MXPA01012660A - Material unitario de adquisicion, almacenamiento y distribucion de fluido. - Google Patents

Abstract

Se describe una estructura absorbente unitaria que incluye un estrato de adquisicion de fluido; un estrato de distribucion de fluido; y un estrato de almacenamiento de fluido entre el estrato de adquisicion y el estrato de distribucion. Cada uno de los estratos de adquisicion, distribucion y almacenamiento se encuentran en comunicacion fluida entre si.

Description

MATERIAL UNITARIO DE ADQUISICIÓN, ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE FLUIDO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a estructuras absorbentes fibrosas mejoradas que tienen capas separadas (o estratos) como regiones para adquisición, almacenamiento y distribución de fluido. Las estructuras son útiles para mejorar los productos absorbentes desechables mejorados, tales como pañales, almohadillas de incontinencia de adultos, y almohadillas sanitarias.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los artículos absorbentes tales como pañales desechables, almohadillas de incontinencia de adultos, almohadillas sanitarias y io similar, generalmente se proporcionan con un núcleo absorbente o capa de almacenamiento, para recibir y retener líquidos corporales. El núcleo absorbente usualmente se intercala entre una hoja superior permeable al líquido, cuya función es permitir el paso de fluido al núcleo, y una hoja posterior impermeable al líquido que contiene el fluido y evita que pase a través del artículo absorbente. Un núcleo absorbente (por ejemplo, para pañales y almohadillas de incontinencia de adulto) típicamente incluye bloques de materiales fibrosos o cintas construidas de fibras celulósicas, hidrofílicas, esponjadas, sueltas, desfibrizadas. El núcleo puede también incluir partículas de polímero superabsorbente (SAP), granulos, hojuelas o fibras. Además, un artículo absorbente puede contener una capa de distribución que ayuda a transportar el líquido rápidamente desde la capa de adquisición hacia la capa de almacenamiento . Los productos absorbentes convencionales han utilizado capas formadas por separado para la adquisición, distribución y almacenamiento que conduce a las líneas de producción apretadas y complejas. Por lo tanto, existe una necesidad de un producto absorbente en donde las funciones de adquisición, distribución y almacenamiento se realizan en una estructura integrada única. La demanda del mercado de artículos más cómodos y más delgados ha incrementado. Tales artículos pueden obtenerse al reducir el grosor del núcleo del pañal, reducir la cantidad de material fibroso utilizado en el núcleo mientras se incrementa la cantidad de partículas SAP, y al calandrar o comprimir el núcleo para reducir el calibre y por lo tanto, incrementar la densidad. Sin embargo, los núcleos de densidad más elevada no absorben los líquidos tan rápido como los núcleos de densidad más baja debido a que la densificación del núcleo resulta en tamaño de poro eficaz más pequeño. De acuerdo con lo anterior, para mantener una velocidad de absorción de líquido adecuada, es necesario proporcionar una capa de densidad inferior que tiene un tamaño de poro más largo arriba del núcleo absorbente de densidad elevada para incrementar la velocidad de adquisición de líquido descargado sobre el artículo absorbente. Debido a los tamaños de poros inadecuados, las estructuras absorbentes tradicionales han padecido de una inhabilidad para absorber grandes oleajes de fluido. Existe claramente una necesidad de estructuras absorbentes que tienen una capa de adquisición de tamaño de poro suficiente para acomodar mejor los oleajes de fluido.

En una estructura absorbente de múltiples capas convencional que tiene una capa de adquisición, una capa de distribución y una capa de almacenamiento, la capa de adquisición adquiere el ataque de líquido y lo transmite rápidamente por acción capilar lejos de la piel del usuario (en la dirección Z). Después, el fluido encuentra la capa de distribución. La capa de distribución es típicamente de un material de densidad más elevada, y causa que el líquido migre lejos de la piel del usuapo (en la dirección Z) y también lateralmente a través de la estructura (en las direcciones X-Y). Finalmente, el líquido migra hacia la capa de almacenamiento. La capa de almacenamiento generalmente incluye fibras celulósicas de alta densidad y partículas SAP. El líquido se absorbe por la capa de almacenamiento y especialmente las partículas SAP contenidas en la misma. Aunque la estructura de múltiples capas convencional descrita arriba puede ser eficaz, una desventaja de esta instalación es que debido a que la capa de distribución se encuentra en el lado de la capa de almacenamiento que queda enfrente de la piel del usuario, existe una posibilidad de que el líquido pueda reunirse contra la piel del usuario antes de que se absorba por la capa de almacenamiento debido a la retención de fluido relativamente deficiente de la capa de distribución. A medida que el usuario se mueve, la presión se crea y puede resultar en la liberación de fluido, rehumectando así al usuario. De acuerdo con lo anterior, sería deseable proporcionar una estructura en donde el líquido se adquiere inmediatamente y se transmite lejos de la piel del usuario en la dirección Z, en donde puede absorberse en la capa de almacenamiento mientras se minimiza o elimina el problema de recontacto del líquido con la piel del usuario.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una estructura absorbente unitaria que incluye un estrato de adquisición de fluido; un estrato de distribución de fluido, y un estrato de almacenamiento de fluido entre el estrato de adquisición y el estrato de distribución. Cada uno de los estratos de adquisición, distribución y almacenamiento se encuentran en comunicación fluida entre sí.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra una sección transversal esquemática de una estructura absorbente de múltiples capas convencional. La Figura 2 muestra una sección transversal esquemática de una posible modalidad de las estructuras absorbentes de múltiples estratos unitarias de la invención. La Figura 3 muestra una sección transversal esquemática de la trayectoria de absorción de fluido a través de las estructuras absorbentes de múltiples estratos unitarias. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Todas las referencias citadas en a solicitud sujeto se incorporan completamente por referencia. En caso de inconsistencias, la presente descripción , incluyendo las definiciones, se propone para controlar.

La presente invención incluye una estructura absorbente de múltiples estratos o múltiples zonas, unitaria que tiene un estrato de adquisición que adquiere el ataque de líquido y lo transmite rápidamente por acción capilar lejos de la piel del usuario (en la dirección Z); un estrato de almacenamiento que contiene fibras de matriz de alta densidad y partículas SAP; y un estrato de distribución que absorbe y retiene algo del exceso de líquido que pasa a través del estrato de almacenamiento. Como se utiliza en la presente, los términos "estratos" y "estrato" se refiere a las regiones en capas que forman la estructura unitaria. Los estratos de la estructura unitaria no es una instalación o laminado de capas preformadas que forman una estructura de múltiples capas. En su lugar, la estructura unitaria se construye al instalar los estratos en una manera continua. La tecnología de colocado al aire es el método preferido para ensamblar los estratos de la estructura unitaria de la presente invención. En una modalidad, el estrato de distribución incluye un materia de matriz fibroso y causa que el líquido migre lateralmente a través de la estructura (en las direcciones X-Y) y de regreso al estrato de almacenamiento, en donde el líquido se absorbe y retiene por las partículas SAP en el estrato de almacenamiento. Esta instalación causa que el líquido que encuentra la estructura se extraiga lejos de la piel del usuario y a través de la estructura completa en donde puede absorberse en el estrato de almacenamiento con menos propensión a agrupar o reunir humedad en la interfase de la estructura y la piel del usuario. Esta invención también incluye una estructura absorbente con un estrato de adquisición que tiene un tamaño de poro incrementado.

En una modalidad preferida, las estructuras absorbentes de la presente invención incluyen al menos tres estratos, todos de los cuales se encuentran en comunicación fluida entre sí. Estos estratos incluyen: un estrato de adquisición de fluido (superior), un estrato de almacenamiento de fluido (intermedio) y un estrato de distribución de fluido (inferior). El estrato de adquisición de fluido (superior) puede incluir: poliéster (es decir, PET) y/o fibras de homopolímero sintético; 0-10% SAP; y resina aglutinante de látex o térmica; y típicamente tendrá un peso base de 20-120 gsm (gramos por metro cuadrado). El estrato de almacenamiento de fluido (intermedio) puede incluir; fibra de celulosa químicamente modificada y/o de celulosa esponjadas; 1 0-75% SAP; y resina aglutinante térmica; y típicamente tendrá un peso base de 60-400 gsm. El estrato de distribución de fluido (inferior) puede incluir; fibra de celulosa químicamente modificada y/o de celulosa esponjadas; 0-10% SAP; y resina aglutinante térmica y/o látex; y típicamente tendrá un peso base de 20-200 gsm. Una segunda modalidad preferida de esta invención comprende cuatro estratos: un estrato de adquisición de fibra sintética (superior); un estrato de adquisición de fibra celulósica (intermedio superior); un estrato de almacenamiento (intermedio inferior); y un estrato de distribución (inferior). El rango de peso base total de estas estructuras compuestas son 100-720 gsm con un contenido de SAP de 1 0-75%. El(los) rango(s) de peso base preferido(s) y el contenido de SAP varía con la aplicación intentada. Para aplicaciones de incontinencia de adulto de capacidad ligera e higiene femenina, el peso base y contenido de SAP tenderá hacia el extremo inferior de los rangos. Para aplicaciones de incontinencia de adulto de capacidad pesada y pañales para infantes, el peso base preferido y el contenido de SAP tenderá hacia el extremo elevado de los rangos especificados. El estrato de adquisición se diseña para la retención mínima de fluido. En una modalidad preferida, la(s) fibra(s) de matriz del estrato de adquisición es una fibra sintética que es al menos 2 denier en tamaño y capaz de unirse por látex. Los ejemplos de fibras sintéticas adecuadas incluyen: poliésteres, poliamidas y poliolefinas, por ejemplo, polietilenos y polipropilenos. En otra modalidad preferida, el estrato de adquisición contiene fibras de matriz que comprenden 3 a 40 denier de fibra PET fruncida con una longitud de corte de 3 a 12 mm. El estrato de almacenamiento se caracteriza por una concentración relativamente elevada de polímero superabsorbente (SAP). Los tipos de polímeros superabsorbentes que pueden utilizarse en esta invención incluyen, por ejemplo; SAPs en su forma particulada tal como granulos irregulares, partículas esféricas, fibras cortadas y otras partículas alargadas. La Patente de E. U. No. 5, 147, 343; No. 5,378,528; No. 5,795,439; No. 5,807,916; y No. 5,849,21 1 , describen varios polímeros superabsorbentes y métodos para elaborar polímeros superabsorbentes. Un ejemplo de un sistema que forma polímeros superabsorbentes es degradar copolímeros acrílicos de sales metálicas de ácido acrílico y acrilamida u otros monómeros tales como ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico. Muchos polímeros superabsorbentes granulares convencionales se basan en poli(ácido acrílico) que se ha degradado durante la polimerización con cualquiera de un número de agentes degradantes co-monómeros multi-funcionales bien conocidos en la materia. Ejemplos de agentes degradantes multi-funcionales se establecen en las Patentes de E.U. Nos. 2,929, 154; No. 3,224,986; No. 3,332,909 y No. 4,076,673. Por ejemplo, los polielectrolitos carboxilados degradados pueden utilizarse para formar polímeros superabsorbentes. Otros polímeros de polielectrolito solubles en agua se sabe que son útiles para la preparación de superabsorbentes mediante degradación; estos polímeros incluyen; almidón de carboximetilo, celulosa de carboximetilo, sales de quitosan, sales de gelatina, etc. Sin embargo, no se utilizan comúnmente a escala comercial para aumentar la absorbencia de artículos absorbentes desechables principalmente debido a su costo elevado. Los granulos de polímero superabsorbente útiles en la práctica de esta invención se encuentran comercialmente disponibles de un número de fabricantes, tales como Dow Chemical (Midland, Michigan), Stockhausen (Greensboro, North Carolina) y Chemdal (Arlington Heights, Illinois). En una modalidad preferida, SAP es un polvo ácido acrílico degradado de superficie tal como Stockhausen 9350 o SX70. La celulosa que se ha modificado para incrementar el grado de ondulación y rigidez de las fibras de celulosa esponjadas (por ejemplo, celulosa esponjada modificada Buckeye HPF) puede utilizarse en el estrato de almacenamiento en lugar de o en adición a las fibras de celulosa esponjada para aumentar la adquisición de fluido y desempeño de retención de la invención .

Al distribuir el fluido en la dirección x-y, el estrato de distribución permite que las partículas superabsorbentes en el estrato de almacenamiento que se encuentran lejos se remuevan del punto del ataque de fluido para absorber el fluido. El estrato de distribución también sirve para jalar el fluido no inmediatamente absorbido por SAP del estrato de almacenamiento en la dirección z lejos de la piel del usuario. Las fibras de matriz del estrato de distribución pueden incluir pulpa esponjosa, celulosa esponjosa modificada, o una mezcla de las mismas. En una modalidad preferida, las fibras celulósicas del estrato de distribución se modifican para reducir la rigidez de las fibras, haciendo que el estrato se densifique más fácilmente. En una modalidad preferida de la invención , el estrato de distribución de fluido se comprende de fibras principalmente celulósicas que tienen un tamaño de poro promedio menor a aquel del estrato de adquisición de fluido y un tamaño de poro que es igual o menor al tamaño de poro del estrato de almacenamiento. En general, el tamaño de poro promedio más pequeño que se correlaciona con una densidad más elevada. Preferentemente, la densidad del estrato de distribución es mayor a la densidad de los estratos de adquisición y almacenamiento. Cuando la densidad del estrato de distribución es mayor a la densidad del estrato de adquisición y el estrato de almacenamiento, pueden lograrse una velocidad de adquisición de fluido elevada y factor de tamaño de mancha inferior de estructuras absorbentes de baja densidad y la característica de retención de fluido elevada de estructuras de alta densidad.

En una modalidad preferida, los estratos de las estructuras absorbentes reivindicadas se forman cono una cinta colocada al aire. Preferentemente, los estratos absorbentes se colocan al aire en la parte superior de un tejido de celulosa de peso ligero (es decir, 10-20 gsm) o capa portadora similar que sirve para contener el polvo SAP durante el proceso de formación de cinta y evitar así la conexión del alambre de recolección de fibra con partículas de SAP. Una cinta colocada al aire se prepara típicamente al desintegrar o fibrar una hoja u hojas de pulpa de celulosa, típicamente por molino de martillos, para proporcionar fibras individuales. Las fibras individuales se transmiten por aire para formar cabezas en una máquina que forma una cinta colocada al aire. Los ejemplos de varias máquinas que forman una cinta colocad al aire se describen en detalle en la Patente de E.U. No. 5,527, 171 (Soerensen). Las cabezas de formación pueden incluir tambores agitadores o de giro que sirven para mantener la separación de la fibra hasta que las fibras se jalan al vacío sobre un tambo de condensación foraminoso o un transportador de formación foraminoso (o alambre de formación). Otras fibras, tales como una fibra termoplástica sintética, también pueden introducirse a la cabeza de formación a través de un sistema de dosificación de fibra que incluye un abridor de fibra, una unidad de dosificación y un transportador de aire. Cuando dos estratos definidos se desean, tales como un estrato de distribución de pulpa esponjada y un estrato de adquisición de fibra sintética, dos cabezas de formación separadas pueden utilizarse para cada tipo de fibra. Después de que las fibras se colocan al aire la estructura resultante se densifica y las fibras se unen juntas. Típicamente, una calandria se utiliza para densificar la estructura resultante. La compactación también puede ocurrir antes de que todos los estratos se hayan colocado al aire. Por ejemplo, un primer bloque de material fibroso de fibras puede compactarse para formar un estrato de distribución que tiene una densidad de entre aproximadamente 0.08 y aproximadamente 0.20 gr/cc antes de la colocación al aire subsecuente de los bloques de material fibroso. Las fibras de los estratos de adquisición, distribución y/o almacenamiento pueden unirse juntas al ablandar por calor un aglutinante termoplástico presente con las fibras de cinta. El aglutinante termoplástico incluye cualquier polímero termoplástico que puede fundirse a temperaturas que no dañaran extensivamente todas las fibras celulósicas. Preferentemente, el punto de fusión del materia aglutinante termoplástico será menor a aproximadamente 1 75°C. Ejemplos de materiales termoplásticos adecuados incluyen microfibras termoplásticas, polvos termoplásticos, fibras de unión en forma cortada, y fibras cortadas bicomponentes. En particular, el material aglutinante termoplástico puede, por ejemplo, ser polietileno, polipropileno, polivinilcloruro, cloruro de polivinilideno. Otros materiales fibrosos sintéticos que pueden utilizarse en cintas térmicamente unidas se describen arriba. Los aglutinantes termoplásticos pueden intermezclarse con las fibras celulósicas en la máquina de formación de cintas colocadas al aire o pueden agregarse a los estratos apropiados subsecuentes para que se colocan al aire. Alternativamente o además, los estratos de adquisición y distribución pueden unirse juntos al aplicar un rocío de látex. Ejemplos de polímeros elastoméricos disponibles en forma de látex incluyen butadieno-estireno, butadieno-acrilonitrilo, y cloropreno (neopreno). Otros ejemplos de polímeros sintéticos que pueden utilizarse en látex incluyen polímeros o copolímeros de alquilacrilatos, acetatos de vinilo tal como acetato de viníl etileno, y acrílicos tal como estireno-butadieno acrílico. Para propósitos de eliminación e higiene industrial de una etapa de reciclaje de un solvente, los látex sintéticos pueden aplicarse como una emulsión de base acuosa en lugar de una emulsión de solvente orgánico. Esta polimerización puede llevarse a cabo por métodos usuales utilizando cualquier variedad de emulsificadores aniónicos, no iónicos, catiónicos, iónicos anfotéricos y/o anfotéricos para estabilizar el látex resultante, incluyendo sulfatos de alquilo, sulfatos de alquilarilalcoxi, alquilarilsulfonatos y sales de amonio y/o metal álcali de sulfatos de éter de poliglicol de alquilo y alquilarilo; alcoholes grasos oxietilados o alquilfenones oxietilados, así como también copolímeros de óxido de etileno y óxido de propileno; aductos catiónicos de aminas grasas primarias, secundarias y terciarias o oxietilatos de amina grasa con ácidos orgánicos o inorgánicos; y agentes tensoactivos de alquilamonio cuaternario; y alquilamidopropilbetaínas. Los monómeros olefínicos pueden ser un solo tipo de monómero o puede ser una mezcla de diferentes monómeros olefínicos, es decir, para formar partículas de copolímero dispersas o emulsionadas en la fase acuosa. Ejemplos de monómeros olefínicos que pueden utilizarse para formar polímeros de látex incluyen acrilatos de alquilo hidroxi y alquilo de C2-C4, tales como aquellos seleccionados del grupo de acrilato de propilo, acrilato de n-butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de 2-hidroxipropilo, acrilato de etilo y mezclas de los mismos. Otros ejemplos son metacrilatos de alquilo hidroxi o alquilo de C1-C , seleccionados del grupo de metacrilato de propilo, metacrilato de n-butilo, metacrilato de isobutilo, metacrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2-hidroxipropilo, metacrilato de etilo, metacrilato de metilo, acetato de vinilo y mezclas de los mismos. También adecuadas son las mezclas de los acrilatos de alquilo hidroxi y alquilo C2-C y metacrilatos de alquilo hidroxi o alquilo de C?-C4. Los métodos de aplicación del látex incluyen revestimiento, inmersión, cepillado, rociado y espumación. En una modalidad preferida, el látex se aplica por rociado. La resina de látex puede aplicarse antes o después de la compactación de la cinta de fibra. Las fibras cortadas bicomponentes se caracterizan por un polímero de núcleo de temperatura de fusión elevada (típicamente tereftalato de polietileno (PET) o polipropileno) rodeado por un polímero de revestimiento de temperatura de fusión baja (típicamente polietileno (por ejemplo, Hoechst-Trevira Tipo 255 (Charlotte, NC)), polietileno modificado, o copoliésteres). La cinta unida puede calandrarse una segunda vez para incrementar su resistencia e incrustarse con un diseño o patrón. Si las fibras termoplásticas se encuentran presentes, puede emplearse el calandrado caliente para impartir unión estructurada a la cinta. El agua puede agregarse a la cinta si es necesario para mantener el contenido de humedad deseado o especificado, para minimizar el polvo, o para reducir la formación de electricidad estática. La cinta terminada se enrolla entonces para uso futuro. Los siguiente ejemplos ilustran la invención y no limitan su alcance. EJEMPLOS Los ejemplos de algunas modalidades preferidas de la invención se describen en las Tablas 1 y 2. Las materias primas para las modalidades descritas en las Tablas 1 , 2 y 3 son, al menos que se observe de otra manera: Celulosa Esponjada: Esponja Buckeye Foley (Buckeye Technologies, Inc. , Memphis, TN) Fibra de unión: Hoechst-Trevira T-255 de Hoechst-Trevira (Charlotte , NC) Aglutinante de látex: AirFlex 192 de Air Products (Allentown PA) Fibra PET Fibra rizada de denier x 6 mm Tipo D2645 de Hoechst-Trevira (Alemania) Tejido: 1 8 gsm (gramos por metro cuadrado) de capa humedad Ejemplo 1 Tabla 1 - Modalidad de Compactación Única, Muestra MJ998-MF-17 El material MJ998-MF-17 se forma en una línea de formación de aire tipo M&J. El estrato de distribución celulósico se forma primero sobre un tejido. El estrato de almacenamiento se forma entonces sobre el estrato de distribución y después el estrato de adquisición se forma en la parte superior del estrato de almacenamiento. El material de tres estratos resultante se une térmicamente y después se comprime mediante calandrado para lograr una densidad total de 0.142 gr/cc. Ejemplo 2 En una modalidad alternativa, el estrato de distribución se compacta primero antes de que otro estrato se coloque al aire y todos los estratos se compactan juntos. Tabla 2-Modalidad de Compactación Doble-Muestra MJ998-MF-18b El material de MJ998-MF-18b se forma en una línea de formación de aire tipo M&J. El estrato de distribución celulósico se forma en tejido y compacta mediante calandrado a una densidad de 0.1 5 gr/cc. El estrato de almacenamiento se forma entonces sobre el estrato de distribución y después el estrato de adquisición se forma en la parte superior del estrato de almacenamiento. El material de tres estratos resultante se compacta y después se une térmicamente para lograr una densidad de material compuesto total de 0.081 gr/cc. Ejemplo 3 Se prefiere que las fibras de celulosa del estrato de distribución se unan térmicamente juntas. La Tabla 3 describe un ejemplo compuesto donde un estrato de distribución de celulosa esponjada unida térmicamente reside arriba del estrato de almacenamiento y debajo del estrato de adquisición. Tabla 3-Estructura Absorbente con Estrato de Distribución Arriba del Estrato de Almacenamiento-Muestra MJ998-MF-9 (Referencia) El material MJ998-MF-9 también se formó en una línea piloto tipo M&J. Este material refleja una construcción previamente descrita en que el estrato de almacenamiento de fluido se forma primero. El estrato de distribución se forma en la parte superior del estrato de almacenamiento y después el estrato de adquisición se forma en la parte superior del estrato de distribución. La celulosa esponjada en el estrato de distribución fue fibra Buckeye HPF. Esta estructura de tres estratos se une térmicamente y compacta para lograr una densidad total de 0.094 gr/cc. Prueba de Adquisición de Fluido y Retención de Fluido Los materiales compuestos arriba descritos se sometieron a la prueba de adquisición de fluido. Cada muestra (teniendo las dimensiones de 10 cm x 25 cm) se envolvieron con un material de cubierta apropiado y colocaron en un tablero de prueba de toma de fluido inferior ("FIT") con el alambre o lado portado viendo hacia abajo. El centro de las muestras se marca. Las evaluaciones de la velocidad de adquisición se hacen al someter las muestras de pruebas a tres ataques consecutivos de 10 ml de 0.9% de solución salina. El primer ataque de 10 ml de 0.9% de solución salina se vierte en el tubo de adición transparente del tablero FIT tan rápido como sea posible, sin sobreflujo. El tiempo desde el momento de vertimiento hasta que la salina alcanza la muestra de prueba se mide. El cronógrafo se detiene tan pronto toda la salina pase desde el borde interior del tubo. El tiempo registrado fue el tiempo requerido para la adquisición por el estrato superior. Después de intervalos de un minuto, el procedimiento se repitió con un segundo y tercer ataque de 10 ml. La velocidad de adquisición de cada ataque de fluido se determina de acuerdo a la siguiente fórmula: Velocidad de Adquisición (ml/s) = volumen de ataque de fluido (ml) tiempo de adquisición(s) Los materiales compuestos descritos arriba también se sometieron a la prueba de retención de fluido al medir la cantidad de 0.9% de solución de salina que podría absorberse de nuevo a través de la hoja superior de la estructura por una pila de papel de filtro bajo presión de 0.1 psi después de cada ataque de fluido. Las muestras para las 3 mediciones separadas (cada medición 8 1/ " x 1 1 ") se prepararon. Cada muestra se coloca sobre una plataforma de plástico con el lado de tejido hacia abajo y su centro se marca. 10 ml de 0.9% de solución salina (primer ataque) se drenan sobre la muestra de un embudo desde una distancia de aproximadamente 1 .5" arriba del centro de la muestra. La muestra se deja asentar por 20 minutos. Una pila de 12 papeles de filtro se pesa y coloca en el centro del área húmeda y presiona por un peso circular sobre la parte superior. Después de 2 minutos los papeles de filtro de papel húmedos se remueven y pesan de nuevo. Este procedimiento se repite con un segundo ataque de 10 ml de salina y una pila de 16 filtros de papel y un tercer ataque de 10 ml de salina y una pila de 20 filtros de papel. El valor de rehumectado y el por ciento de retención de fluido se calculan para los ataques, primero, segundo y tercero, de acuerdo a las siguientes fórmulas: Reghumectado1 |2 o 3 = Peso de los filtros de papel húmedos - peso de los filtros de papel secos % de Retención = (50-Rehumectado) 50 x 100% Además, el tamaño de la mancha de fluido después del tercer ataque en la prueba de retención de fluido se registra. Los resultados se muestran en la Tabla 4. Tabla 4-Prueba de Velocidad de Adquisición y Retención de Adquisición.

Una comparación de MF-9 y MF-17 muestra que el movimiento del estrato de distribución de fluido desde la posición intermedia (como en MF-9) a la parte inferior de la estructura de tres estratos (como en MF1 7) incrementa significativamente la retención de fluido a expensas de alguna reducción de la velocidad de adquisición de fluido e incremento en el tamaño de la mancha de fluido. La modalidad de compactación doble de la presente invención, MF-18b, muestra la mejora sobre MF-9 para la velocidad de adquisición de fluido, retención de fluido y tamaño de la mancha. EJEMPLOS ADICIONALES En los siguientes ejemplos, las materias primas son, al menos que se observe de otra manera, las siguientes: Pulpa Esponjada Estándar: Esponja Foley (Buckeye Technologies Inc. , Memphis, TN) Pulpa Esponjada Resiliente: HPF (Buckeye Technologies Inc. , Memphis, TN) Pulpa Esponjada Compresible: ND416 (Weyerhaeuser-Tacoma, WA) Polvo superabsorbente: 1 180 (Stockhausen-Greensboro, NC) Fibra Aglutinante: T-255,2.8 dtex x 4 mm (Kosa, Charlotte, NC) Fibra PET: T-224, 1 7 dtex x 6 mm (Kosa, Charlotte, NC) Aglutinante de Látex: AirFlex 192 (Productos de Aire, Allentown, PA). Los materiales compuestos descritos arriba se sometieron a una prueba de adquisición de fluido y prueba de retención de fluido como se describe arriba, al menos que se observe de otra manera. Ejemplo 4 y 5 - Fibras de Matriz de Estrato de Adquisición Los Ejemplos 4 y 5 comparan las fibras de celulosa esponjada unidas de látex con las fibras sintéticas unida de látex en el estrato de adquisición de una estructura absorbente compuesta. Ejemplo BU 124-1 9 es una modalidad de la invención con un estrato de adquisición de fibra PET unidad de látex y BU 124-22 es idéntica a BU 124-1 9 excepto que el estrato de adquisición se comprende de fibras de celulosa esponjada unida de látex. Tabla A1 -Estructura Absorbente con Aglutinante de Látex en el Estrato de Adquisición-Ejemplo BU12422 Tabla A2-Estructura Absorbente con Aglutinante de Látex en el Estrato de Adquisición-Ejemplo BU124-19 La Tabla A3 muestra el desempeño de la adquisición y retención de fluido relativo de las muestras BU 124-22 (que tiene un estrato de adquisición esponjado de celulosa estándar unida de látex) y BU 124-19 (que tiene un estrato de adquisición de fibra PET unido de látex). Tabla A3-Desempeño Relativo de las Estructuras Absorbentes con Aglutinante de Látex (BU1 24-22) y sin (BU124-19) en el Estrato de Adquisición Ejemplos 6 y 7- SAP en el estrato medio vs. SAP en el estrato inferior de una estructura unitaria de tres estratos. Los ejemplos 6 y 7 comparan las estructuras absorbentes con SAP en el estrato medio contra estructuras absorbentes con SAP en el estrato inferior de esta estructura unitaria de tres estratos. Ejemplo X575 es una modalidad preferida de la invención con SAP en el estrato medio; ejemplo X572 es similar a X575 excepto que el polvo superabsorbente se coloca en el estrato inferior.

Tabla B1 -Estructura Absorbente con SAP en el Estrato Medio-Ejemplo X575 Tabla B2-Estructura Absorbente con SAP en el Estrato Inferior-Ejemplo X572 La Tabla B3 muestra el desempeño de la adquisición y retención de fluido de las muestras X575 y X572. Tabla B3-Desempeño Relativo de las Estructuras Absorbentes con SAP en los Estratos Inferior (X572) e Intermedio (X575) Ejemplos 8 v 9-Modalidades Preferidas vs. Almohadillas Sanitarias Delgadas Comerciales Los ejemplos 8 y 9 comparan varias estructuras absorbentes preferidas de esta aplicación con almohadillas sanitarias delgadas, comerciales. Los ejemplos X573 y X574 son modalidades preferidas de la invención. Difieren de la muestra X575 solamente en el peso base- Tabla C1 -Estructura Absorbente de 3 Estratos-Ejemplo X573 Tabla C2-Estructura Absorbente de 3 Estratos-Ejemplo X574 La Tabla C3 muestra el desempeño de adquisición y retención de fluido de las modalidades preferidas de la invención vs. las almohadillas sanitarias delgadas comercialmente disponibles. Tabla C3-Desempeño Relativo de Ejemplos X573, X574, X575 y Almohadillas Sanitarias Delgadas, Comerciales Ejemplos 10 y 1 1 -Celulosa Esponjada Químicamente Modificada vs. Celulosa Esponjada Estándar Los ejemplos 10 y 1 1 comparan las estructuras que incluyen la celulosa esponjada químicamente modificada y la celulosa esponjada químicamente estándar para el estrato de distribución.

Tabla D1 -Estructura Absorbente con Celulosa Esponjada Estándar- Ejemplo MJ299-MF-2 Tabla D2-Estructura Absorbente con Pulpa de Celulosa Resiliente- Ejemplo MJ299-MF-6 La Tabla D3 da el desempeño de adquisición y retención de fluido para las muestras MJ229-MF-2 y MJ299-MF-6. El procedimiento de prueba utilizado para la Tabla D3 se desvía para los procedimientos de adquisición de fluido MQ3RD023 y retención de fluido MQ3RD022 en que múltiples ataques de 1 0 ml de 0.9% de solución salina se utilizan tanto en las pruebas de adquisición de fluido como de retención de fluido. Tabla D3-Desempeño Relativo de la Estructura Absorbente con Celulosa Esponjada Estándar (MJ299-MF-2) y Pulpa de Celulosa Resiliente (MJ299-MF-6) Ejemplo 12- Modalidades Preferidas vs. Pañales para Infantes Comerciales El ejemplo 12 compara varias estructuras absorbentes preferidas de esta aplicación con pañales para infantes comerciales. El ejemplo MJ998-HMF-3 es una modalidad de la invención que se diseña para el reemplazo del estrato de núcleo del pañal para infantes/estrato de adquisición Tabla E1 -Estructura Absorbente Adecuada para Utilizarse en Pañales- Ejemplo MJ998-HMF-3 La Tabla E2 muestra los resultados de la prueba de retención de fluido velocidad de adquisición de fluido para la muestra MJ998-HMF-3 y varios pañales comercialmente disponibles. Los procedimientos de prueba son similares a otros ejemplos excepto que todos los ataques de fluido son 50 ml de 0.9% de salina y que MJ998-NHF-3 se corta en una sección de 1 0 cm x 25 cm. Tabla E2-Desempeño del Ejemplo MJ998-HMF-3 Ejemplo 13 La Tabla F proporciona una comparación de la respuesta de varías fibras de celulosa esponjada y una fibra PET para una fuerza compresiva dada. Las fibras en la Tabla F son: fibra PET 1 5 denier/ X 6 mm X 4 pliegues/pulgada de Kosa (Salisbury, NC); HPF, una fibra de celulosa esponjada químicamente rígida de Buckeye Technologies, Esponja Foley; una fibra de celulosa esponjada estándar de Buckeye Technologies; ND-416M una fibra de celulosa esponjada químicamente ablandada de Weyerhaeuser (Tacoma, WA). Una mezcla que contiene 90 gsm de una muestra de cada fibra con 1 0 gsm de una fibra aglutinante T-255 se abre y se forma aire en 100 gsm de bloque de material fibroso. El bloque de material fibroso se unen en un horno de aire caliente. Las piezas separadas de cada uno de los materiales se sometieron a una fuerza compresiva de 0 psi, 450 psi, 900 psí y 1350 psi por un periodo de un minuto. El calibre de cada muestra comprimida se mide para determinar la densidad. La densidad como una función de fuerza compresiva se muestra en la Tabla F. Esta tabulación muestra que varía fibras producirán un material colocado al aire unido con una densidad dependiente en la fuerza compresiva aplicada. De esta manera, una estructura unitaria comprimida con un estrato superior comprendido de fibras PET, y estrato medio que comprende fibras HPF de Buckeye y un estrato inferior comprendido de fibras ND-416 de Weyerhaeuser no tendrá una densidad constante desde la parte superior hasta la parte inferior. En su lugar, los datos mostrados en la Tabla F muestran que un gradiente de densidad de tres capas ocurrirá en la estructura comprimida con el estrato PET superior teniendo la densidad más baja y el estrato ND-416 inferior teniendo la densidad más elevada.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1. Una estructura absorbente unitaria, que comprende: a. un estrato de adquisición de fluido; b. un estrato de distribución de fluido; c. un estrato de almacenamiento de fluido entre el estrato de adquisición y el estrato de distribución, en donde los estratos de adquisición, distribución y almacenamiento se encuentran en comunicación fluida entre sí. 2. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque (a) el estrato de adquisición de fluido comprende fibras de poliéster y tiene un peso base de entre 20 y 1 20 gsm; (b) el estrato de almacenamiento de fluido incluye 1 0-75% en peso de polímero superabsorbente y tiene un peso base de entre 60 y 400 gsm; y (c) el estrato de distribución de fluido incluye fibras de celulosa y tiene un peso base de entre 20 y 200 gsm. 3. Un pañal que incorpora la estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 . 4. Una almohadilla de higiene femenina que incorpora la estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 . 5. Una almohadilla de incontinencia de adultos que incorpora la estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 6. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque la resiliencia promedio de cada estrato reduce en un gradiente en la dirección desde el estrato de adquisición hacia el estrato de distribución . 7. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el tamaño de poro promedio de cada estrato reduce en un gradiente en la dirección desde el estrato de adquisición hacia el estrato de distribución. 8. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el estrato de adquisición contiene una resina aglutinante de látex acuosa, fibras bicomponentes o una mezcla de las mismas. 9. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el estrato de adquisición contiene fibras sintéticas y látex. 10. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el estrato de adquisición comprende fibras sintéticas, y comprende además un ligante seleccionado del grupo que consiste de fibras bicomponentes, polvo de poliolefina, y mezclas de los mismos. 1 1 . La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el estrato de adquisición comprende fibra de tereftalato de poliéster (PET) que es al menos de 2 denier en tamaño. 12. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el estrato de adquisición comprende fibra PET rizada de 3-15 denier con una longitud de corte de entre aproximadamente 3 y aproximadamente 12 mm. 1 3. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el estrato de adquisición comprende un primer substrato que comprende fibras celulósicas y un segundo substrato que comprende fibras sintéticas, y en donde el primer substrato se encuentra más cercano que el segundo substrato al estrato de almacenamiento. 14. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque los estratos de almacenamiento y distribución contienen cada uno fibras de unión termoplásticas. 15. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el estrato de almacenamiento comprende fibras celulósicas y polímero superabsorbente. 16. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el estrato de almacenamiento comprende fibras celulósicas que se han modificado para incrementar la ondulación y/o rigidez de las fibras. 17. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el tamaño de poro promedio del estrato de distribución es menor al tamaño de poro promedio del estrato de adquisición y menor o igual al tamaño de poro promedio del estrato de almacenamiento. 1 8. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el tamaño de poro promedio del estrato de distribución es menor al tamaño de poro promedio de los estratos de adquisición o almacenamiento. 19. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el tamaño de poro promedio del estrato de distribución es menor a la mitad del tamaño de poro promedio de los estratos de adquisición o almacenamiento. 20. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el estrato de distribución comprende fibras celulósicas. 21 . La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque el estrato de distribución comprende fibras celulósicas que se han modificado para reducir la rigidez de las fibras. 22. La estructura absorbente unitaria según la reivindicación 1 , caracterizada porque comprende además una capa de tejido en contacto con la superficie del estrato de distribución que queda enfrente opuesto al estrato de almacenamiento. 23. Un método para formar una estructura absorbente de múltiples estratos, que comprende: a. colocar al aire un 1 er bloque de materiales fibrosos a utilizarse en distribución de fluido b. colocar al aire un 2d0 bloque de materiales fibrosos y un material de absorbencia elevada a utilizarse en almacenamiento de fluido sobre el 1 er bloque de materiales fibroso; c. colocar al aire un 3er bloque de materiales fibrosos a utilizarse en la adquisición de fluido sobre el 2do bloque de materiales fibrosos; y d. compactar los bloques de materiales fibrosos para formar una estructura absorbente de múltiples estratos que comprende un estrato de almacenamiento de fluido entre un estrato de adquisición y un estrato de distribución. 24. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque comprende además aplicar una resina aglutinante de látex al estrato de adquisición de fluido o el 3er bloque de materiales fibrosos. 25. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque el 3er bloque de materiales fibrosos comprende fibras sintéticas. 26. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque el 3er bloque de materiales fibrosos comprende fibras PET que son al menos 2 denier en tamaño. 27. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque el 3er bloque de materiales fibrosos comprende fibra PET rizada de entre 3 a 1 5 denier con una longitud de corte de entre aproximadamente 3 y aproximadamente 12 mm. 28. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque el 3er bloque de materiales fibrosos comprende fibras celulósicas. 29. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque el 2d0 bloque de materiales fibrosos comprende fibras celulósicas. 30. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque el 2do bloque de materiales fibrosos comprende fibras celulósicas, que se han modificado para incrementar la ondulación y rigidez de las fibras. 31 . El método según la reivindicación 23, caracterizado porque las fibras de unión termoplásticas se intermezclan con el 1 er y 2d0 bloques de materiales fibrosos mientras se colocan al aire. 32. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque el 1 er bloque de materiales fibrosos se compacta para formar un estrato de distribución que tiene una densidad de entre aproximadamente 0.08 y aproximadamente 0.20 gr/cc antes de colocar al aire el 2d0 bloque de materiales porosos. 33. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque la compactación de la etapa (d) da como resultado un estrato de distribución con una densidad mayor a la densidad de los estratos de adquisición y almacenamiento. 34. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque la compactación de la etapa (d) da como resultado un estrato de distribución con una densidad al menos dos veces la densidad agregada de los estratos de adquisición y almacenamiento. 35. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque el 1 er bloque de materiales fibrosos comprende fibras celulósicas. 36. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque el 1 er bloque de materiales fibrosos comprende fibras celulósicas que se han modificado para reducirla rigidez de las fibras. 37. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque la compactación de la etapa (d) da como resultado un estrato de distribución con un tamaño de poro promedio menor al tamaño de poro promedio del estrato de adquisición y menor o igual al tamaño de poro promedio del estrato de almacenamiento. 38. El método según la reivindicación 23, caracterizado porque la colocación al aire de la etapa (a) ocurre sobre una capa de tejido. 39. Un método para formar una estructura absorbente de múltiples estratos que comprende: a. colocar al aire un 1 er bloque de materiales fibrosos a utilizarse en distribución de fluido b. colocar al aire un 2d0 bloque de materiales fibrosos y un material de absorbencia elevada a utilizarse en almacenamiento de fluido sobre el 1 er bloque de materiales fibroso; c. colocar al aire un 3er bloque de materiales fibrosos a utilizarse en la adquisición de fluido sobre el 2do bloque de materiales fibrosos; d. colocar al aire un 4t0 bloque de materiales fibrosos a utilizarse en adquisición de fluido sobre el 3er bloque de materiales fibrosos; y e. compactar las fibras para formar una estructura absorbente de múltiples estratos que comprende desde una parte superior hasta una parte inferior un substrato de adquisición que comprende fibras sintéticas; un substrato de adquisición que comprende fibras celulósicas, un estrato de almacenamiento de fluido; y un estrato de distribución de fluido. 40. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque el 4to bloque de materiales fibrosos comprende fibras sintéticas. 41 . El método según la reivindicación 39, caracterizado porque comprende además aplicar una resina aglutinante de látex al substrato de adquisición de fluido de los bloques de materiales fibrosos 3er y 4t0. 42. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque el 3er bloque de materiales fibrosos comprende fibras sintéticas. 43. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque el 4t0 bloque de materiales fibrosos comprende fibras PET que son de al menos 2 denier en tamaño. 44. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque el 4t0 bloque de materiales fibrosos comprende fibra PET rizada de entre 3 a 1 5 denier con una longitud de corte de entre aproximadamente 3 y aproximadamente 12 mm. 45. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque el 3er bloque de materiales fibrosos comprende fibras celulósicas. 46. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque el 2d0 bloque de materiales fibrosos comprende fibras celulósicas. 47. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque el 2do bloque de materiales fibrosos comprende fibras celulósicas, que se han modificado para incrementar la ondulación y rigidez de las fibras. 48. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque las fibras de unión termoplásticas se intermezclan con el 1 er y 2d0 bloques de materiales fibrosos mientras se colocan al aire. 49. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque el 1 er bloque de materiales fibrosos se compacta para formar un estrato de distribución que tiene una densidad de entre aproximadamente 0.08 y aproximadamente 0.20 gr/cc antes de colocar al aire el 2d0 bloque de materiales porosos. 50. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque la compactación de la etapa (e) da como resultado un estrato de distribución con una densidad mayor a la densidad de los estratos de adquisición y almacenamiento. 51 . El método según la reivindicación 39, caracterizado porque la compactación de la etapa (e) da como resultado un estrato de distribución con una densidad al menos dos veces la densidad agregada de los estratos de adquisición y almacenamiento. 52. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque el 1 er bloque de materiales fibrosos comprende fibras celulósicas. 53. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque el 1 er bloque de materiales fibrosos comprende fibras celulósicas, que se han modificado químicamente para incrementar la ondulación y rigidez de las fibras. 54. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque la compactación de la etapa (e) da como resultado un estrato de distribución con un tamaño de poro promedio menor al tamaño de poro promedio del estrato de adquisición y menor o igual al tamaño de poro promedio del estrato de almacenamiento. 55. El método según la reivindicación 39, caracterizado porque la colocación al aire de la etapa (a) ocurre sobre una capa de tejido. 56. Un método para formar una estructura absorbente de múltiples estratos que comprende: a. colocar al aire un 1 er bloque de materiales fibrosos a utilizarse en distribución de fluido; b. colocar al aire un 2d0 bloque de materiales fibrosos a utilizarse en almacenamiento de fluido sobre el 1 er bloque de materiales fibrosos; c. colocar al aire material de absorbencia elevada sobre el 2do bloque de materiales fibrosos; d. colocar al aire un 3er bloque de materiales fibrosos a utilizarse en la adquisición de fluido sobre el 2d0 bloque de materiales fibrosos; y e. compactar las fibras para formar una estructura absorbente de múltiples estratos que comprende un estrato de almacenamiento de fluido entre un estrato de adquisición y un estrato de distribución. 57. Un método para formar una estructura absorbente de múltiples estratos que comprende: a. colocar al aire un 1 er bloque de materiales fibrosos a utilizarse en distribución de fluido; b. colocar al aire un 2d0 bloque de materiales fibrosos a utilizarse en almacenamiento de fluido sobre el 1 er bloque de materiales fibrosos; c. colocar al aire material de absorbencia elevada sobre el 2do bloque de materiales fibrosos; d. colocar al aire un 3er bloque de materiales fibrosos a ,do utilizarse en la adquisición de fluido sobre el 2 bloque de materiales fibrosos; e. colocar al aire un 4t0 bloque de materiales fibrosos a utilizarse en la adquisición de fluido sobre el 3er bloque de materiales fibrosos; y f. compactar las fibras para formar una estructura absorbente estratificada que comprende desde la parte superior hasta la parte inferior un substrato de adquisición que comprende fibras sintéticas, un substrato de adquisición que comprende fibras celulósicas, un estrato de almacenamiento de fluido, y un estrato de distribución de fluido.