura que está dispuesta entre la capa superior y el lienzo inferior. En ausencia de una capa superior y una capa inferior, el núcleo absorbente puede corresponder a toda la estructura que está dispuesta entre el lienzo superior y el lienzo inferior del artículo absorbente. La(s) capa(s) de sustrato o capa(s) de cubierta puede(n) comprender o consistir en una tela no tejida, un papel tisú o una película o combinaciones de estos.

"Estructura absorbente" se usa en la presente descripción para referirse a una de las siguientes estructuras: a. el núcleo absorbente del artículo absorbente en caso de que el núcleo absorbente comprenda partículas de polímero superabsorbente que están intercaladas entre dos capas, es decir, una capa superior y una capa inferior sin partículas de polímero superabsorbente encima de la capa superior y debajo de la capa inferior. La capa superior corresponde a la capa de sustrato o capa de cubierta del núcleo absorbente que está más cerca del lienzo superior del artículo, y la capa inferior corresponde a la capa de sustrato o capa de cubierta del núcleo absorbente que está más cerca del lienzo inferior del artículo absorbente. b. El núcleo absorbente del artículo absorbente en combinación con el lienzo superior del artículo absorbente en caso de que el núcleo absorbente no comprenda una capa superior como se definió anteriormente; c. el núcleo absorbente del artículo absorbente en combinación con el lienzo inferior del artículo absorbente en el caso de que el núcleo absorbente no comprenda una capa inferior como se definió anteriormente.

"Porción de la estructura absorbente" se usa en la presente descripción para referirse a una porción de la estructura absorbente a través del grosor de la estructura absorbente, es decir, una porción de la estructura absorbente que comprende todas las diferentes capas que componen la estructura absorbente en la respectiva porción.

"Porción delantera" y "porción posterior" se usan en la presente descripción para referirse a las regiones de cintura delantera y posterior del artículo absorbente. La longitud de la porción delantera y de la porción posterior es un tercio de la longitud total del artículo partiendo de los respectivos bordes de cintura delantero y posterior. Para modalidades en donde el borde de cintura delantero y/o posterior no se configura(n) como una línea recta que se extiende paralelamente a la línea central transversal del artículo absorbente, la longitud del artículo absorbente se determina sobre o paralelamente a la línea central longitudinal partiendo desde el punto del borde de cintura delantero que está más cerca de la línea central transversal y finalizando en el punto del borde de cintura posterior que está más cerca de la línea central transversal.

"Porción de entrepierna" se usa en la presente descripción para referirse a la región del artículo ubicada en el centro del artículo entre la porción delantera y la porción posterior del artículo. La longitud de la porción de entrepierna es un tercio de la longitud total del artículo.

"Punto de entrepierna" se usa en la presente descripción para referirse al punto del artículo que se ubica en el centro del artículo absorbente en la intersección de la línea central longitudinal y la línea central transversal del artículo. Para los fines de la invención, debe entenderse que el punto de entrepierna del artículo no se ubica, necesariamente, en el centro del núcleo absorbente, es decir, en la intersección de la línea central longitudinal y la línea central transversal del núcleo absorbente, especialmente, en el caso que el núcleo absorbente no esté centrado sobre la línea central transversal del artículo, es decir, en el caso que el núcleo absorbente esté desplazado hacia la parte delantera y/o posterior del artículo.

"Centro de la porción delantera" se usa en la presente descripción para referirse al punto del artículo absorbente ubicado en la intersección de la línea central longitudinal del artículo y la línea que es paralela a la línea central transversal del artículo y que se ubica a una distancia desde la línea central transversal de un tercio de la longitud total del artículo absorbente. Para modalidades en donde el borde de cintura delantero y/o posterior no se configura(n) como una línea recta que se extiende paralelamente a la línea central transversal del artículo absorbente, la longitud del artículo absorbente se determina sobre o paralelamente a la línea central longitudinal partiendo desde el punto del borde de cintura delantero que está más cerca de la línea central transversal y finalizando en el punto del borde de cintura posterior que está más cerca de la línea central transversal.

"Comprenden", "que comprende" y "comprende" son términos abiertos que abarcan, además, los términos "consisten en", "que consisten en" "consiste en" que son términos cerrados.

"Fieltro de aire" se usa en la presente descripción para referirse a la pulpa de madera triturada, que es una forma de fibra celulósica.

"Partícula de polímero superabsorbente" se usa en la presente descripción para referirse a materiales poliméricos reticulados que pueden absorber al menos 10 veces su peso de una solución salina acuosa al 0.9 % según lo medido con la prueba de Capacidad de retención centrífuga (EDANA, WSP 241 .2-05). Las partículas de polímero superabsorbente están en forma particulada para ser fluidas en el estado seco. Las partículas de polímero superabsorbente preferidas de la presente invención se fabrican con polímeros del ácido poli(meta)acrílico. Sin embargo, por ejemplo, las partículas de polímero superabsorbente a base de almidón están comprendidas, además, dentro del alcance de la presente invención.

"Material termoplástico adhesivo" se usa en la presente descripción para referirse a una composición polimérica a partir de la cual pueden formarse fibras y aplicarse a las partículas de polímero superabsorbente con la intención de inmovilizar las partículas de polímero superabsorbente tanto en el estado seco como en el estado húmedo. El material termoplástico adhesivo de la presente invención forma, preferentemente, una red fibrosa sobre las partículas de polímero superabsorbente.

Una "tela no tejida" se usa en la presente descripción para referirse a un lienzo, trama o guata fabricada con fibras orientadas direccional o aleatoriamente, unidas por fricción y/o cohesión y/o adhesión, con la exclusión de papel y los productos que son tejidos, tejidos de punto, afelpados, unidos por puntadas que incorporan hilos o filamentos de unión, o afieltrados en húmedo, ya sea estén punzonados o no adicionalmente. Las fibras pueden ser naturales o artificiales y ser filamentos acortados o continuos o formarse in situ. Las fibras disponibles comercialmente tienen diámetros que varían de menos de 0.001 mm a más de 0.2 mm, aproximadamente, y vienen en varias formas diferentes: Las fibras cortas (conocidas como fibras cortadas o troceadas), fibras sencillas continuas (filamentos o monofilamentos), haces no trenzados de filamentos continuos (estopa) y haces trenzados de filamentos continuos (hilo). Las telas no tejidas pueden formarse por varios procesos, tales como meltblowing, spunbonding, conformado por solvente, electroconformado y cardado. El peso base de las telas no tejidas se expresa, usualmente, en gramos por metro cuadrado (gm2).

"Unido" se usa en la presente descripción para referirse a configuraciones mediante las cuales un primer elemento se asegura directamente a otro elemento fijando el primer elemento directamente a un segundo elemento o mediante las cuales un primer elemento se asegura indirectamente a un segundo elemento fijando el primer elemento a un tercer o más miembros intermedios que, a su vez, se fijan al segundo elemento. Los medios de unión pueden comprender uniones adhesivas, uniones térmicas, uniones por presión, uniones por ultrasonido, uniones mecánicas dinámicas o cualquier otro medio de unión adecuado o combinaciones de estos medios de unión como se conoce en la materia.

La Figura 1 es una vista en planta de un artículo absorbente 10 de conformidad con algunas modalidades de la presente invención. El artículo absorbente 10 se muestra en su estado extendido plano y sin contraer (es decir, sin la contracción inducida por los elásticos), y las porciones del artículo absorbente 10 están recortadas para mostrar más claramente la estructura subyacente del pañal 10. Una porción del artículo absorbente 10 que entra en contacto con un usuario está orientada hacia el observador en la Figura 1. El artículo absorbente 10 comprende, generalmente, un bastidor 12 y un núcleo absorbente 14 dispuesto en el bastidor 12.

El bastidor 12 del artículo absorbente 10 en la Figura 1 puede comprender el cuerpo principal del artículo absorbente 10. El bastidor 12 puede comprender una cubierta exterior 16 que incluye un lienzo superior 18, que puede ser permeable a líquidos, y/o un lienzo inferior 20, que puede ser impermeable a líquidos. El núcleo absorbente 14 puede estar encerrado entre el lienzo superior 18 y el lienzo inferior 20. La estructura 12 puede incluir, además, paneles laterales 22, dobleces de pierna con elástico 24 y una cintura elastizada 26.

Los dobleces de pierna 24 y la cintura elastizada 26 puede comprender, por lo general, elementos elásticos 28. Una porción de extremo del artículo absorbente 10 está configurada como la porción delantera 30, y la otra porción de extremo está configurada como la porción posterior 32 del artículo absorbente 10. La porción intermedia del artículo absorbente 10 está configurada como la porción de entrepierna 34, que se extiende longitudinalmente entre las porciones delantera y posterior 30 y 32.

El artículo absorbente 10 se ilustra en la Figura 1 con su línea central longitudinal 36 y su línea central transversal 38. La periferia 40 del artículo absorbente 10 está definida por los bordes externos del artículo absorbente 10 en el que los bordes longitudinales 42 corren, generalmente, paralelos a la línea central longitudinal 36 del artículo absorbente 10, y los bordes de cintura delantero y posterior 43 y 44 corren entre los bordes longitudinales 42 generalmente paralelos a la línea central transversal 38 del 1 artículo absorbente 10. La estructura 12 puede comprender, además, un sistema de sujeción que puede incluir, por lo menos, un elemento de sujeción 46 y, por lo menos, una zona de colocación 48.

El artículo absorbente 10 puede incluir, además, otras características tales como las conocidas en la materia, que incluyen paneles de orejas delanteras y posteriores, características de casquete para la cintura, elásticos, y lo similar, para brindar mejores características estéticas, de ajuste y contención. Estas características adicionales son muy conocidas en la materia y se describen, por ejemplo, en las patentes de los EE. UU. núms. 3,860,003 y 5, 151 ,092.

Con el propósito de mantener el artículo absorbente 10 en su lugar alrededor del usuario, al menos una porción de la porción delantera 30 puede estar unida por el miembro de sujeción 46 a por lo menos una porción de la porción posterior 32 para formar una o más aberturas para las piernas y una cintura del artículo. Cuando se sujeta, el sistema de sujeción lleva una carga de tensión alrededor de la cintura del artículo. El sistema de sujeción puede permitir que un usuario del artículo tome un elemento del sistema de sujeción, tal como el miembro de sujeción 46, y conecte la porción delantera 30 a la porción posterior 32 en al menos dos lugares. Esto puede lograrse manipulando las fuerzas de unión entre los elementos del dispositivo de sujeción.

De conformidad con ciertas modalidades, el artículo absorbente 10 puede proporcionarse con un sistema de sujeción que se puede volver a cerrar o puede proporcionarse, alternativamente, en la forma de un pañal tipo calzón. Cuando el artículo absorbente es un pañal, puede comprender un sistema de sujeción que, a su vez, puede volver a cerrarse unido a la estructura para asegurar el pañal a un usuario. Cuando es un pañal tipo calzón, el artículo absorbente puede comprender al menos dos paneles laterales unidos entre sí para formar un calzón.

Estructura absorbente La estructura absorbente comprende partículas de polímero superabsorbente.

Una o más porciones de la estructura absorbente comprenden al menos 90 % en peso de partículas de polímero superabsorbente, sobre la base del peso de la porción de la estructura absorbente, que excluye el peso de cualquier capa de sustrato y/o capa de cubierta y/o lienzo superior y/o lienzo inferior que pudiera estar incluida en la porción de la estructura absorbente. Una o más de las capas de sustrato o capas de cubierta pueden comprender o consistir en una tela no tejida, un papel tisú o una película, o combinaciones de estos.

Una de una o más de las porciones de la estructura absorbente puede estar centrada sobre el centro de la porción delantera del artículo y/o una de una o más de las porciones de la estructura absorbente puede estar centrada sobre el punto de entrepierna del artículo.

Al menos una de una o más de las porciones de la estructura absorbente puede tener un área de superficie de 30 cm2 o más. Alternativamente, cada una de una o más de las porciones puede tener un área de superficie de 30 cm2 o más.

Al menos una de una o más de las porciones de la estructura absorbente que tiene un área de superficie de 30 cm2 o más puede abarcar un área circular. Alternativamente, cada una de una o más de las porciones de la estructura absorbente que tiene un área de superficie de 30 cm2 o más puede abarcar un área circular.

Una o más de las porciones de la estructura absorbente pueden comprender al menos 95 % en peso de partículas de polímero superabsorbente.

Una o más de las porciones de la estructura absorbente pueden comprender al menos 98 % en peso de partículas de polímero superabsorbente.

Una o más de las porciones de la estructura absorbente pueden comprender al menos 99 % en peso de partículas de polímero superabsorbente.

Toda la estructura absorbente puede comprender al menos 90 % en peso, preferentemente, por lo menos 95 % en peso, con mayor preferencia, por lo menos 98 % en peso, aún con mayor preferencia, por lo menos 99 % en peso de partículas de polímero superabsorbente.

Estas modalidades son particularmente preferidas dado que los artículos absorbentes que comprenden un porcentaje alto de partículas de polímero superabsorbente tienen, típicamente, un grosor reducido en seco en comparación con el grosor de artículos absorbentes convencionales que tiene una cantidad más alta de materiales absorbentes convencionales, tales como fieltro de aire y lo similar adicionalmente a las partículas de polímero superabsorbente. El grosor reducido ayuda a mejorar el ajuste y la comodidad cuando el artículo está colocado sobre el usuario.

Una o más de las porciones de la estructura absorbente requieren un tiempo para alcanzar una captación de 20 g/g (T20) de menos de 440 s, o menos de 400 s, o menos de 350 s, o menos de 300 s, o menos de 250 s, según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t) descrito más adelante.

El tiempo para alcanzar una captación de 20 g/g (T20) puede ser de 50 s a 440 s, o de 100 s a 350 s, o de 150 s a 300 s, según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t) descrito más adelante.

Una o más de las porciones de la estructura absorbente pueden tener una permeabilidad efectiva en 20 minutos (K20) de al menos 2.9- 10"8 cm2 según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t).

Una o más de las porciones de la estructura absorbente pueden tener una permeabilidad efectiva en 20 minutos (K20) de al menos 2.95- 10"8 cm2, o al menos 3- 10" 8 cm2, o de 2.95- 10"8 cm2 a 1 .0- 10"6 cm2, o de 2.95- 10"8 cm2 a 1 .0- 10"7 cm2, o de 3.0- 10-8 a 1.0- 107 cm2 según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t) descrito más adelante.

Una o más de las porciones de la estructura absorbente pueden tener una relación entre la permeabilidad efectiva mínima y la permeabilidad en 20 minutos (relación de Kmin/K20) mayor que 0.75, o mayor que 0.8 o mayor que 0.9, según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t) descrito más adelante. En estas modalidades, el bloqueo transitorio del gel es mínimo, y los exudados líquidos pueden desplazarse rápidamente a través de los espacios vacíos presentes entre las partículas durante todo el proceso de hinchamiento y, especialmente, en la parte inicial de la fase de hinchamiento, que es la más crítica para la primera descarga.

La captación de una o más de las porciones de la estructura absorbente en 20 min (U20) es de al menos 24 g/g o al menos 24.5 g/g, o de 24 g/g a 60 g/g, o de 24.5 g/g a 50 g/g, o de 24.5 g/g a 40 g/g según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t) descrito más adelante.

En algunas modalidades, toda la estructura absorbente cumple con los valores de T20, K20 y U20 mencionados anteriormente.

Los artículos absorbentes que comprenden una estructura absorbente tienen propiedades de absorción mejoradas y, por lo tanto, exhiben fugas reducidas en comparación con los artículos absorbentes de la materia anterior, especialmente, en la primera descarga. Estas estructuras absorbentes son particularmente adecuadas para usarse en artículos absorbentes.

Núcleo absorbente En algunas modalidades, el núcleo absorbente comprende una cantidad promedio de partículas de polímero superabsorbente por área de 50 a 2200 g/m2 o de 100 a 1500 g/m2 o de 200 a 1000 g/m2.

En algunas modalidades, el núcleo absorbente comprende una cantidad promedio de partículas de polímero superabsorbente por área de 100 a 1500 g/m2, o de 150 a 1000 g/m2, o de 200 a 900 g/m2, o de 400 a 700 g/m2 en la porción de entrepierna del artículo. El artículo absorbente comprende una cantidad suficiente de partículas de polímero superabsorbente para tener buenas propiedades de absorción así como para ser suficientemente delgado y proporcionar ajuste y comodidad al usuario. Sin embargo, las partículas de polímero superabsorbente están presentes, además, en las porciones delantera y posterior, aunque especialmente, en la porción posterior, la cantidad puede ser baja (o incluso nula). En algunas modalidades, el núcleo absorbente comprende una cantidad promedio de partículas de polímero superabsorbente por área de superficie menor que 300 g/m2, o menor que 200 g/m2, alternativamente, de 25 a 300 g/m2, o de 50 a 200 g/m2 o de 50 a 100 g/m2 en la porción posterior del artículo.

En algunas modalidades, el núcleo absorbente puede comprender, además, cantidades menores de un material absorbente distinto a las partículas de polímero superabsorbente, por ejemplo, fieltro de aire.

En algunas modalidades, el núcleo absorbente comprende, típicamente, menos de 5 % en peso de fieltro de aire, preferentemente, menos de 2 % y, con mayor preferencia, está libre de fieltro de aire. En algunas modalidades, la estructura absorbente puede estar, además, libre de fieltro de aire.

El núcleo absorbente tiene un grosor en seco en el punto de entrepierna del artículo menor que 10 mm, preferentemente, menor que 5 mm, con mayor preferencia, menor que 3 mm, aún con mayor preferencia, menor que 1.5 mm, alternativamente, de 0.1 a 10 mm, preferentemente, de 0.2 a 5 mm, con mayor preferencia, de 0.3 a 3 mm, aún con mayor preferencia, de 0.5 a 1.5 mm, según lo medido de conformidad con el método de prueba descrito más adelante. El núcleo absorbente es, por lo tanto, suficientemente delgado en comparación con núcleos absorbentes convencionales que contienen fieltro de aire. Así, se mejora sustancialmente el ajuste y la comodidad.

Partículas de polímero superabsorbente Las partículas de polímero superabsorbente útiles para la presente invención pueden tener varias formas. El término "partículas" se refiere a gránulos, fibras, escamas, esferas, polvos, plaquetas y otras conformaciones y formas conocidas por personas con experiencia en la materia de las partículas de polímero superabsorbente. En algunas modalidades, las partículas de polímero superabsorbente pueden estar en la forma de fibras, es decir, partículas de polímero superabsorbente aciculares alargadas. En esas modalidades, las fibras de partículas de polímero superabsorbente tienen una dimensión menor (es decir, diámetro de la fibra) que es menor que aproximadamente 1 mm, usualmente, menos de 500 µ?t? y, preferentemente, menos de 250 µ?? hasta 50 µ?t?. La longitud de las fibras es, preferentemente, de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 100 mm. Las fibras pueden estar, además, en la forma de un filamento largo que pueda tejerse.

Alternativamente, en algunas modalidades preferidas, las partículas de polímero superabsorbente de la presente invención son partículas de tipo esféricas. De conformidad con la presente invención y en contraposición con las fibras, las "partículas de tipo esféricas" tienen una dimensión más larga y una dimensión más pequeña, con una relación de particulado entre la dimensión más larga y la más pequeña de la partícula en el intervalo de 1 -5, en donde un valor de 1 equivale a una partícula perfectamente esférica y un valor de 5 permite cierta desviación de una partícula esférica de este tipo. En esas modalidades, las partículas de polímero superabsorbente pueden tener un tamaño de partícula menor que 850 µ?t?, o de 50 a 850 µ?t?, preferentemente, de 100 a 500 µ?? y, con mayor preferencia, de 150 a 300 µp?, según lo medido de conformidad con el método WSP 220.2-05 de EDANA. Las partículas de polímero superabsorbente que tienen un tamaño de partícula relativamente bajo ayudan a incrementar el área de superficie del material absorbente que está en contacto con exudados líquidos y, por lo tanto, soportan una absorción rápida de los exudados líquidos.

Las partículas de polímero superabsorbente útiles en la presente invención incluyen una variedad de polímeros insolubles en agua, pero que se hinchan en agua, capaces de absorber grandes cantidades de fluidos. Estos materiales poliméricos se conocen, generalmente, en la materia.

Las partículas de polímero superabsorbente adecuadas pueden obtenerse, por ejemplo, a partir de polimerizaciones en suspensión de fase inversa, como se describe en las patentes de los EE. UU. núms. 4,340,706 y 5,849,816, o a partir de otras polimerizaciones en dispersión por rociado o en fase gaseosa, como se describe en las solicitudes de patentes de los EE. UU. núms. 2009/0192035, 2009/0258994 y 2010/0068520. En algunas modalidades, las partículas de polímero superabsorbente adecuadas pueden obtenerse por procesos de producción del estado actual de la materia, como se describe más particularmente desde la página 12, línea 23, a la página 20, línea 27 de la patente WO 2006/083584.

En algunas modalidades, la superficie de las partículas de polímero superabsorbente puede estar recubierta. En estas modalidades, el recubrimiento hace que la superficie sea pegajosa para que las partículas de polímero superabsorbente no puedan reorganizarse (y, por lo tanto, no puedan bloquear los espacios vacíos) fácilmente al humedecerse.

En algunas modalidades, las partículas de polímero superabsorbente pueden estar recubiertas con un polímero catiónico. Los polímeros catiónicos preferidos pueden incluir materiales de poliamina o poliimina que son reactivos con al menos un componente incluido en los fluidos corporales, especialmente, en la orina. Los materiales de poliamina preferidos pueden seleccionarse del grupo que consiste en (1 ) polímeros que tienen grupos de aminas primarias (p. ej., polivinilamina, polialilamina); (2) polímeros que tienen grupos de aminas secundarias (p. ej., polietilenimina); y (3) polímeros que tienen grupos de aminas terciarias (p. ej., poli N, N-dimetilalquilamina).

Los ejemplos prácticos de los polímeros catiónicos son, por ejemplo, polietilenimina, una polietilenimina modificada que está reticulada con epihalohidrina en un intervalo soluble en agua, poliamina, una poiiamidoamina modificada por injerto de etilenimina, polieteramina, polivinilamina, polialquilamina, poliamidopoliamina y polialilamina.

En modalidades preferidas, un polímero catiónico tiene un peso molecular promedio ponderado de al menos 500, con mayor preferencia 5000, con la máxima preferencia, 10,000 o más. Los polímeros catiónicos que tienen un peso molecular promedio ponderado de más de 500 o mayor no se limitan a polímeros que exhiben un solo valor máximo (pico) en un análisis de peso molecular por cromatografía de permeacion en gel, y pueden usarse polímeros que tienen un peso molecular promedio ponderado de 500 o mayor aun cuando exhiban varios valores máximos (picos).

Una cantidad preferible del polímero catiónico está en el intervalo de aproximadamente 0.05 a 20part.es en peso contra 100 partes en peso de la partícula de polímero superabsorbente, con mayor preferencia, de aproximadamente 0.3 a 10 partes en peso y, con la máxima preferencia, de aproximadamente 0.5 a 5 partes en peso.

En algunas modalidades, las partículas de polímero superabsorbente pueden estar recubiertas con materiales de quitosana, tales como el descrito en la patente de los EE. UU. núm. 7 537 832 B2.

En algunas otras modalidades, las partículas de polímero superabsorbente pueden comprender polímeros absorbentes de intercambio iónico de lecho mixto, tales como el descrito en las patentes WO 99/34841 y WO 99/34842.

Como ya se mencionó anteriormente, las estructuras absorbentes que comprenden partículas de polímero superabsorbente que tienen valores altos de SFC y de FSR no conducen, automáticamente, a tiempos de captación rápidos de los exudados líquidos, especialmente, en la primera descarga, es decir, cuando las estructuras absorbentes secas entran en contacto por primera vez con líquido. Sin limitarse por la teoría, se piensa que las partículas de polímero superabsorbente secas son, típicamente, más renuentes a absorber agua que las partículas de polímero superabsorbente humedecidas, dado que la capacidad de difusión del agua en las partículas de polímero superabsorbente secas es más baja que la capacidad de difusión del agua en las partículas de polímero superabsorbente humedecidas.

Hasta ahora, no se han investigado las propiedades de absorción de estructuras absorbentes secas que comprenden partículas de polímero superabsorbente en relación con la captación inicial. En cambio, el foco ha estado en la conductividad del flujo salino (SFC) de las partículas de polímero superabsorbente, que se determina en equilibro y, por lo tanto, en una etapa remota de la captación inicial de líquido. Para estructuras absorbentes que contienen una cantidad significativa de fieltro de aire adicionalmente a partículas de polímero superabsorbente, el almacenamiento temporal de líquido que ingresa en el núcleo absorbente está provisto por el fieltro de aire que permite que las partículas de polímero superabsorbente absorban líquido del fieltro de aire circundante con una cierta demora. Pero incluso para artículos absorbentes libres de fieltro de aire descritos en la materia anterior, la permeabilidad de las partículas de polímero superabsorbente siempre se ha medido en equilibrio, por lo tanto, no se tiene en cuenta el comportamiento de las partículas de polímero superabsorbente secas después de una exposición inicial a líquidos. Los inventores de la presente invención han investigado minuciosamente el comportamiento de estructuras absorbentes que comprenden partículas de polímero superabsorbente después de la exposición inicial a líquidos. Han descubierto que ciertas estructuras absorbentes que aún no están públicamente disponibles que comprenden partículas de polímero superabsorbente y cantidades muy bajas o nulas de fieltro de aire exhiben un rendimiento superior. El rendimiento superior ha conducido a una captación mejorada de líquido y reduce, de este modo, el riesgo de fugas. Se ha descubierto que las estructuras absorbentes de rendimiento superior que comprenden partículas de polímero superabsorbente pueden describirse en términos del tiempo que tardan estas estructuras absorbentes secas que comprenden partículas de polímero superabsorbente para alcanzar una cierta captación de líquidos cuando absorben contra una presión de confinamiento. De este modo, ahora es posible seleccionar fácil e intencionalmente estas estructuras absorbentes de desarrollo reciente sin la necesidad de una investigación exhaustiva y pruebas adicionales.

En algunas modalidades, la estructura absorbente comprende partículas de polímero superabsorbente con una permeabilidad en equilibrio expresada como valor UPM (Medición de permeabilidad a la orina) mayor que 50, preferentemente, mayor que 60, o de 50 a 500, o de 55 a 200, o de 60 a 150 unidades de UPM, donde 1 unidad de UPM es 1 x 10~7 (cm3.s) /g.

El valor de la UPM se determina de conformidad con el método de prueba de la UPM descrito más adelante. Este método está íntimamente relacionado con el método de prueba de la SFC de la materia anterior. El método de prueba de la UPM mide, típicamente, la resistencia al flujo de una capa previamente hinchada de partículas de polímero superabsorbente, es decir, la resistencia al flujo se determina en equilibrio. Por lo tanto, las partículas de polímero superabsorbente que tienen un valor alto de UPM exhiben una permeabilidad alta cuando un volumen significativo del artículo absorbente ya se ha humedecido con los exudados líquidos. Las estructuras absorbentes que comprenden estas partículas de polímero superabsorbente exhiben buenas propiedades de absorción no solo en la primera descarga sino, además, en las descargas subsiguientes.

En algunas modalidades, la estructura absorbente puede comprender partículas de polímero superabsorbente que tienen un valor de FSR (velocidad de hinchamiento libre) mayor que 0.1 g/g/s, o de 0.1 a 2 g/g/s, o de 0.3 a 1 g/g/s, o de 0.3 a 0.6 g/g/s, o de 0.4 a 0.6 g/g/s.

La velocidad de hinchamiento libre de las partículas de polímero superabsorbente se determina de conformidad con el método de prueba de la FSR descrito más adelante. Las estructuras absorbentes que comprenden partículas de polímero superabsorbente que tienen valores altos para la velocidad de hinchamiento libre podrán absorber líquido rápidamente sin ninguna presión de confinamiento. Contrariamente al método de prueba K(t), no se aplica ninguna presión externa al lecho de gel con el fin de medir la velocidad de hinchamiento libre. Las estructuras absorbentes que comprenden partículas de polímero superabsorbente que tienen un valor de FSR demasiado bajo pueden no requerir menos de 440 s para alcanzar una captación de 20 g/g, según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t) de la presente invención y, por lo tanto, no serán capaces de absorber los exudados líquidos con la velocidad necesaria. Sin embargo, como se mencionó anteriormente, las estructuras absorbentes que comprenden partículas de polímero superabsorbente que tienen un valor alto de FSR no conducen, automáticamente, a valores altos de captación según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t).

En algunas modalidades, la estructura absorbente puede comprender partículas de polímero superabsorbente que tienen un valor de CRC (capacidad de retención centrífuga) mayor que 20 g/g, o mayor que 24 g/g, o de 20 a 50 g/g, o de 20 a 40 g/g, o de 24 a 30 g/g, según lo medido de conformidad con el método WSP 241 .2-05 de EDANA. La CRC mide el líquido absorbido por las partículas de polímero superabsorbente para hinchamiento libre en líquido en exceso.

Se prefieren las estructuras absorbentes que comprenden partículas de polímero superabsorbente que tienen un valor de CRC alto dado que se necesitan menos partículas de polímero superabsorbente para facilitar una capacidad general requerida para absorción de líquido.

En algunas modalidades, el artículo absorbente puede tener un tiempo de captación para la primera descarga menor que 30 s, preferentemente, menor que 27 s, según lo medido de conformidad con el método de prueba de captación en estado plano descrito más adelante. Este tiempo de captación se mide en un pañal para bebés que está diseñado para usuarios que tienen un peso en el intervalo de 8 a 13 kg ± 20 % (tal como Pampers Active Fit, talla 4, u otros pañales para bebés Pampers, talla 4, pañales para bebés Huggies, talla 4, o pañales para bebés, talla 4, de muchísimas otras marcas comerciales). Un artículo absorbente que comprende una estructura absorbente que comprende partículas de polímero superabsorbente y requiere menos de 440 s para alcanzar una captación de 20 g/g, según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t), puede proporcionar tiempos de captación más rápidos, especialmente, en la primera descarga y, por lo tanto, fugas reducidas en comparación con los artículos absorbentes de la materia anterior, como se muestra en la sección de Ejemplos de la presente solicitud. 5 Estructura del núcleo absorbente A continuación se da un ejemplo de un núcleo absorbente de la presente invención. Sin embargo, la presente invención no se limita a estos núcleos absorbentes.

En algunas modalidades, el núcleo absorbente 14 comprende una capa absorbente 60, como se ilustra en la Figuras 3 y 4. Puede hacerse referencia a la capa de sustrato 64 de la capa absorbente 60 como capa de polvo, y tiene una primera superficie 78 que se orienta al lienzo inferior 20 del pañal 10 y una segunda superficie 80 que se orienta a las partículas de polímero superabsorbente 66. De conformidad con algunas modalidades, la capa de sustrato 64 es un material de tela no tejida, tal como un material de tela no tejida de múltiples capas que tiene capas de filamentos consolidados térmicamente como capas externas y una o más capas de fusión-soplado entre las capas de filamentos consolidados térmicamente, que incluyen, pero no se limitan a, material SMS, que comprende una capa de filamentos consolidados térmicamente, una capa de fusión-soplado y otra capa de filamentos consolidados térmicamente. La capa absorbente 60 puede incluir una capa de cubierta 70, como se ilustra en la Figura 4. La capa de cubierta 70 puede ser un material de tela no tejida, tal como un material de tela no tejida de múltiples capas que tiene capas de filamentos consolidados térmicamente como capas externas y una o más capas de fusión-soplado entre las capas de filamentos consolidados térmicamente, que incluyen, pero no se limitan a, material SMS, que comprende una capa de filamentos consolidados térmicamente, una capa de fusión-soplado y otra capa de filamentos consolidados térmicamente. En algunas modalidades, la capa de sustrato 64 y la capa de cubierta 70 se fabrican con el mismo material.

Como se ilustra en las Figuras 3 y 4, las partículas de polímero superabsorbente 66 pueden depositarse sobre la capa de sustrato 64 en grupos 90 de partículas que comprenden áreas elevadas 94 y áreas de unión 96 entre las áreas elevadas 94. Como se define en la presente descripción, las áreas elevadas 94 son áreas en donde el material adhesivo termoplástico no entra en contacto con el sustrato de tela no tejida o el adhesivo auxiliar directamente; Las áreas de unión 96 son áreas donde el material adhesivo termoplástico entra en contacto con el sustrato de tela no tejida o con el adhesivo auxiliar directamente. Las áreas de unión 96 contienen muy pocas o ninguna partícula de polímero superabsorbente 66. Las áreas elevadas 94 y las áreas de unión 96 pueden tener una variedad de formas que incluyen, pero no se limitan a, circular, oval, cuadrada, rectangular, triangular y lo similar.

De este modo, el material termoplástico adhesivo 68 proporciona cavidades para contener las partículas de polímero superabsorbente 66 y, de este modo, inmoviliza este material. En otro aspecto, el material termoplástico adhesivo 68 se une a la capa de sustrato 64 y fija, de este modo, las partículas de polímero superabsorbente 66 a la capa de sustrato 64. En algunas otras modalidades, el material termoplástico adhesivo 68 penetra, además, al menos parcialmente, en las partículas de polímero superabsorbente 66 y en la capa de sustrato 64, y proporciona, de este modo, inmovilización y fijación adicional.

En algunas otras modalidades, el núcleo absorbente 14 puede comprender dos capas absorbentes, una primera capa absorbente 60 y una segunda capa absorbente 62. Como se ¡lustra mejor en las Figuras 5A y 5B, la primera capa absorbente 60 del núcleo absorbente 14 comprende una capa de sustrato 64, partículas de polímero superabsorbente 66 en la capa de sustrato 64, y un material termoplástico adhesivo 68 en las partículas de polímero superabsorbente 66. Aunque no se ¡lustra, la primera capa absorbente 60 puede incluir, además, una capa de cubierta, tal como la capa de cubierta 70 ilustrada en la Figura 4.

Del mismo modo, como se ilustra mejor en las Figuras 5A y 5B, la segunda capa absorbente 62 del núcleo absorbente 14 puede incluir, además, una capa de sustrato 72, partículas de polímero superabsorbente 74 en la segunda capa de sustrato 72, y un material termoplástico adhesivo 76 en las partículas de polímero superabsorbente 74. Aunque no se ilustra, la segunda capa absorbente 62 puede incluir, además, una capa de cubierta, tal como la capa de cubierta 70 ilustrada en la Figura 4. Como se mencionó anteriormente, puede hacerse referencia a la capa de sustrato 64 de la primera capa absorbente 60 como capa de polvo y tiene una primera superficie 78 que se orienta al lienzo inferior 20 del pañal 10 y una segunda superficie 80 que se orienta a las partículas de polímero superabsorbente 66. Análogamente, puede hacerse referencia a la capa de sustrato 72 de la segunda capa absorbente 62 como cubierta de núcleo y tiene una primera superficie 82 orientada hacia el lienzo superior 18 del pañal 10 y una segunda superficie 84 orientada hacia las partículas de polímero superabsorbente 74. La primera y segunda capas de sustrato 64 y 72 pueden adherirse entre sí con adhesivo alrededor de la periferia para formar una envoltura alrededor de las partículas de polímero superabsorbente 66 y 74 y mantener las partículas de polímero superabsorbente 66 y 74 dentro del núcleo absorbente 14.

El área del núcleo absorbente 14 que comprende partículas de polímero superabsorbente puede variar dependiendo de la aplicación deseada del núcleo absorbente 14 y el artículo absorbente 10 particular en el que puede incorporarse. En algunas modalidades, sin embargo, el área de las partículas de polímero superabsorbente se extiende prácticamente a través de todo el núcleo absorbente 14. En algunas modalidades alternativas, el área de partículas de polímero superabsorbente se extiende totalmente a través del núcleo absorbente 14 en la porción de entrepierna 34 del artículo absorbente 10 en tanto que el área de partículas de polímero superabsorbente no se extiende totalmente a través del núcleo absorbente 14 en las porciones delantera y posterior del artículo absorbente 10.

La primera y segunda capas absorbentes 60 y 62 pueden combinarse entre sí para formar el núcleo absorbente 14 de manera que las capas puedan desplazarse para que las partículas de polímero superabsorbente 66 en la capa de sustrato 64 y las partículas de polímero superabsorbente 74 en la capa de sustrato 72 se distribuyen prácticamente de manera continua a través del área de partículas de polímero superabsorbente, como se ilustra en las Figuras 5A y 5B. En algunas modalidades, las partículas de polímero superabsorbente 66 y 74 se distribuyen prácticamente de manera continua a través del área de partículas de polímero superabsorbente a pesar de que las partículas de polímero superabsorbente 66 y 74 se distribuyen de manera discontinua a través de la primera y segunda capas de sustrato 64 y 72 en grupos 90. En algunas modalidades, las capas absorbentes pueden estar desplazadas para que las áreas elevadas 94 de la primera capa absorbente 60 se orienten hacia las áreas de unión 96 de la segunda capa absorbente 62, y las áreas elevadas de la segunda capa absorbente 62 se orienten hacia las áreas de unión 96 de la primera capa absorbente 60, tal como se ilustra en las Figuras 5A y 5B. Cuando las áreas elevadas 94 y las áreas de unión 96 se disponen y dimensionan apropiadamente, la combinación resultante de partículas de polímero superabsorbente 66 y 74 es una capa prácticamente continua de partículas de polímero superabsorbente a través del área de partículas de polímero superabsorbente del núcleo absorbente 14 (es decir, la primera y segunda capas de sustrato 64 y 72 no forman una pluralidad de cavidades, cada una con un grupo 90 de partículas de polímero superabsorbente 66 y 74 entre ellas), como se muestra en la Figura 5A.

La cantidad de partículas de polímero superabsorbente puede variar o no a lo largo de la longitud del núcleo, típicamente, el núcleo se perfila en su dirección longitudinal. Se ha comprobado que, para la mayoría de los artículos absorbentes tales como pañales, la descarga de líquido se produce, predominantemente, en la mitad delantera del pañal. Por lo tanto, la mitad delantera del núcleo absorbente 14 debe comprender la mayor parte de la capacidad absorbente del núcleo. Por lo tanto, de conformidad con ciertas modalidades, la mitad delantera del núcleo absorbente 14 puede comprender más de aproximadamente 60 % de las partículas de polímero superabsorbente o más de aproximadamente 65 %, 70 %, 75 %, 80 %, 85 % o 90 % de las partículas de polímero superabsorbente.

Típicamente, el material termoplástico adhesivo puede servir para inmovilizar, al menos parcialmente, las partículas de polímero superabsorbente tanto en el estado seco como en el estado húmedo. El material termoplástico adhesivo puede estar dispuesto prácticamente de manera uniforme entre las partículas de polímero superabsorbente. Sin embargo, típicamente, el material termoplástico adhesivo puede proporcionarse como una capa fibrosa que está al menos parcialmente en contacto con las partículas de polímero superabsorbente y parcialmente en contacto con la(s) capa(s) de sustrato. Típicamente, el material termoplástico adhesivo de la presente invención forma una red fibrosa sobre las partículas de polímero superabsorbente. Típicamente, como se ilustra, por ejemplo, en las Figuras 5A y 5B, las partículas de polímero superabsorbente 66 y 74 se proporcionan como una capa discontinua, y se coloca una capa de material termoplástico adhesivo fibroso 68 y 76 sobre la capa de partículas de polímero superabsorbente 66 y 74 de manera tal que el material termoplástico adhesivo 68 y 76 esté en contacto directo con las partículas de polímero superabsorbente 66 y 74, pero, además, en contacto directo con las segundas superficies 80 y 84 de las capas de sustrato 64 y 72, en donde las capas de sustrato no están cubiertas por las partículas de polímero superabsorbente 66 y 74. Esto imparte una estructura prácticamente tridimensional a la capa fibrosa de material termoplástico adhesivo 68 y 76 que, de por sí es, prácticamente, una estructura bidimensional de grosor relativamente pequeño en comparación con la dimensión en las direcciones longitudinal y de ancho. En otras palabras, el material termoplástico adhesivo 68 y 76 se ondula entre las partículas de polímero superabsorbente 68 y 76 y las segundas superficies de las capas de sustrato 64 y 72.

El material termoplástico adhesivo puede proporcionar cavidades para unir las partículas de polímero superabsorbente e inmovilizar, de este modo, estas partículas. En otro aspecto, el material termoplástico adhesivo se une a la(s) capa(s) de sustrato y fija, de este modo, las partículas de polímero superabsorbente a la(s) capa(s) de sustrato. Algunos materiales termoplásticos adhesivos penetran, además, en las partículas de polímero superabsorbente y en la(s) capa(s) de sustrato y proporcionan, de este modo, inmovilización y fijación adicional. Desde luego, si bien los materiales termoplásticos adhesivos descritos en la presente descripción proporcionan una inmovilización mejorada en húmedo (es decir, la inmovilización del material absorbente cuando el artículo está al menos parcialmente cargado), estos materiales termoplásticos adhesivos pueden proporcionar, además, una muy buena inmovilización del material absorbente cuando el núcleo absorbente está seco. El material termoplástico adhesivo puede denominarse, además, adhesivo termofusible.

Sin la intención de limitarse por la teoría, se ha descubierto que estos materiales termoplásticos adhesivos que son los más útiles para inmovilizar las partículas de polímero superabsorbente combinan un comportamiento de cohesión y adhesión buenas. La buena adhesión puede promover un contacto adecuado entre el material termoplástico adhesivo y las partículas de polímero superabsorbente y la(s) capa(s) de sustrato. Una cohesión adecuada reduce la probabilidad de que el adhesivo se rompa, particularmente, en respuesta a fuerzas externas y, específicamente, en respuesta a la tensión. Cuando el núcleo absorbente absorbe líquido, las partículas de polímero superabsorbente se hinchan y someten el material termoplástico adhesivo a fuerzas externas. El material termoplástico adhesivo debe permitir ese hinchamiento sin romperse ni impartir demasiadas fuerzas de compresión, lo que evitaría que las partículas de polímero superabsorbente se hinchen.

El material termoplástico adhesivo puede comprender, en su totalidad, un solo polímero termoplástico o una mezcla de polímeros termoplásticos, con una temperatura de reblandecimiento, según lo determinado por el método ASTM D-36-95 "Ring and Ball" (de anillo y balón), en el intervalo entre 50 °C y 300 °C o, alternativamente, el material termoplástico adhesivo puede ser un adhesivo termofusible que comprende al menos un polímero termoplástico en combinación con otros diluyentes termoplásticos, tales como resinas adherentes, plastificantes y aditivos, tales como antioxidantes. En algunas modalidades, el polímero termoplástico tiene, típicamente, un peso molecular (PM) mayor que 10,000 y una temperatura de transición vitrea (Tg), usualmente, menor que la temperatura ambiente o -6 °C < Tg < 16 °C. En algunas modalidades, las concentraciones típicas del polímero en un fundido en caliente están en el intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 40 % en peso. En algunas modalidades, los polímeros termoplásticos pueden ser insensibles al agua. Los polímeros ilustrativos son copolímeros en bloque (estirénicos) que incluyen estructuras tribloque A-B-A, estructuras dibloque A-B y estructuras de copolímero en bloque (A-B)n radiales en donde los bloques A son polímeros en bloque no elastoméricos que comprenden, típicamente, poliestireno, y los bloques B son dieno conjugado insaturado o versiones (parcialmente) hidrogenadas de ellos. El bloque B es, típicamente, isopreno, butadieno, etileno/butileno (butadieno hidrogenado), etileno/propíleno (isopreno hidrogenado), o una mezcla de estos.

Otros polímeros termoplásticos adecuados que pueden usarse son las poliolefinas de metaloceno, que son polímeros de etileno preparados por medio del uso de catalizadores de centro único o de metaloceno. Asimismo, se puede polimerizar por lo menos un comonómero con etileno para hacer un copolímero, terpolímero o polímero de orden más alto. Son aplicables, además, las poliolefinas amorfas o polialfaolefinas amorfas (APAO, por sus siglas en inglés), que son homopolímeros, copolímeros o terpolímeros de alfaolefinas de C2 a C8.

En algunas modalidades, el material termoplástico adhesivo está presente en la forma de fibras. En algunas de estas modalidades, las fibras tienen un grosor promedio de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 mieras o de aproximadamente 1 a aproximadamente 35 mieras, y una longitud promedio de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 50 mm o de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 30 mm. Para mejorar la adhesión del material termoplástico adhesivo a la(s) capa(s) de sustrato o a cualquier otra capa, particularmente, cualquier otra capa de tela no tejida, estas capas pueden tratarse previamente con un adhesivo auxiliar.

En ciertas modalidades, el material termoplástico adhesivo se aplica sobre la capa de sustrato en una cantidad de entre 0.5 y 30 g/m2, de 1 a 15 g/m2, entre 1 y 10 g/m2 o aún entre 1 .5 y 5 g/m2 por capa de sustrato.

Un material termoplástico adhesivo ilustrativo 68 y 76 puede tener un módulo de almacenamiento G' medido a 20 °C de al menos 30,000 Pa y menor que 300,000 Pa, o menor que 200,000 Pa, o de 140,000 Pa a 200,000 Pa, o menor que 100,000 Pa. En un aspecto adicional, el módulo de almacenamiento G' medido a 35 °C puede ser mayor que 80,000 Pa. En un aspecto adicional, el módulo de almacenamiento G' medido a 60 °C puede ser menor que 300,000 Pa y mayor que 18,000 Pa, o mayor que 24,000 Pa, o mayor que 30,000 Pa, o mayor que 90,000 Pa. En otro aspecto, el módulo de almacenamiento G' medido a 90 °C puede ser menor que 200,000 Pa y mayor que 10,000 Pa, mayor que 20,000 Pa o mayor que 30,000 Pa. El módulo de almacenamiento medido a 60 °C y 90 °C puede ser una medida de la estabilidad de la forma del material termoplástico adhesivo a temperaturas ambiente elevadas. Este valor es particularmente importante si el producto absorbente se usa en un clima cálido, en donde el material termoplástico adhesivo perdería su integridad si el módulo de almacenamiento G' a 60 °C y 90 °C no fuera suficientemente alto.

G' se mide con un reómetro, como se ilustra esquemáticamente en la Figura 6 solamente con fines ilustrativos. El reómetro 627 puede aplicar un esfuerzo de cizallamiento al adhesivo y medir la respuesta a la tensión resultante (la deformación por cizallamiento) a temperatura constante. El adhesivo se coloca entre un elemento Peltier, que actúa como placa fija inferior 628, y una placa superior 629 con un radio R de 10 mm, que se conecta al vástago de la unidad de tracción de un motor para generar el esfuerzo por cizallamiento. El espacio entre ambas placas tiene una altura H de 1500 mieras. El elemento Peltier permite el control de temperatura del material (+0.5 °C). La amplitud de deformación se fija en 0.05 %, la frecuencia de deformación en 1 Hz y la velocidad de enfriamiento en 2 °C/min (con una temperatura inicial a 150 °C o más alta y una temperatura final a -5 °C).

El núcleo absorbente puede comprender, además, un adhesivo auxiliar que no se ilustra en las figuras. El adhesivo auxiliar puede depositarse sobre la(s) capa(s) de sustrato antes de la aplicación de las partículas de polímero superabsorbente en la(s) capa(s) de sustrato para aumentar la adhesión de las partículas de polímero superabsorbente y el material termoplástico adhesivo a la respectiva capa de sustrato. El adhesivo auxiliar puede ayudar, además, a inmovilizar las partículas de polímero superabsorbente y puede comprender el mismo material termoplástico adhesivo que se describió anteriormente o puede comprender, además, otros adhesivos que incluyen, pero no se limitan a, adhesivos termofusibles rociables. Un ejemplo de un adhesivo auxiliar disponible comercialmente es el adhesivo H.B. Fuller Co. (St. Paul, MN), producto núm. HL-1620-B. El adhesivo auxiliar puede aplicarse a la(s) capa(s) de sustrato con cualquier método adecuado, pero, de conformidad con algunas modalidades, puede aplicarse en ranuras con un ancho de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 1 mm separadas por una distancia de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 2 mm.

El lienzo superior El artículo absorbente 10 puede comprender un lienzo superior 18 que puede ser permeable a líquidos. El lienzo superior 18 puede fabricarse con una amplia variedad de materiales, tales como materiales de tela tejida y tela no tejida; materiales poliméricos, tales como películas termoplásticas formadas con orificios, películas plásticas perforadas y películas termoplásticas hidroformadas; espumas porosas; espumas reticuladas; películas termoplásticas reticuladas; y lienzos termoplásticos. Los materiales de telas tejidas y no tejidas adecuados pueden estar compuestos de fibras naturales (p. ej., fibras de madera o algodón), fibras sintéticas (p. ej., fibras poliméricas tales como fibras de poliéster, de polipropileno o de polietileno) o de una combinación de fibras naturales y sintéticas.

En algunas modalidades, el lienzo superior 18 puede fabricarse con un material hidrófobo para aislar la piel del usuario de los líquidos que hayan pasado a través del lienzo superior 18. En estas modalidades, al menos una parte de la superficie superior del lienzo superior 18 se trata para ser hidrófila a fin de que los líquidos se transfieran a través del lienzo superior 18 más rápidamente. Esto disminuye la probabilidad de que los exudados corporales fluyan fuera del lienzo superior 18 en lugar de ser arrastrados a través del lienzo superior 18 para ser absorbidos por el núcleo absorbente. El lienzo superior 18 puede volverse hidrófilo al tratarlo con un surfactante. Los métodos adecuados para tratar el lienzo superior 18 con un surfactante incluyen rociar el material del lienzo superior con el surfactante y sumergir el material en el surfactante.

En algunas modalidades, el lienzo superior incluye una película formada con orificios. Las películas formadas con orificios son permeables a los exudados corporales, pero no absorbentes, y exhiben una tendencia reducida para permitir que los líquidos pasen nuevamente a través de ellas y rehumedezcan la piel del usuario. De este modo, la superficie de la película formada que está en contacto con el cuerpo permanece seca, reduciendo de esta manera la posibilidad de que el cuerpo se ensucie y crea una sensación más confortable para la usuaria. Las películas formadas adecuadas se describen en la patente de los EE. UU. núm. 3,929,135, titulada "Absorptive Structures Having Tapered Capillaries", concedida a Thompson el 30 de diciembre de 1975; la patente de los EE. UU. núm. 4,324,246, titulada "Disposable Absorbent Article Having A Stain Resistant Topsheet", concedida a Mullane, y col. el 13 de abril de 1982; la patente de los EE. UU. núm. 4,342,314 titulada "Resilient Plástic Web Exhibiting Fiber-Like Properties", concedida a Radel, y col. el 3 de agosto de 1982; la patente de los EE. UU. núm. 4,463,045 titulada "Macroscopically Expanded Three-Dimensional Plástic Web Exhibiting Non-Glossy Visible Suríace and Cloth-Like Tactile Impression", concedida a Ahr, y col. el 31 de julio de 1984; y la patente de los EE. UU. núm. 5,006,394 "Multilayer Polymeric Film", concedida a Baird el 9 de abril de 1991.

Alternativamente, el lienzo superior incluye materiales de tela no tejida con orificios. Los materiales adecuados de tela no tejida con orificios se describen en la patente de los EE. UU. núm. 5,342,338 y en la solicitud de patente del PCT WO 93/19715.

El lienzo inferior El artículo absorbente puede comprender un lienzo inferior 20 que puede estar unido al lienzo superior. El lienzo inferior puede evitar que los exudados absorbidos por el núcleo absorbente y contenidos dentro del pañal ensucien otros artículos externos que puedan entrar en contacto con el pañal, tales como sábanas y ropa interior. En algunas modalidades, el lienzo inferior puede ser prácticamente impermeable a los líquidos (p. ej., orina) y comprender un laminar de una tela no tejida y una película plástica delgada, tal como una película termoplástica que tiene un grosor de aproximadamente 0.012 mm (0.5 milipulgadas) a aproximadamente 0.051 mm (2.0 milipulgadas). Los lienzos inferiores adecuados incluyen aquellos fabricados por Tredegar Industries Inc. de Terre Haute, Ind. y que se venden con los nombres comerciales de X15306, X10962 y X10964. Otros materiales de lienzo inferior adecuados pueden incluir materiales permeables que permiten que el vapor se escape desde el pañal mientras evita que los exudados líquidos pasen a través del lienzo inferior. Los materiales permeables ilustrativos pueden incluir materiales tales como tramas tejidas, tramas de tela no tejida, materiales compuestos tales como tramas de tela no tejida con película de recubrimiento y películas microporosas tales como las fabricadas por Mitsui Toatsu Co., de Japón con la designación ESPOIR NO y por EXXON Chemical Co., de Bay City, Tex., con la designación EXXAIRE. Los materiales compuestos permeables adecuados que comprenden mezclas poliméricas están disponibles de Clopay Corporation, Cincinnati, Ohio con el nombre HYTREL, mezcla P18-3097. Dichos materiales compuestos permeables se describen con mayor detalle en la solicitud del PCT núm. WO 95/16746, publicada el 22 de junio de 1995 con el nombre E. I. DuPont. Otros lienzos inferiores permeables que incluyen tramas no tejidas y películas conformadas perforadas se describen en la patente de los EE. UU. núm. 5,571 ,096 concedida a Dobrín y col. el 5 de noviembre de 1996.

Métodos de prueba • Método de prueba K(t) (Método de prueba para determinar la cinética de captación y la permeabilidad dinámica efectiva) Este método determina la permeabilidad efectiva dependiente del tiempo (K(t)) y la cinética de captación de una estructura absorbente que contiene partículas de polímero superabsorbente bajo una presión de confinamiento. El objetivo de este método es evaluar la capacidad de la estructura absorbente que contiene partículas de polímero superabsorbente para captar y distribuir fluidos corporales cuando el polímero está presente en concentraciones altas en un artículo absorbente y se expone a presiones mecánicas a medida que se producen, típicamente, durante el uso del artículo absorbente. Se usan la ley de Darcy y los métodos de flujo en condiciones de estabilidad para calcular la permeabilidad efectiva (ver a continuación). (Ver, además, por ejemplo, "Absorbency", ed. por P.K. Chatterjee, Elsevier, 1982, págs. 42-43 y "Chemical Engineering Vol. II, 3a. edición, J.M. Coulson y J.F. Richardson, Pergamon Press, 1978, págs. 122-127.) En contraposición con los métodos publicados anteriormente, la muestra no se hincha previamente, por lo tanto, el hidrogel no se forma al hinchar previamente las partículas de polímero superabsorbente formadoras de hidrogel en orina sintética, sino que la medición parte de una estructura seca.

El equipo empleado en este método se denomina 'Zeitabhángiger Durchlássigkeitsprüfstand' o 'Aparato para ensayos de permeabilidad dependiente del tiempo', Equipo núm. 03-080578, que está comercialmente disponible en BRAUN GmbH, Frankfurter Str. 145, 61476 Kronberg, Alemania y se describe más adelante. Previa solicitud, se encuentran disponibles, además, las instrucciones de funcionamiento, diagramas de cableado y dibujos técnicos detallados.

Sistema para determinar la cinética de captación y la permeabilidad dinámica efectiva La Figura 7 muestra el sistema para determinar la cinética de captación y la permeabilidad dinámica efectiva, denominado, en la presente descripción, 'Aparato para ensayos de permeabilidad dependiente del tiempo'.

El equipo consiste en las siguientes partes principales: Sensor digital láser M1 1 para medición de calibre 701 (MEL Mikroelektronik GmbH, 85386 Eching, Alemania) Fibra para detección de nivel de líquido 702 (FU95, Keyence Corp., Japón) Sensor digital de fibra 703 (FS-N10, Keyence Corp., Japón) Balanza de precisión 704 (XP6002MDR, Mettler Toledo AG, 8606 Greifensee, Suiza) Unidad de energía Logo!Power (C98130-A7560-A1 -5-7519, Siemens AG) Licencia de software Labview 706 (National Instruments, Austin, Tx, EE. UU.) Recipiente receptor 707 (Vaso de vidrio de 5 litros, Roth) Receptáculo 708 (botella de vidrio de 5 litros, VWR) con junta 709 y tubo de extremo abierto para entrada de aire 723 Unidad de funcionamiento y consola 705(Conrad Electronics) Sistema de captación de datos computarizado 710 Una unidad de pistón/cilindro 713 como se describe en la presente descripción Una válvula de control 714 (Bürkert) La Figura 8 muestra la unidad de pistón/cilindro 713 que comprende una tapa guía de pistón 801 , el pistón 802 y el cilindro 803. El cilindro 803 está fabricado con policarbonato transparente (p. ej., Lexan®) y tiene un diámetro interno p de 6.00 cm (área=28.27 cm2). Las paredes de cilindro internas 850 son lisas; la altura del cilindro r es aproximadamente 7.50 cm. La parte inferior 804 del cilindro 803 se enfrenta con una criba de acero inoxidable con malla estándar 400 de los EE. UU. (no se muestra), (p. ej., de Weisse y Eschrich) que se estira biaxialmente hasta tensarse antes de unirse al fondo 804 del cilindro 803. El pistón 802 se compone de un cuerpo de pistón 805 de acero inoxidable y un cabezal 806 de acero inoxidable. El diámetro q del cabezal de pistón 806 es ligeramente menor que 6 cm de manera de deslizarse libremente dentro del cilindro 803 sin dejar ningún espacio para que pase la partícula formadora de hidrogel. El cuerpo de pistón 805 está firmemente unido perpendicularmente al centro del cabezal de pistón 806. El diámetro t del cuerpo del pistón es aproximadamente 2.2 cm. Después, el cuerpo de pistón 805 se inserta en una tapa guía de pistón 801. La tapa guía 801 tiene un anillo de POM (polioximetileno) 809 con un diámetro que permite un deslizamiento libre del pistón 802, pero que aun así mantiene el cuerpo de pistón 805 perfectamente vertical y paralelo a las paredes de cilindro 850 cuando el pistón 802 con la tapa guía 801 se colocan encima del cilindro 803. La vista superior del cabezal de pistón 806 se muestra en la Figura 9. El cabezal de pistón 806 está previsto para aplicar la presión homogéneamente a la muestra 718. Es, además, muy permeable al líquido hidrófilo para no limitar el flujo de líquido durante la medición. El cabezal de pistón 806 se compone de un criba de acero inoxidable 903 con malla estándar 400 de los EE. UU. (p. ej., de Weisse y Eschrich) que se estira biaxialmente hasta tensarse y se asegura en el anillo externo de acero inoxidable 901 del cabezal del pistón. Toda la superficie de la parte inferior del pistón es plana. La integridad estructural y la resistencia a la flexión de la tela de malla queda entonces asegurada por los rayos radiales 902 de acero inoxidable. La altura del cuerpo de pistón 805 se selecciona para que el peso del pistón 802 compuesto del cuerpo de pistón 805 y el cabezal de pistón 806 sea 596 g (± 6 g 6 g), esto corresponde a 2.07 kPa (0.30 psi) sobre el área del cilindro 803.

La tapa guía de pistón 801 es un círculo plano de acero inoxidable con un diámetro s de aproximadamente 7.5 cm que se mantiene perpendicular al cuerpo de pistón 805 con el anillo de POM 809 en su centro. Hay dos entradas en la tapa guía (810 y 812).

La primera entrada 812 permite que la fibra para detección de nivel de líquido 702 se coloque exactamente 5 cm por encima de la superficie superior de la tela (no se muestra) unida a la parte inferior (804) del cilindro 803 cuando el pistón 802 se ensambla con el cilindro 803 para la medición.

La segunda entrada 810 permite conectar un tubo de líquido 721 que proporciona el líquido al experimento.

Para asegurarse de que el ensamble del pistón 802 con el cilindro 803 se haga consistentemente, se hace una hendidura 814 en el cilindro 803 que coincide con un marcador de posición 813 en la tapa guía 801. De esta manera, el ángulo de rotación del cilindro y de la tapa guía es siempre el mismo.

Antes de cada uso, debe examinarse la criba de acero inoxidable 903 del cabezal de pistón 806 y el cilindro 803 para determinar atascamientos, agujeros o sobreestiramiento y reemplazarlo cuando sea necesario. Un aparato de K(t) con la criba dañada puede dar resultados de cinética de captación y K(t) erróneos y no debe usarse hasta que la criba haya sido reemplazada.

Se traza una marca de 5 cm 808 sobre el cilindro a una altura k de 5.00 cm (± 0.02 cm) por encima de la superficie superior de la criba unida a la parte inferior 804 del cilindro 803. Esto marca el nivel de fluido que debe mantenerse durante el análisis. La fibra para detección de nivel de líquido 702 se coloca exactamente en la marca de 5 cm 808. El mantenimiento de un nivel correcto y constante del fluido (presión hidrostática) es crucial para la precisión de la medición.

Se usa un receptáculo 708 conectado por una tubería a la unidad de pistón/cilindro 713 que contiene la muestra y una válvula controladora 714 para suministrar solución salina al cilindro 803 y mantener el nivel de solución salina a una altura k de 5.00 cm por encima de la superficie superior de la criba unida a la parte inferior del cilindro 804. La válvula 714, la fibra para detección de nivel de líquido 702 y el sensor digital de fibra 703 se conectan al sistema de captación computarizado 710 a través de la unidad de funcionamiento 705. Esto permite que el sistema de medición de la cinética de captación y la permeabilidad dinámica efectiva use la información de la fibra para detección de nivel de líquido 702 y del sensor digital de fibra 703 para controlar la válvula 714 y mantener, finalmente, el nivel del líquido en la marca 808 de 5 cm.

El receptáculo 708 se coloca sobre la unidad de pistón/cilindro 713 de manera tal de permitir que se forme un hidrocabezal de 5 cm a los 15 segundos de iniciada la prueba y que se mantendrá en el cilindro durante todo el procedimiento de prueba. La unidad de pistón/cilindro 713 se coloca en el anillo de soporte 717 de la placa de cubierta 716, y la primera entrada 812 se mantiene en su lugar con el soporte de fijación 719. Esto permite una sola posición de la tapa guía 801 . Además, debido al marcador de posición 813, hay una sola posición para el cilindro 803. La criba unida a la parte inferior del cilindro 804 debe estar perfectamente nivelada y horizontal. El anillo de soporte 717 debe tener un diámetro interno lo suficientemente pequeño para soportar firmemente el cilindro 803, pero mayor que 6.0 cm de manera de quedar por fuera del diámetro interno del cilindro cuando el cilindro se coloca en el anillo de soporte 717. Esto es importante para evitar cualquier interferencia del anillo de soporte 717 con el flujo de líquido.

La solución salina, aplicada a la muestra 718 con un hidrocabezal constante de 5 cm, puede fluir libremente desde la unidad de pistón/cilindro 713 hacia un recipiente receptor 707 colocado sobre la balanza 704 que tiene una precisión dentro de ± 0.01 g. La salida digital de la balanza está conectada a un sistema de captación de datos computarizado.

El calibre (grosor) de la muestra se mide constantemente con un sensor digital láser para medición de calibre 701 . El rayo láser 720 del sensor digital láser 701 se dirige al centro de la placa de cubierta de POM 81 1 del cuerpo del pistón. La colocación precisa de todas las partes de la unidad de pistón/cilindro 713 permite que el cuerpo de pistón 805 quede perfectamente paralelo al rayo láser 720 y, como resultado, se obtiene una medición exacta del grosor.

Preparación de la prueba Se llena el receptáculo 708 con solución de prueba. La solución de prueba es una solución acuosa que contiene 9.00 gramos de cloruro de sodio y 1 .00 gramos de surfactante por litro de solución. La preparación de la solución de prueba se describe a continuación. El recipiente receptor 707 se coloca sobre la balanza 704 que está conectada a un sistema de captación de datos computarizado 710. Antes de comenzar la medición, se tara la balanza.

Preparación del líquido de prueba: Sustancias químicas necesarias: Cloruro de sodio (núm. CAS 7647-14-5, p. ej.: Merck, núm. de catálogo 1.06404.1000) Etoxilato de alcohol lineal de C12-C14 (núm. CAS 8439-50-9, p. ej., Lorodac ®, Sasol, Italia) H20 desionizada Se preparan diez litros de una solución que contiene 9.00 gramos por litro de NaCI y 1.00 gramos por litro de etoxilato de alcohol lineal de C12-C14 en agua destilada y se equilibra a 23 °C ± 1 °C durante 1 hora. La tensión superficial se mide en 3 alícuotas individuales y debe ser 28 ±0.5 mN/m. Si la tensión superficial de la solución es diferente de 28 ± 0.5 mN/m, se desecha la solución de prueba y se prepara una nueva. La solución de prueba debe usarse dentro de las 36 horas de su preparación y se considera vencida después de este período.

Preparación de la muestra para K(t) Se obtiene una porción circular representativa de la estructura absorbente de 6.00 cm de diámetro. La porción del artículo absorbente puede obtenerse con un troquel circular adecuado y una prensa cortadora hidráulica (tal como, p. ej., Electro-Hydraulic Alfa Cutter 240-10 distribuida por la compañía de instrumentos Thwing-Albert, 14 W. Collings Ave.West Berlín, NJ 08091 ).

La muestra circular 1 18 se coloca, cuidadosamente, extendida plana sobre la criba (no se muestra) adherida a la parte inferior 204 del cilindro 203 que ocupa toda la superficie disponible de la criba. Es importante colocar la muestra circular 1 18 de manera que el lado en contacto directo con la criba sea el que durante el uso está, usualmente, más lejos de la fuente de líquido como para reproducir la dirección común de flujo durante el uso. Por ejemplo, para muestras relacionadas con artículos absorbentes, tales como pañales, el lado usualmente orientado al usuario debe colocarse en la parte superior en tanto que el lado orientado hacia la prenda debe colocarse en contacto con la criba en la parte inferior del cilindro. Una colocación cuidadosa de la muestra es vital para la precisión de la medición. En caso de que la dimensión de la estructura absorbente sea pequeña y no pueda obtenerse de esta una muestra de 6.00 cm de diámetro, es posible unir dos estructuras absorbentes de igual tamaño para obtener el tamaño mínimo de muestra necesario. Las dos muestras deben tomarse en la misma posición de dos estructuras absorbentes idénticas. Las dos estructuras absorbentes deben unirse a través de un borde recto y, si es necesario, cortarse para obtener ese borde recto. El objetivo es que los bordes unidos recreen una capa homogénea plana sin ninguna separación o solo con una separación mínima. Después, esta capa unida se maneja de conformidad con la preparación de muestra estándar descrita anteriormente con la precaución adicional de centrar la línea de unión en el troquel de corte para obtener dos semicírculos de forma idéntica. Es importante que ambos semicírculos se coloquen cuidadosamente dentro del portamuestras para recrear un círculo completo y que ocupen toda la superficie disponible en la criba sin ninguna separación o solo con una separación mínima. Ambas mitades deben colocarse con el lado orientado a la criba tal como se explicó anteriormente. Sin embargo, en la mayoría de las modalidades, la muestra consistirá en una porción circular unitaria de la estructura absorbente.

Método para extraer una estructura absorbente de un artículo absorbente El artículo absorbente se coloca sobre una superficie plana. En caso de que el producto contenga características que eviten que quede extendido plano (tal como elásticos de dobleces), estas se cortan a intervalos adecuados para permitir que el producto quede plano.

Primero se identifica(n) la(s) porción(es) de la estructura absorbente que comprende(n) al menos 90 % en peso de partículas de polímero superabsorbente que se someterán a prueba de conformidad con el método de prueba K(t) y debe(n) aislarse como se explica a continuación.

Todos los materiales que no forman parte de la estructura absorbente se eliminan de la estructura absorbente y se presta atención a no dañar excesivamente la estructura absorbente.

Si los materiales que se removerán están adheridos a la estructura absorbente, por ejemplo, con material adhesivo, tal como un material termoplástico adhesivo, para evitar daños en la estructura, podrían removerse con la ayuda de rocíos fríos con una temperatura de enfriamiento de -50 a -60 °C (tal como el rocío frío "IT leer" o "PRF 101 " distribuido por Taerosol, Kangasala, Finlandia) como se muestra, por ejemplo, en la Figura 15.

La Figura 15 muestra una estructura absorbente 151 que comprende partículas de polímero superabsorbente 152 que están intercaladas entre dos capas de sustrato 153, 154. Una capa de material 156 está adherida a una de las capas de sustrato 153, 154 y, por lo tanto, no forma parte de la estructura absorbente 151 . Esta capa debe removerse de la estructura absorbente 151. Para evitar daños indebidos en la estructura absorbente 151 , la capa de material 156 que se removerá de la estructura absorbente 151 se jala de la estructura absorbente 151 en una geometría de despegado de 180° mientras el material adhesivo 155 se enfría con el rocío frío 157. El rociado debe durar al menos 1 segundo, pero no más de 5 segundos para cada porción individual de la capa de material 156.

Después de remover cada uno de los materiales, la parte restante de la estructura absorbente se mantiene bajo una presión de 2.07 kPa (0.3 psi) hasta que la temperatura vuelve al valor inicial (condiciones de laboratorio TAPPI).

La capa superior y/o la capa inferior de la estructura absorbente pueden perforarse adecuadamente para permitir que el líquido fluya a través de estas como se muestra, por ejemplo, en la Figura 16 que representa una estructura absorbente 161 que comprende partículas de polímero superabsorbente 162 que están intercaladas entre dos capas de sustrato 163, 164. La perforación se realiza con una punta metálica caliente denominada, además, punta perforadora 165 que comprende una varilla de acero 166 con un diámetro H de 0.7 ± 0.2 mm. Un sujetador de papel estándar, doblado alrededor de una punta de soldador 167 tal como CT 60/621 distribuida por ERSA GmbH, Wertheim, Alemania, puede usarse para este fin. La punta perforadora 165 debe estar a la temperatura de 310 ± 20 °C. La punta perforadora 165 se coloca en contacto con las capas que se perforarán por un período corto de tiempo con presión baja de manera de perforar las capas, por ejemplo, por fusión sin afectar ninguno de los otros materiales de la estructura absorbente 161 . Los orificios se crean con el mismo procedimiento en un patrón de perforación cuadrado regular con una distancia D de borde a borde de orificio de 1 ± 0.2 mm, como se muestra, por ejemplo, en la Figura 17.

Cada estructura absorbente se controla visualmente para determinar la integridad y si está dañada se descarta con la ayuda de iluminación a contraluz. Los ejemplos de daños son, por ejemplo: cortes, orificios o arrugas que no estaban presentes antes de remover la estructura absorbente del artículo absorbente. Las perforaciones en las capas realizadas con la punta perforadora no se consideran daños a menos que afecten otras capas. Además, la migración sustancial de partículas de polímero superabsorbente y fibras dentro de la estructura absorbente se considera como daño.

Las estructuras absorbentes preparadas de esta manera se cortan, después, de conformidad con el método de prueba K(t).

Procedimiento K(t) La medición se lleva a cabo en condiciones estandarizadas de laboratorio Tappi: 23 °C ±1 °C/50 % de HR ± 2 %.

La unidad de pistón/cilindro 713 vacía se monta en la abertura circular de la placa de cubierta 716 y está soportada alrededor del perímetro inferior por el anillo de soporte 717. La unidad de pistón/cilindro 713 se mantiene en su lugar con el soporte de fijación 719, y el cilindro 803 y el pistón 802 están alineados en el ángulo correcto. La lectura del calibre de referencia (rr) se mide con el sensor digital láser. Después de esto, se retira la unidad de pistón/cilindro 713 vacía de la placa de cubierta 716 y el anillo de soporte 717 y se retira el pistón 802 del cilindro 803.

La muestra 718 se coloca (estructura absorbente) sobre la criba del cilindro como se explicó anteriormente. Después de esto, el pistón 802 montado con la tapa guía 801 se coloca con cuidado dentro del cilindro 803 haciendo coincidir el marcador de posición 813 de la tapa guía 801 con la hendidura 814 hecha en el cilindro 803.

La unidad de pistón/cilindro se mantiene en su lugar con el soporte de fijación 719, con el cilindro y pistón alineados en el ángulo correcto.

Esto puede hacerse solamente en un sentido. El tubo de líquido 721 conectado al receptáculo 708 y el sensor digital de fibra 703 se insertan en la unidad de pistón/cilindro 713 por vía de las dos entradas 810 y 812 en la tapa guía 801 .

El sistema de captación de datos computarizado 710 está conectado a la balanza 704 y al sensor digital láser para medición de calibre 701. El programa de computadora inicia el flujo de fluidos desde el receptáculo 708 al cilindro 803 al abrir la válvula 714. Se llena el cilindro hasta que se alcanza la marca 808 de 5 cm en un período de 5-15 segundos, después de lo cual, el programa de computadora regula el régimen de flujo para mantener un hidrocabezal constante de 5 cm. La cantidad de solución que pasa a través de la muestra 718 se mide con la balanza 704, y el aumento del calibre se mide con el medidor de calibre láser. La captación de datos se inicia cuando comienza el flujo de fluidos, específicamente, cuando se abre por primera vez la válvula 714, y continúa durante 21 minutos o hasta que se vacía el receptáculo de manera que ya no se mantenga el hidrocabezal de 5 cm. La duración de una medición es 21 min, las lecturas de la balanza y el calibre láser se registran regularmente con un intervalo que puede variar de conformidad con el alcance de la medición de 2 a 10 s, y se miden 3 réplicas.

Después de 21 min, la medición de la 1.a réplica finaliza satisfactoriamente, y la válvula controlada 714 se cierra automáticamente. Se retira la unidad de pistón/cilindro 713, y las mediciones de la 2.a y 3.a réplicas se hacen como corresponde, siguiendo siempre el mismo procedimiento. Al final de la medición de la 3.a réplica, la válvula controlada 714 detiene el flujo de líquido, y se cierra la llave de paso 722 del receptáculo 708. Los datos sin procesar recolectados se almacenan en la forma de una tabla de datos simple que, después, puede importarse fácilmente en otro programa para un análisis posterior, por ejemplo, Excel 2003, SP3.

En la tabla de datos se informa la siguiente información relevante para cada lectura: • Tiempo desde el comienzo del experimento • Peso del líquido recolectado por el recipiente receptor 707 en la balanza 704 • Calibre de la muestra 718 Se usan los datos a partir de 30 segundos hasta el final del experimento en el cálculo de cinética de captación y K(t). Los datos recolectados en los primeros 30 segundos no se incluyen en el cálculo. Después, se determinan la permeabilidad efectiva K(t) y la cinética de captación de la estructura absorbente con el siguiente conjunto de ecuaciones.

Ecuaciones empleadas: La tabla a continuación describe la notación usada en las ecuaciones.

La presión de transmisión se calcula a partir del hidrocabezal de la siguiente manera: ?? = ?·0·?= 4929.3 lg/(cm-s2) El calibre en cada tiempo t¡ se calcula como la diferencia entre la lectura del sensor de calibre en el tiempo t¡ y la lectura de referencia sin la muestra: d, = — rr [cm] Para muestras de partículas superabsorbentes, el calibre de la muestra en el tiempo t¡=0 (d0) se usa para evaluar la calidad al esparcir las partículas.

Una densidad aparente de la muestra dentro del cilindro puede calcularse, de hecho, como: P: = -T- [g/cm3] Si esta densidad aparente dentro del cilindro difiere de la densidad aparente del polvo en más de ± 40 %, la medición debe considerarse inválida y eliminarse.

La densidad aparente puede determinarse de conformidad con el método 406.2 - 02 ("Superabsorbent materials - Polyacrylate superabsorbent powders -GRAVIMETRIC DETERMINARON OF DENSITY", (Materiales superabsorbentes: polvos superabsorbentes de poliacrilato - DETERMINACIÓN GRAVIMÉTRICA DE DENSIDAD)) de EDANA.

El índice de cambio con el tiempo de la lectura de la balanza en el tiempo t¡ se calcula de la siguiente manera: El índice de cambio con el tiempo de la lectura del calibre en el tiempo t¡ se calcula de la siguiente manera: ¾ = _½_ Í___± [cm/s] dt t,+l - t La cinética de captación se calcula de la siguiente manera: u(1| ) - (A -d' - v->-' [g/g] m Por volumen de muestra seca (Vs) se entiende el volumen estructural de la muestra, por lo tanto, Vs es el volumen real ocupado por el material sólido en la muestra seca que excluye poros e intersticios que pudieran estar presentes.

El Vs puede calcularse o medirse mediante el uso de métodos diferentes conocidos para una persona experimentada, por ejemplo, al conocer la composición exacta y la densidad estructural de los componentes, puede determinarse de la siguiente manera: Alternativamente, para una composición de material desconocida, Vs puede calcularse fácilmente de la siguiente manera: V = ^- [cm3] Ps La densidad aparente ps puede determinarse por picnometría con un líquido no hinchable adecuado de densidad conocida. Esta técnica no puede realizarse sobre las mismas muestras usadas posteriormente para la medición de K(t), por lo tanto, debe prepararse un conjunto adicional de muestras representativo adecuado para este experimento de medición.

A partir de U(t) en las diferentes etapas de tiempos calculados como se explicó anteriormente, puede determinarse la captación en cualquier tiempo específico por interpolación lineal. Por ejemplo, uno de los resultados importantes es la captación a 20 minutos denominada, además, U20 (en g/g).

A partir de U(t) en las diferentes etapas de tiempos, puede determinarse, además, el tiempo requerido para alcanzar una cierta captación por interpolación lineal. El tiempo en el que se alcanza primero la captación de 20 g/g se denomina T20. De manera similar, el tiempo para alcanzar cualquier otra captación puede calcularse consecuentemente (p. ej., T5 o T10). Además, al conocer U20, es posible determinar a partir de U(t) en las diferentes etapas de tiempos, el tiempo para alcanzar el 80 % de U20, propiedad denominada T80 %.

La permeabilidad efectiva se calcula de la siguiente manera a partir de los índices de cambio de masa y cambio de calibre: La viscosidad efectiva del líquido depende de la temperatura y, en el intervalo del experimento (23 °C ±1 °C), se calcula de conformidad con la siguiente ecuación empírica: ? = ? + ? · ? [g/(cm.s)] en donde A = 1 ,479.10"2 [g/(cm.s)J y B = -2.36.10"4 [g/(cm.s.°C)] A partir de K(t¡) puede determinarse la permeabilidad efectiva en un tiempo específico por interpolación lineal. Por ejemplo, uno de los resultados importantes es la captación a 20 minutos o K20 (m2). De manera similar, puede calcularse, consecuentemente, la permeabilidad en cualquier otro tiempo (p. ej., K5 o K10).

Otro parámetro que puede derivarse de los datos es Kmin, que es el valor K(t) mínimo medido sobre la curva total en el intervalo de t¡= 30 s a t¡= 1 00 s. Este valor es útil para calcular Kmin/K20, que es la relación entre la permeabilidad efectiva mínima y la permeabilidad a 20 minutos. Este parámetro expresa el bloqueo temporal del gel que podría ocurrir en algunas de las muestras. Si el valor es cercano a 1 , no hay bloqueo temporal del gel; si el valor es cercano a 0, esto es una indicación de que el material experimenta una caída marcada de la permeabilidad efectiva cuando se carga inicialmente con líquido.

Los valores promedio para T20, T80 %, K20, U20 y Kmin/K20 se informan a partir de 3 réplicas de conformidad con la precisión requerida, como es conocido para una persona con experiencia.

• Método de prueba de medición del calibre, El propósito de este método es proporcionar un procedimiento para determinar el grosor del núcleo absorbente en el punto de entrepierna de un artículo absorbente. La prueba puede realizarse con un medidor de calibre convencional, tal como el tipo EG-225 distribuido por ONO SOKKI Technology Inc., 2171 Executive Drive, Suite 400, Addison, IL 60101 , EE. UU., con un soporte de medidor apropiado, que tiene un pie para muestras circular de aluminio de 41 mm de diámetro, con una fuerza ejercida por el pie de 0.1 Newton (10 gf). Se agrega una pesa adicional a fin de lograr un total de 1 .6 Newton (160 gf) para ajustar ía presión a 1 .18 kPa (0.173 psi).

El grosor del núcleo absorbente se determina antes de ensamblar el núcleo absorbente en el artículo absorbente después de haber decidido la posición exacta que tendrá el núcleo absorbente en el artículo absorbente una vez ensamblado. Sin embargo, el grosor puede determinarse, además, después de retirar el núcleo absorbente de un producto terminado por cualquier método adecuado conocido por un experimentado en la materia.

El punto de entrepierna de un artículo absorbente se determina en la intersección de la línea central longitudinal y la línea central transversal del artículo.

Protocolo básico 1. Todas las pruebas se realizan a 23 ± 1 °C y 50 + 2 % de humedad relativa. 2. Se deja que el núcleo absorbente se equilibre a 23 ± 1 °C y 50 ± 2 % de humedad relativa durante 8 horas. 3. El punto de entrepierna se determina como se describió anteriormente y se marca sobre la superficie del núcleo absorbente orientada al usuario. 4. El núcleo absorbente se coloca debajo del medidor de calibre con la superficie orientada al usuario hacia el pie de contacto con la muestra y con el punto de entrepierna centrado debajo del pie. 5. Se baja el pie de contacto con la muestra con cuidado para que entre en contacto con la superficie del núcleo absorbente. 6. La lectura del calibre se toma 5 segundos después de que el pie entra en contacto con el núcleo absorbente.

• Método de prueba para determinar la permeabilidad a la orina (UPM) Sistema de medición de permeabilidad a la orina Este método determinó la permeabilidad de una capa de hidrogel hinchada 1318. A continuación se describe el equipo usado en este método. Este método se relaciona íntimamente con el método de prueba de la SFC (Conductividad del flujo salino) de la materia anterior.

La Figura 10 muestra el sistema de medición de permeabilidad 1000 configurado con el receptáculo de cabezal hidrostático constante 1014, tubo con extremo abierto para entrada de aire 1010, ventilación con tapón para recarga 1012, plataforma de laboratorio 1016, tubo de suministro 1018, llave de paso 1020, apoyo de soporte anular 1022, recipiente receptor 1024, balanza 1026 y unidad de pistón/cilindro 1028.

La Figura 1 1 muestra la unidad de pistón/cilindro 1028 que comprende una pesa de metal 1 12, vástago de pistón 1 1 14, cabezal de pistón 1 1 18, tapa 1 1 16 y cilindro 1 120. El cilindro 1 120 está hecho de policarbonato transparente (p. ej., Lexan®) y tiene un diámetro interno p de 6.00 cm (área = 28.27 cm2) con paredes de cilindro internas 1 150 que son lisas. La parte inferior 1 148 del cilindro 1 120 se enfrenta con una criba de acero inoxidable con malla estándar 400 de los EE. UU. (no se muestra) que se estira biaxialmente hasta tensarse antes de unirse a la parte inferior 1 148 del cilindro 1 120. El vástago de pistón 1 1 14 está hecho de policarbonato transparente (p. ej., Lexan®) y tiene una longitud general q de aproximadamente 127 mm. Una porción del centro 1126 del vástago de pistón 1114 tiene un diámetro r de 21.15 mm. Una porción superior 1128 del vástago de pistón 1114 tiene un diámetro s de 15.8 mm, que forma un hombro 1124. Una porción inferior 1146 del vástago de pistón 1114 tiene un diámetro f de aproximadamente 1.6 cm (5/8 de pulgada) y es roscado para atornillarse firmemente en el orificio central 1218 (ver la Figura 12) del cabezal de pistón 1118. El cabezal de pistón 1118 está perforado, está hecho de policarbonato transparente (p. ej., Lexan®) y está cubierto, además, con un una criba de acero inoxidable con malla estándar 400 de los EE. UU. (no se muestra). La pesa 1112 es de acero inoxidable, tiene un agujero central 1130, se desliza sobre la porción superior 1128 del vástago de pistón 1114 y se apoya sobre el hombro 1124. El peso combinado del cabezal de pistón 1118, vástago de pistón 1114 y la pesa 1112 es 596 g (± 6 g), que corresponde a 2.07 kPa (0.30 psi) sobre el área del cilindro 1120. El peso combinado se puede ajustar perforando un agujero ciego en un eje central 1132 del vástago de pistón 1114 para eliminar material y/o proporcionar una cavidad para adicionar peso. La tapa del cilindro 1116 tiene una primera abertura de tapa 1134 en su centro para alinear verticalmente el vástago de pistón 1114 y una segunda abertura de tapa 1136 cerca al borde 1138 para introducir fluido desde el receptáculo de cabezal hidrostático constante 1014 hacia el cilindro 1120.

Se traza una primera marca de índice lineal (no se muestra) radialmente a lo largo de la superficie superior 1152 de la pesa 1112; la primera marca de índice lineal es transversal al eje central 1132 del vástago de pistón 1114. Se traza una segunda marca de índice lineal correspondiente (no se muestra) radialmente a lo largo de la superficie superior 1160 del vástago de pistón 1114; la segunda marca de índice lineal es transversal al eje central 1132 del vástago de pistón 1114. Se traza una tercera marca de índice lineal correspondiente (no se muestra) a lo largo de la porción central 1126 del vástago de pistón 1114; la tercera marca de índice lineal es paralela al eje central 1132 del vástago de pistón 1 1 14. Se traza una cuarta marca de índice lineal correspondiente (no se muestra) radialmente a lo largo de la superficie superior 1 140 de la tapa de cilindro 1 1 16; la cuarta marca de índice lineal es transversal al eje central 1 132 del vástago de pistón 1 114. Además, se traza una quinta marca de índice lineal correspondiente (no se muestra) a lo largo de un reborde 1 154 de la tapa de cilindro 11 16; la quinta marca de índice lineal es paralela al eje central 132 del vástago de pistón 1 1 14. Se traza una sexta marca de índice lineal correspondiente (no se muestra) a lo largo de la pared de cilindro externa 1 142; la sexta marca de índice lineal es paralela al eje central 1 132 del vástago de pistón 1 1 14. El alineamiento de las primera, segunda, tercera, cuarta, quinta y sexta marcas de índice lineales permite que la pesa 11 12, el vástago de pistón 1 1 14, la tapa de cilindro 11 16 y el cilindro 1 120 se vuelvan a colocar con la misma orientación uno con respecto al otro en cada medición.

Los detalles de especificación del cilindro 1 120 son: Diámetro externo u del cilindro 1 120: 70.35 mm Diámetro interno p del cilindro 1 120: 60.0 mm Altura v del cilindro 1 120: 60.5 mm Los detalles de especificación de la tapa de cilindro 1 1 16 son: Diámetro externo w de la tapa de cilindro 1 1 16: 76.05 mm Diámetro interno x de la tapa de cilindro 1 1 16: 70.5 mm Grosor y de la tapa de cilindro 1 116 que incluye el reborde 1154: 12.7 mm Grosor z de la tapa de cilindro 1 1 16 sin el reborde 1 154: 6.35 mm Diámetro a de la primera abertura de tapa 134: 22.25 mm Diámetro b de la segunda abertura de tapa 1 136: 12.7 mm Distancia entre los centros de la primera y segunda aberturas de tapa 1 134 y 1 136: 23.5 mm Los detalles de especificación de la pesa 1 1 12 son: Diámetro externo c: 50.0 mm Diámetro d del agujero central 1 130: 16.0 mm Altura e: 39.0 mm Los detalles de especificación del cabezal de pistón 1 1 18 son Diámetro f. 59.7 mm Altura g. 16.5 mm Agujeros exteriores 1214 (14 en total) con un diámetro h de 9.65 mm, agujeros exteriores 1214 separados de manera equidistante con los centros a una distancia de 47.8 mm desde el centro del agujero central 1218 Agujeros interiores 1216 (7 en total) con un diámetro de 9.65 mm diámetro /', agujeros interiores 1216 separados de manera equidistante con los centros a una distancia de 26.7 mm desde el centro del agujero central 1218 El agujero central 1218 tiene un diámetro j de 1 .6 cm (5/8 de pulgada) y está roscado para aceptar una porción inferior 1 146 del vástago de pistón 1 1 14.

Antes de su uso, las cribas de acero inoxidable (no se muestran) del cabezal de pistón 1 1 18 y del cilindro 1 120 deben examinarse para determinar atascamientos, agujeros o sobreestiramiento y reemplazarse cuando sea necesario. Un aparato de medición de permeabilidad a la orina con una criba dañada puede suministrar resultados erróneos de UPM y no debe usarse hasta haber reemplazado la criba.

Se traza una marca de 5.00 cm 1 156 en el cilindro 1 120 a una altura k de 5 5.00 cm (± 0.05 cm) por encima de la criba (no se muestra) unida a la parte inferior 1 148 del cilindro 1 120. Esto marca el nivel de fluido que debe mantenerse durante el análisis. El mantenimiento del nivel de fluido correcto y constante (presión hidrostática) es crítico para la precisión de la medición.

Se usa un receptáculo con cabezal hidrostático constante 1014 para suministrar solución salina 1032 al cilindro 1 120 y para mantener el nivel de solución salina 1032 a una altura kóe 5.00 cm por encima de la criba (no se muestra) unida a la parte inferior 1 148 del cilindro 1 120. La parte inferior 1034 del tubo de toma de aire 1010 está colocada de manera de mantener el nivel de la solución salina 1032 en el cilindro 1120 a la altura requerida k de 5.00 cm durante la medición, es decir, la parte inferior 1034 del tubo de aire 1010 está aproximadamente en el mismo plano 1038 que la marca de 5.00 cm 1156 en el cilindro 1 120 cuando este se apoya sobre la malla de soporte (no se muestra) en el soporte anular 1040 por encima del recipiente receptor 1024. El alineamiento correcto de la altura del tubo de toma de aire 1010 y la marca de 5.0 cm 1 156 en el cilindro 1120 es crucial para el análisis. Un receptáculo adecuado 1014 consiste en un recipiente 1030 que contiene: un tubo de suministro en forma de L orientado horizontalmente 1018 para suministrar fluido, un tubo con extremo abierto orientado verticalmente para permitir el ingreso de aire a una altura fija dentro del receptáculo con cabezal hidrostático constante 1014, y una ventilación con tapón 1012 para recargar el receptáculo con cabezal hidrostático constante 1014. El tubo 1010 tiene un diámetro interno de 12.5 mm ± 0.5 mm. El tubo de suministro 1018, colocado cerca de la parte inferior 1042 del receptáculo con cabezal hidrostático constante 1014, contiene una llave de paso 1020 para iniciar/detener el suministro de solución salina 1032. La salida 1044 del tubo de suministro 1018 está dimensionada para insertarse a través de la segunda abertura de tapa 1 136 en la tapa de cilindro 1 1 16, con el extremo colocado debajo de la superficie de la solución salina 1032 en el cilindro 1 120 (después de que se alcanza la altura de 5.00 cm de la solución salina 1032 en el cilindro 1 120). El tubo de toma de aire 1010 se sostiene en su lugar con un aro tórico (no se muestra). El receptáculo con cabezal hidrostático constante 1014 puede colocarse sobre una plataforma de laboratorio 1016 con el fin de regular su altura con respecto a la del cilindro 1 120. Los componentes del receptáculo con cabezal hidrostático constante 1014 están dimensionados para llenar rápidamente el cilindro 1 120 a la altura requerida (es decir, cabezal hidrostático) y mantener esta altura mientras dure la medición. El receptáculo con cabezal hidrostático constante 1014 debe ser capaz de suministrar la solución salina 1032 a una velocidad de flujo de al menos 3 g/s durante al menos 10 minutos.

La unidad de pistón/cilindro 1028 se coloca sobre una tela de soporte de acero inoxidable de malla rígida 16 (o equivalente) (no se muestra), que se apoya sobre soporte anular 1040 o un soporte rígido alternativo adecuado. Esta tela de soporte (no se muestra) es suficientemente permeable para no impedir el flujo de la solución salina 1032 y lo suficientemente rígida para soportar la criba de malla de acero inoxidable (no se muestra) y evitar el estiramiento. La tela de soporte (no se muestra) debe ser plana y nivelada para evitar la inclinación de la unidad de pistón/cilindro 1028 durante la prueba. La solución salina 1032 que pasa a través de la tela de soporte (no se muestra) se recolecta en un recipiente receptor 1024 colocado debajo (sin dar soporte) de la tela de soporte (no se muestra). El recipiente receptor 1024 se coloca sobre la balanza 1026, que tiene una precisión de al menos 0.01 g. La salida digital de la balanza 1026 se conecta a un sistema computarizado de captación de datos (no se muestra).

Preparación de reactivos (no se ilustra) Se usa orina sintética Jayco (JSU) 1312 (ver la Figura 13) para una fase de hinchamiento (ver el procedimiento de UPM a continuación), y se usa una solución de cloruro de sodio (NaCI) 0.1 8 M para una fase de flujo (ver el procedimiento de UPM a continuación). Las siguientes preparaciones se llevan a un volumen estándar de un litro. Para preparaciones de volúmenes diferentes a un litro, todas las cantidades se gradúan adecuadamente.

JSU: Se llena un matraz volumétrico de 1 L con agua destilada a 80 % de su volumen y se coloca una barra magnética de agitación en el matraz. De forma separada, con un papel para pesar o un matraz, se pesan las siguientes cantidades de ingredientes secos con una precisión de ± 0.01 g usando una balanza analítica y se agregan cuantitativamente al matraz volumétrico en el mismo orden enumerado a continuación. Se agita la solución en una placa de agitación adecuada hasta que todos los sólidos estén disueltos, se retira la barra de agitación y se diluye la solución a un volumen de 1 L con agua destilada. Se introduce nuevamente una barra de agitación y se agita la solución en una placa de agitación por unos cuantos minutos más.

Cantidades de sales para hacer 1 litro de orina sintética Jayco: Cloruro de potasio (KCI) 2.00 g Sulfato de sodio (Na2S04) 2.00 g Fosfato de amonio dihidrogenado (NH4H2P0 ) 0.85 g Fosfato de amonio, dibásico ((NH4)2HP04) 0.15 g Cloruro de calcio (CaCI2) 0.19 g - [ o cloruro de calcio hidratado (CaCI2-2H20) 0.25 g] Cloruro de magnesio (MgCI2) 0.23 g - [o cloruro de magnesio hidratado (MgCI2 6H20) 0.50 g] Para elaborar la preparación más rápido, cada sal se disuelve completamente antes de añadir la siguiente. La orina sintética Jayco puede ser almacenada en un recipiente de vidrio limpio durante dos semanas. La solución no debe usarse si se vuelve turbia. La vida en anaquel en un recipiente de plástico limpio es de 10 días.

Solución de cloruro de sodio (NaCI): 0.1 18 M: Se usa cloruro de sodio 0.1 18 M como solución salina 1032. Con un papel de pesaje o un vaso, se pesan 6.90 g (± 0.01 g) de cloruro de sodio y se transfieren cuantitativamente a un matraz volumétrico de 1 litro; y el matraz se llena a volumen con agua destilada. Se agrega una barra de agitación y se mezcla la solución en una placa de agitación hasta que se disuelvan todos los sólidos.

Preparación de la prueba Con una pesa cilindrica sólida de referencia (no se muestra) (40 mm de diámetro; 140 mm de altura), se configura un medidor de calibre (no se muestra) (p. ej., Mitotoyo Digimatic Height Gage) para una lectura de cero. Esta operación se realiza, convenientemente, sobre una mesa de laboratorio 1046 lisa y nivelada. La unidad de pistón/cilindro 1028 sin partículas de polímero superabsorbente se coloca debajo del medidor de calibre (no se muestra) y se registra una lectura, L^ con una precisión de 0.01 mm.

El receptáculo con cabezal hidrostático constante 1014 se llena con solución salina 1032. La parte inferior 1034 del tubo de toma de aire 1010 se coloca de manera de mantener la parte superior (no se muestra) del menisco del líquido (no se muestra) en el cilindro 1 120 en la marca de 5.00 cm 1156 durante la medición. El alineamiento correcto de la altura del tubo de toma de aire 1010 en la marca de 5.0 cm 1 156 en el cilindro 1 120 es crucial para el análisis.

El recipiente receptor 1024 se coloca sobre la balanza 1026, y la salida digital de la balanza 1026 se conecta a un sistema computarizado de captación de datos (no se muestra). El soporte anular 1040 con una tela de soporte de acero inoxidable de malla rígida 16 (no se muestra) se coloca por encima del recipiente receptor 1024. La tela de malla 16 (no se muestra) debe ser suficientemente rígida para soportar la unidad de pistón/cilindro 1028 durante la medición. El tamiz de soporte (no se muestra) debe ser plano y nivelado.

Procedimiento de UPM Se pesan 1 .5 g (± 0.05 g) de partículas de polímero superabsorbente sobre un papel de pesaje adecuado o auxiliar de pesaje en una balanza analítica. El contenido de humedad de las partículas de polímero superabsorbente se determina de conformidad con el método de prueba de contenido de humedad 430.1 -99 de EDANA ("Superabsorbent materials - Polyacrylate superabsorbent powders - Moisture Content - weight loss upon heating" (Materiales superabsorbentes - polvos superabsorbentes de poliacrilato - Contenido de humedad - Pérdida de peso después del calentamiento) (Febrero 99)). Si el contenido de humedad de las partículas de polímero superabsorbente es mayor que 5 %, entonces el peso de las partículas de polímero superabsorbente debe corregirse con respecto a la humedad (es decir, en ese caso particular, las partículas de polímero superabsorbente adicionadas deben ser 1 .5 g sobre la base del peso seco).

El cilindro vacío 1 120 se coloca sobre una mesa de laboratorio nivelada 1046, y las partículas de polímero superabsorbente se transfieren cuantitativamente al cilindro 1120. Las partículas de polímero superabsorbente se dispersan uniformemente sobre la criba (no se muestra) unida a la parte inferior 1148 del cilindro 1120 al agitar, girar y/o golpear suavemente el cilindro 1 120. Es importante tener una distribución homogénea de partículas sobre la criba (no se muestra) unida a la parte inferior 1 148 del cilindro 1120 para obtener un resultado con la más alta precisión. Después de que las partículas de polímero superabsorbente se han distribuido uniformemente sobre la criba (no se muestra) unida a la parte inferior 1 148 del cilindro 1120, las partículas no deben adherirse a las paredes internas de cilindro 1 150. El vástago de pistón 1 1 14 se inserta a través de la primera abertura de tapa 1 134, con el reborde 1 154 de la tapa 1 116 orientado hacia el cabezal de pistón 1 118. El cabezal de pistón 1 1 18 se inserta con cuidado en el cilindro 1 120 a algunos centímetros de profundidad. Después, la tapa 1 1 16 se coloca sobre el borde 1 144 del cilindro 1 120, mientras se tiene cuidado de mantener el cabezal de pistón 11 18 alejado de las partículas de polímero superabsorbente. La tapa 1 1 16 y el vástago de pistón 1126 se giran cuidadosamente para alinear las tercera, cuarta, quinta y sexta marcas de índice lineales. Después, se baja suavemente el cabezal de pistón 1 1 18 (por vía del vástago de pistón 11 14) para apoyarse sobre las partículas de polímero superabsorbente secas. La pesa 11 12 se coloca sobre la porción superior 1 128 del vástago de pistón 1 1 14 de manera que se apoye sobre el hombro 1 124 para que las primera y segunda marcas de índice lineales queden alineadas. Un asentamiento apropiado de la tapa 1 116 evita el aglutinamiento y asegura una distribución uniforme del peso sobre la capa de hidrogel 13 8.

Fase de hinchamiento: Se satura un disco fritado de 8 cm de diámetro (7 mm de grosor; p. ej., Chemglass Inc., núm. CG 201 - 51 , porosidad gruesa) 1310 mediante la adición de un exceso de orina sintética JSU 1312 al disco de vidrio fritado 1310 hasta que el disco de vidrio fritado 1310 se sature. El disco de vidrio fritado saturado 1310 se coloca en una placa petri ancha con fondo plano 1314, y se agrega la orina sintética JSU 1312 hasta que esta alcanza la superficie superior 1316 del disco de vidrio fritado 1310. La altura de la JSU no debe exceder la altura del disco de vidrio fritado 1310.

La criba (no se muestra) adherida a la parte inferior 1 148 del cilindro 1 120 se estira fácilmente. Para evitar el estiramiento, se aplica una presión lateral sobre el vástago de pistón 1 1 14, justo por encima de la tapa 1 1 16, con el dedo índice mientras se sujeta el cilindro 1 120 de la unidad de pistón/cilindro 1028. Esto "bloquea" el vástago de pistón 1 1 14 en su lugar contra la tapa 1 1 16 para que la unidad de pistón/cilindro 1 028 pueda levantarse sin ejercer una fuerza excesiva sobre la criba (no se muestra).

Toda la unidad de pistón/cilindro 1028 se levanta de esta manera y se coloca sobre el disco fritado 1310 en la placa Petri 1314. La orina sintética JSU 1312 de la placa Petri 1314 pasa a través del disco fritado 1310 y es absorbida por las partículas de polímero superabsorbente (no se muestra) para formar una capa de hidrogel 1318. La orina sintética JSU 1312 disponible en la placa Petri 1314 debe ser suficiente para toda la fase de hinchamiento. Si fuera necesario, puede adicionarse más orina sintética JSU 1312 a la placa Petri 1314 durante el período de hidratación para mantener el nivel de la orina sintética JSU 1312 en la superficie superior 1316 del disco fritado 1310. Después de un período de 60 minutos, se retira la unidad de pistón/cilindro 1028 del disco de vidrio fritado 1310, teniendo cuidado de inmovilizar el vástago de pistón 1 1 14 contra la tapa 1 1 16 como se describió anteriormente y asegurándose de que la capa de hidrogel 1318 no pierda JSU 1312 o incorpore aire durante este procedimiento. La unidad de pistón/cilindro 1028 se coloca debajo del medidor de calibre (no se muestra) y se registra una lectura L2, al valor más cercano a 0.01 mm. Si la lectura cambia con el tiempo, solo se registra el valor inicial. El grosor de la capa de hidrogel 1318, L0 se determina a partir de L2 - Li con una precisión de 0.1 mm.

La unidad de pistón/cilindro 1028 se transfiere a la tela de soporte (no se muestra) unida al soporte de apoyo anular 1040 teniendo cuidado de bloquear el vástago de pistón 1 1 14 en su lugar contra la tapa 1 1 16. El receptáculo con cabezal hidrostático constante 1014 se ubica para que el tubo de suministro 1018 se coloque a través de la segunda abertura de tapa 1 136. La medición se inicia con la siguiente secuencia: a) Se abre la llave de paso 1020 del receptáculo con cabezal hidrostático constante 1014 para permitir que la solución salina 1032 alcance la marca de 5.00 cm 1156 en el cilindro 1 120. Este nivel de solución salina 1032 debe obtenerse dentro de los 10 segundos después de abrir la llave de paso 1020. b) Cuando se han alcanzado los 5.00 cm de solución salina 1032, se inicia el programa de recolección de datos.

Con la ayuda de una computadora (no se muestra) conectada a la balanza 1026, se registra la cantidad de solución salina 1032 que pasa a través de la capa de hidrogel 1318 en intervalos de 20 segundos durante un período de tiempo de 10 minutos. Al finalizar los 10 minutos, se cierra la llave de paso 1020 en el receptáculo con cabezal hidrostático constante 1014.

Se usan los datos a partir de 60 segundos hasta el final del experimento en el cálculo de la UPM. Los datos recolectados antes de los 60 segundos, no se incluyen en el cálculo. El régimen de flujo Fs (en g/s) es la pendiente de un ajuste lineal por mínimos cuadrados para una gráfica del peso de la solución salina 1032 recolectada (en gramos) como una función del tiempo (en segundos) de 60 segundos a 600 segundos.

La medición de permeabilidad a la orina (Q) de la capa de hidrogel 1318 se calcula con la siguiente ecuación: Q=[Fgx L0 ] / [p x A x ??], donde Fg es el régimen de flujo en g/s determinado a partir del análisis de regresión de los resultados del régimen de flujo, L0 es el grosor inicial de la capa de hidrogel 1318 en 6 cm, p es la densidad de la solución salina 1032 en gm/cm3. A (de la ecuación anterior) es el área de la capa de hidrogel 1318 en cm2, ?? es la presión hidrostática en dinas/cm2, y la medición de la permeabilidad a la orina, Q, se expresa en unidades de cm3 s/g. Se debe registrar el promedio de las tres determinaciones.

• Método de prueba de la FSR Este método determina la velocidad de las partículas de polímero superabsorbente, especialmente, las partículas poliméricas formadoras de hidrogel, tales como poliacrilatos reticulados, para hincharse en solución salina al 0.9 % (solución de NaCI acuosa al 0.9 %). El principio de la medición es permitir que las partículas de polímero superabsorbente absorban una cantidad conocida de fluidos, y se mide el tiempo que tardan en absorber los fluidos. Después, el resultado se expresa en gramos de fluido absorbido por gramo de material por segundo. Toda la prueba se realiza a 23 ± 2 °C.

Se secan cuatro gramos de una muestra representativa de las partículas de polímero superabsorbente en una placa Petri sin cubrir de 5 cm de diámetro en una cámara de vacío a 23 ± 2 °C y 1 .33 Pa (0.01 torr), o menor, durante 48 horas antes de la medición.

Se retira aproximadamente 1 g (+/- 0.1 g) de la muestra de prueba de la cámara de vacío y se pesa inmediatamente con una precisión de 0.001 g en un vaso de 25 mi, que tiene de 32 a 34 mm de diámetro interno y 50 mm de altura. El material se distribuye uniformemente sobre el fondo. Se pesan 20 g de salina al 0.9 % con una precisión de +/- 0.01 g en un vaso de 50 mi y, después, se vierten con cuidado, pero rápidamente, en el vaso que contiene el material de prueba. Se enciende un temporizador inmediatamente después que el líquido entra en contacto con el material. El vaso no se mueve ni se agita durante el hinchamiento.

Se detiene el temporizador, y se registra el tiempo al segundo más cercano (o más exactamente si fuera apropiado) cuando la última parte del fluido en reposo es alcanzada por las partículas que se hinchan. Con el fin de incrementar la reproducibilidad de la determinación del punto final, la superficie del líquido puede iluminarse con una lámpara pequeña sin que esa lámpara caliente la superficie. Se vuelve a pesar el vaso para determinar el líquido realmente absorbido, con una precisión dentro de ± 0.1 g.

La velocidad de hinchamiento libre se calcula dividiendo el peso de las partículas de polímero superabsorbente por la cantidad de líquido realmente absorbido y dividiendo el resultado por el tiempo requerido para esta absorción, y se expresa en "g/g/s". Se realizan tres mediciones, y se promedian los resultados para obtener el valor de la FSR en g/g/s, informados con 3 cifras significativas.

• Método de prueba de captación en estado plano Este método determina los tiempos de captación de un pañal para bebés diseñado, típicamente, para usuarios que tienen un peso en el intervalo de 8 a 13 kg ± 20 % (tal como Pampers Active Fit, talla 4, u otros pañales para bebés Pampers, talla 4, pañales para bebés Huggies, talla 4 o pañales para bebés de talla 4 de muchísimas otras marcas comerciales).

Aparatos El aparato para la prueba se muestra en la Figura 14 y comprende una batea 141 1 hecha de policarbonato (p. ej., Lexan®) con un grosor nominal de 12.5 mm (0.5 pulgadas). La batea 141 1 comprende una base horizontal rectilínea 1412 que tiene una longitud de 508 mm (20.0 pulgadas) y un ancho de 152 mm (6.0 pulgadas). Dos lados verticales rectilíneos 1413 de 64 mm (2.5 pulgadas) de alto y x 508 mm (20 pulgadas) de longitud se fijan a los bordes largos de la base 1412 para formar una batea con forma de U 141 1 que tiene una longitud de 508 mm (20.0 pulgadas), un ancho interno de 152 mm (6.0 pulgadas) y una profundidad interna de 51 mm (2.0 pulgadas). Los extremos delantero y posterior de la batea 141 1 no son cerrados.

Una plancha de espuma de poliuretano de celda abierta 1414 con dimensiones de 508 x 152 x 25 mm se envuelve en una película de polietileno y se coloca en el fondo de la batea 141 1 de manera tal que los bordes de la espuma 414 y la batea 141 1 queden alineados, y la superficie superior de la película de polietileno quede lisa y libre de costuras, arrugas o imperfecciones. La espuma de poliuretano 1414 tiene un módulo de compresión de 3.31 kPa (0.48 psi). Con un marcador indeleble, se traza una línea de referencia a través del ancho de la superficie superior de la cubierta de polietileno a 152 mm (6.0 pulgadas) desde un extremo (el extremo delantero), paralela a la línea central transversal.

Una placa superior de policarbonato rectilínea 1415 tiene un grosor nominal de 12.5 mm (0.5 pulgadas), una longitud de 508 mm (20.0 pulgadas) y un ancho de 146 mm (5.75 pulgadas). Se perfora un orificio de 51 mm (2.0 pulgadas) de diámetro en el centro de la placa superior 1415 (es decir, el centro del orificio se localiza en la intersección de los ejes longitudinal y transversal de la superficie superior de la placa superior 1415). Se pega un cilindro de policarbonato 1416 con un diámetro externo de 51 mm (2.0 pulgadas), un diámetro interno de 37.5 mm (1.5 pulgadas) y una altura de 102 mm (4.0 pulgadas) en el orificio de la placa superior 1415 de manera que el borde inferior del cilindro 1416 quede al mismo nivel que la superficie inferior de la placa superior 1415 y el cilindro 1416 sobresalga verticalmente 89 mm (3.5 pulgadas) por encima de la superficie superior de la placa superior 1415, y la unión entre el cilindro 1416 y la placa superior 1415 es impermeable. Se realiza mecánicamente un hueco anular 1417 con una altura de 2 mm y un diámetro de 44.5 mm (1 .75 pulgadas) en el borde interno inferior del cilindro 1416. Se perforan dos orificios de 1 mm de diámetro formando un ángulo de 45° con la superficie superior de la placa superior 1415 para que los orificios intersequen la superficie interna del cilindro 1416 inmediatamente por encima del hueco 1417 y estén en lados opuestos del cilindro 1416 (es decir, separados por 180°). Se pegan, de manera impermeable, dos alambres de acero inoxidable 1418 que tienen un diámetro de 1 mm en los orificios de manera que un extremo de cada alambre esté al mismo nivel de la pared interna del cilindro y el otro extremo sobresalga de la superficie superior de la placa superior 1415. De aquí en adelante, se hará referencia a estos alambres como "electrodos". Se traza una línea de referencia a través del ancho de la placa superior 1415 de 152 mm (6.0 pulgadas) desde el borde delantero paralelamente a la línea central transversal. La unidad de placa superior 1415/cilindro 1416 tiene un peso de aproximadamente 1 180 gramos.

Se necesitan, además, dos pesas de acero, cada una con un peso de 9.0 kg y que miden 146 mm (5.75 pulgadas) de ancho, 76 mm (3.0 pulgadas) de profundidad y aproximadamente 100 mm (4 pulgadas) de alto.

Procedimiento: Todas las pruebas se realizan a 23 ± 2 °C y humedad relativa de 35 ± 15 %.

La batea 141 1 de policarbonato que contiene la plancha de espuma envuelta 1414 se coloca en una superficie horizontal plana adecuada. Se retira de su empaque un producto absorbente desechable y los elásticos del doblez se cortan a intervalos adecuados para permitir que el producto quede plano. Se pesa el producto con una precisión dentro de ± 0.1 gramos en una balanza de carga supenor adecuada y, después, se coloca sobre la plancha de espuma cubierta 1414 en el aparato de captación con el borde de cintura delantero del producto alineado con la marca de referencia en la cubierta de polietileno. Se centra el producto a lo largo de la línea central longitudinal del aparato con el lienzo superior (lado del cuerpo) del producto orientado hacia arriba y el borde de cintura posterior hacia el extremo posterior de la plancha de espuma 1414. La placa superior 1415 se coloca encima del producto con el cilindro que sobresale orientado hacia arriba. La línea de referencia trazada se alinea con el borde de cintura delantero del producto y el extremo posterior de la placa superior 1415 se alinea con el borde posterior de la plancha de espuma 1414. Después, las dos pesas de 9.0 kg se colocan suavemente sobre la placa superior 1415 de manera que el ancho de cada pesa quede paralelo a la línea central transversal de la placa superior, y que cada pesa esté a 83 mm (3.25 pulgadas) del borde delantero o posterior de la placa superior 1415.

Se conecta un circuito eléctrico adecuado a los dos electrodos para detectar la presencia de un fluido eléctricamente conductor entre ellos.

Se configura una bomba adecuada, por ejemplo, el modelo 7520-00 de Colé Parmer Instruments, Chicago, EE. UU., o equivalente, para descargar una masa de solución acuosa de cloruro de sodio al 0.9 % a través de un tubo plástico flexible que tiene un diámetro interior de 4.8 mm (3/16 pulgadas), por ejemplo, Tygon® R-3603 o equivalente. La porción de extremo del tubo se sujeta verticalmente para que quede centrada dentro del cilindro 1416 unido a la placa superior 1415 con el extremo de descarga del tubo orientado hacia abajo y ubicado 50 mm (2 pulgadas) por debajo del borde superior del cilindro 1416. Se hace funcionar la bomba con un temporizador y se calibra previamente para descargar un chorro de 75.0 mi de la solución salina al 0.9 % a una velocidad de 15 ml/s.

La bomba se activa e inmediatamente después de la activación se hace funcionar un temporizador. La bomba suministra 75 mi de solución de NaCI al 0.9 % al cilindro 1416 a una velocidad de 15 ml/s y, después, se detiene. A medida que se introduce en el cilindro 1416, el fluido de prueba se acumula, típicamente, en la parte superior de la estructura absorbente hasta cierto punto. Este fluido completa un circuito eléctrico entre los dos electrodos del cilindro. Tras el suministro del chorro, el menisco de la solución desciende a medida que el líquido se absorbe en la estructura. Cuando el circuito eléctrico se interrumpe debido a la ausencia de fluido libre entre los electrodos del cilindro, se registra el tiempo.

El tiempo de captación para un chorro en particular es el intervalo de tiempo entre la activación de la bomba para ese chorro y el punto en el que se interrumpe el circuito eléctrico.

De esta forma, se suministran cuatro chorros al producto; cada descarga es de 75 mi y se suministra a 15 ml/s. El intervalo de tiempo entre el comienzo de cada descarga es de 300 segundos.

Se registra el tiempo de captación para cuatro descargas. Se prueban tres productos de esta manera, y se calcula el tiempo de descarga promedio para cada una de las respectivas descargas (primera a cuarta inclusive).

Ejemplos Se prepararon estructuras absorbentes de conformidad con la presente descripción para comparar sus propiedades con las propiedades de las estructuras absorbentes de la materia anterior. Todas las estructuras absorbentes evaluadas comprenden partículas de polímero superabsorbente que están intercaladas entre dos capas de sustrato fabricadas con material de tela no tejida. Para los datos dados en la Tabla 1 , todas las muestras se tomaron de un núcleo absorbente. Las muestras corresponden a la porción del núcleo absorbente de un artículo absorbente (talla 4) centrada sobre la línea central longitudinal del artículo, a una distancia de 152 mm desde el borde de cintura delantero del artículo. En la porción del núcleo absorbente donde se toman las muestras, las estructuras absorbentes de los Ejemplos 1 y 2 y los Ejemplos comparativos 1 y 2 tienen la misma estructura. Difieren solamente con respecto a las partículas de polímero superabsorbente que se han usado. Para los datos dados en la Tabla 2, todas las estructuras absorbentes del Ejemplo 2 y los Ejemplos comparativos 1 y 2 tienen la misma estructura y difieren solamente con respecto a las partículas de polímero superabsorbente que se han usado.

• Ejemplo comparativo 1 Se preparó una estructura absorbente que comprende las mismas partículas de polímero superabsorbente que las que se usan en los pañales Pampers Active Fit comercialmente disponibles en el Reino Unido en agosto de 2010. Estas partículas de polímero superabsorbente se fabrican, generalmente, de conformidad con la patente de los EE. UU. núm. 2009/0275470A1 . Cabe señalar que las partículas de polímero superabsorbente pueden aislarse de pañales Pampers Active Fit comercialmente disponibles como se describe en la solicitud de patente europea núm. 10154618.2 titulada "Method of separating superabsorbent polymer particles from a solídified thermoplastic composition comprising polymers" (Método para separar partículas de polímero superabsorbente de una composición termoplástica solidificada que comprende polímeros).

La distribución estándar del tamaño de partícula de las partículas de polímero superabsorbente es de 45 a 710 pm con un máximo de 1 % menor que 45 pm y un máximo de 1 % mayor que 7 0 pm.

• Ejemplo comparativo 2 Se prepararon 300 g de partículas de polímero superabsorbente de conformidad con el Ejemplo comparativo 1 1 descrito en la solicitud de patente del PCT WO 2010/095427 A1 titulada "Polyacrylic acid-based water-absorbing resin powder and method for producing the same". Se preparó una estructura absorbente que comprende estas partículas de polímero superabsorbente.

• Ejemplo 1 Se tamizaron 4000 kg de partículas de polímero superabsorbente del Ejemplo comparativo 1 sobre una malla de alambre de acero inoxidable estándar de 300 µ?? AISI 304 en un equipo de cribado con una capacidad de aproximadamente 100-150 kg por hora para obtener 750 kg de partículas de polímero superabsorbente con un diámetro medio (D50) de aproximadamente 180-200 µ?? y una distribución de tamaño de partícula de 45 a 300 µ?? con un máximo de 3 % menor que 45 µ?? y un máximo de 3 % mayor que 300 µ??. Se preparó una estructura absorbente que comprende estas partículas de polímero superabsorbente.

• Ejemplo 2 Se prepararon 300 g de partículas de polímero superabsorbente de conformidad con el Ejemplo 9 descrito en la solicitud de patente del PCT WO 2010/095427 A1 titulada "Polyacrylic acid-based water-absorbing resin powder and method for producing the same". Se preparó una estructura absorbente que comprende estas partículas de polímero superabsorbente.

Se han medido varios parámetros de las estructuras absorbentes de los Ejemplos 1 y 2 y de los Ejemplos comparativos 1 y 2: el tiempo para alcanzar una captación de 20 g/g (T20), la captación a 20 min (U20), el tiempo para alcanzar una captación de 80 % de U20 (T80 %), la permeabilidad efectiva en 20 minutos (K20) y el índice de bloqueo transitorio del gel (Kmin/K20) se determinaron de conformidad con el método de prueba K(t) descrito anteriormente. La UPM (Medición de la permeabilidad a la orina) de las partículas de polímero superabsorbente de las estructuras absorbentes de los Ejemplos 1 y 2 y de los Ejemplos comparativos 1 y 2 se determinó de conformidad con el método de prueba de UPM descrito anteriormente. La CRC (Capacidad de retención centrífuga) de las partículas de polímero superabsorbente se determinó de conformidad con el método WSP 241.2-05 de EDANA.

Las Figuras 18A y 18B representan la captación en g/g como una función de tiempo para las estructuras absorbentes de los Ejemplos comparativos 1 y 2 en comparación con los Ejemplos 1 y 2, según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t) descrito anteriormente.

Los diferentes valores para los parámetros medidos se resumen en la Tabla 1 a continuación.

Tabla 1 Como puede verse en las Figuras 18A y 18B y en la Tabla 1 , los tiempos para alcanzar una captación de 20 g/g (T20) según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t) para las estructuras absorbentes fabricadas de conformidad con los Ejemplos 1 y 2 son significativamente menores que para las estructuras absorbentes preparadas de conformidad con los Ejemplos comparativos 1 y 2. Por lo tanto, estas estructuras absorbentes son capaces de absorber rápidamente líquido aun en la etapa seca, es decir, después de la exposición inicial al líquido.

Además, como puede verse en la Tabla 1 , las partículas de polímero superabsorbente que tienen una permeabilidad alta en equilibrio (un valor de UPM alto), tal como las partículas de polímero superabsorbente de las estructuras absorbentes de los Ejemplos comparativos 1 y 2, no conducen, automáticamente, a un valor T20 alto para la estructura absorbente que comprende estas partículas de polímero superabsorbente, lo que significa que la permeabilidad en equilibro de las partículas de polímero superabsorbente no constituye un criterio fiable con el fin de seleccionar las estructuras absorbentes que son capaces de absorber rápidamente líquidos después de la exposición inicial a estos.

• Tiempos de captación de pañales que comprenden una estructura absorbente que comprende las partículas de polímero superabsorbente de los Ejemplos comparativos 1 o 2 frente a pañales que comprenden una estructura absorbente que comprende las partículas de polímero superabsorbente de conformidad con la presente descripción.

Los tiempos de captación de los pañales Pampers Active Fit, talla 4, distribuidos comercialmente en el Reino Unido en agosto de 2010, se han determinado de conformidad con el método de prueba de captación en estado plano descrito anteriormente. Estos pañales comprenden un núcleo absorbente que comprende las partículas de polímero superabsorbente del Ejemplo comparativo 1 . Los tiempos de captación de los mismos pañales en donde el núcleo absorbente se ha reemplazado por un núcleo absorbente con la misma estructura, pero en donde las partículas de polímero superabsorbente se han reemplazado por las partículas de polímero superabsorbente del Ejemplo comparativo 2 o del Ejemplo 2, se han determinado de conformidad con el método de prueba de captación en estado plano descrito anteriormente. Los núcleos absorbentes de todos los pañales tienen un grosor en seco en el punto de entrepierna del pañal de 1 .7 mm, según lo medido de conformidad con el método de prueba de medición de calibre descrito anteriormente. Los valores obtenidos para los tiempos de captación de todas las muestras se resumen en la Tabla 2 a continuación.

Tabla 2 Como puede verse en la Tabla 2 anterior, los tiempos de captación de la primera descarga para pañales que comprenden un núcleo absorbente que comprende las partículas de polímero superabsorbente de conformidad con los Ejemplos comparativos 1 o 2 son más altos que el tiempo de captación de la primera descarga del mismo pañal en donde las partículas de polímero superabsorbente han sido reemplazadas por las partículas de polímero superabsorbente del Ejemplo 2.

Por lo tanto, los artículos absorbentes de conformidad con la presente invención, específicamente, artículos absorbentes que comprenden una estructura absorbente en donde una o más porciones de la estructura absorbente comprenden al menos 90 % de partículas de polímero superabsorbente y requieren un tiempo para alcanzar una captación de 20 g/g (T20) menor que 440 s según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t) tienen propiedades de absorción mejoradas, especialmente en la primera descarga, es decir, cuando el artículo comienza a humedecerse.

Las dimensiones y los valores descritos en la presente descripción no deben entenderse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En lugar de ello, a menos que se especifique de cualquier otra manera, cada una de esas dimensiones se referirá tanto al valor mencionado como a un intervalo funcionalmente equivalente que comprende ese valor. Por ejemplo, una dimensión expresada como "40 mm" se entenderá como "aproximadamente 40 mm".

Claims

REIVINDICACIONES

1 . Un artículo absorbente que comprende una estructura absorbente; el artículo absorbente se divide en tres porciones: una porción delantera, una porción posterior y una porción de entrepierna dispuesta entre la porción delantera y la porción posterior; la estructura absorbente comprende un núcleo absorbente; el núcleo absorbente tiene un grosor en seco en el punto de entrepierna del artículo de 0.2 a 5 mm, caracterizado porque una o más porciones de la estructura absorbente comprenden al menos 90 % en peso de partículas de polímero superabsorbente y requieren un tiempo para alcanzar una captación de 20 g/g (T20) menor que 440 s según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t).

2. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque una de una o más de las porciones de la estructura absorbente está centrada en el centro de la porción delantera del artículo y/o una de una o más de las porciones de la estructura absorbente está centrada en el punto de entrepierna del artículo.

3. El artículo absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el artículo absorbente comprende, además, un lienzo superior y un lienzo inferior, en donde el núcleo absorbente está intercalado entre el lienzo superior y el lienzo inferior.

4. El artículo absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque una o más de las porciones de la estructura absorbente tienen una permeabilidad efectiva en 20 minutos (K20) de al menos 2.9· 10 a cm2 según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t).

5. El artículo absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque la captación de una o más de las porciones de la estructura absorbente en 20 min (U20) es de por lo menos 24 g/g según lo medido de conformidad con el método de prueba K(t).

6. El artículo absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el núcleo absorbente está libre de fieltro de aire.

7. El artículo absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el núcleo absorbente comprende una cantidad promedio de partículas de polímero superabsorbente por área de superficie del núcleo absorbente de 200 ma 900 g/m2 en la porción de entrepierna del artículo.

8. El artículo absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el artículo absorbente tiene un tiempo de captación para la primera descarga menor que 27 s, según lo medido de conformidad con el método de prueba de captación en estado plano.

9. El artículo absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque las partículas de polímero superabsorbente están comprendidas en el núcleo absorbente para que las partículas de polímero superabsorbente se depositen entre una primera y una segunda capa de sustrato, con la primera capa de sustrato orientada hacia el lienzo inferior y la segunda capa de sustrato orientada hacia el lienzo superior.

10. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque las partículas de polímero superabsorbente están inmovilizadas por material termoplástico adhesivo.

1 1 . El artículo absorbente de conformidad con las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado además porque el núcleo absorbente comprende una primera capa de sustrato, al menos una porción de las partículas de polímero superabsorbente se depositan sobre la primera capa de sustrato, y el material termoplástico adhesivo inmoviliza las partículas de polímero superabsorbente.

12. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque el núcleo absorbente comprende, además, una segunda capa de sustrato, al menos una porción de las partículas de polímero superabsorbente se depositan sobre la segunda capa de sustrato, y el material termoplástico adhesivo inmoviliza las partículas de polímero superabsorbente; la primera y segunda capas de sustrato se combinan entre sí para que al menos una porción del material termoplástico adhesivo de la primera capa de sustrato entre en contacto con al menos una porción del material termoplástico adhesivo de la segunda capa de sustrato.

13. El artículo absorbente de conformidad con las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado además porque el material termoplástico adhesivo forma una red fibrosa sobre las partículas de polímero superabsorbente.

14. El artículo absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque al menos una o más de las porciones de la estructura absorbente tienen un área de superficie de 30 cm2 o más.

15. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque al menos una de una o más de las porciones de la estructura absorbente que tiene un área de superficie de 30 cm2 o más abarca un área circular.