MXPA97004830A - Estructura absorbente elastomerica - Google Patents

Abstract

Esta descrita una estructura absorbente elastomérica que contiene fibra corta humedecible y fibra elastomérica termoplástica. La estructura absorbente elastomérica exhibe propiedades elásticas mejoradas en comparación a una estructura absorbente de otra manera esencialmente idéntica sin ninguna fibra elastomérica termoplástica. También se describe un producto absorbente desechable conteniendo tal estructura absorbente elastomérica.

Description

ESTRUCTURA ABSORBENTE ELASTOMERICA La presente invención se refiere a una estructura absorbente elastomérica adecuada para usarse en los productos absorbentes. Más particularmen e, la presente invención se refiere a una estructura absorbente elastomérica que comprende una fibra corta humedecible y una fibra elastomérica termoplástica.

Los productos absorbentes desechables actualmente gozan de un amplio uso en una gran variedad de aplicaciones. Los productos absorbentes desechables incluyen aquéllos tales como pañales, productos de incontinencia para adultos, y almohadillas para cama, dispositivos catameniales, tal como las toallas sanitarias y los tampones, y otros productos tales como los limpiadores, baberos, vendajes de heridas, y capas o paños quirúrgicos. Tales productos absorbentes desechables son generalmente adecuados para absorber muchos líquidos, tal como el agua, el agua salada y la orina sintética, y los líquidos del cuerpo tal como la orina, los fluidos menstruales y la sangre.

El propósito de los productos absorbentes desechables es típicamente el manejo del desecho del cuerpo. A fin de manejar el desecho del cuerpo líquido, los productos absorbentes desechables típicamente incluyen una estructura absorbente que debe ser generalmente capaz de primero tomar el líquido adentro de la estructura óibsorbente, después distribuir el líquido adentro de la estructura absorbente, y entonces retener el líquido adentro de la estructura absorbente.

Típicamente, la estructura absorbente y el producto absorbente desechable se hacen de materiales que no se estiran fácilmente, particularmente cuando están bajo las fuerzas que típicamente encuentran en el uso la estructura absorbente y el producto absorbente desechablé. Un problema que resulta de la falta de habilidad de la estructura absorbente y del producto absorbente desechable para estirarse fácilmente es el de que tal estructura o producto no se conforma bien al cuerpo del usuario usando el producto absorbente desechable. Este es un problema particular cuando el usuario del producto absorbente desechable es activo y se mueve. Tal falta de conformidad al cuerpo del usuario generalmente resulta en un producto absorbente desechable que no es cómodo al usuario como se desea. Además, una falta de conformidad al cuerpo del usuario generalmente resulta en un producto absorbente desechable que no es eficiente para tomar, distribuir y retener un líquido como el producto absorbente desechable estaba diseñado parcí manejar. Otro problema resultante de la falta de habilidad de la estructura absorbente para estirar fácilmente es el de que si se coloca mucha tensión sobre la estructura absorbente durante el uso, la estructura absorbente puede romperse en bolsas o montones de material provocando una incomodidad al usuario y reduciendo la eficiencia de la estructura absorbente.

La presente invención intenta el superar estos problemas. El objeto es resuelto por la estructura absorbente de acuerdo a la cláusula independiente 1 y el producto absorbente de la cláusula independiente 22.

Las ventajas adicionales, características, aspectos y detalles de la invención son evidentes de las cláusulas dependientes, de la descripción y de los dibujos acompañantes. Las reivindicaciones se intenta que se entiendan como un primer acercamiento no limitante para definir la invención en términos generales.

Es deseable el producir una estructura absorbente capaz de llenar o exceder las características de funcionamiento de las estructuras absorbentes conocidas. En particular, se desea el producir una estructura absorbente la cual es capaz de estirarse y conformarse al cuerpo de un usuario y cuya estructura absorbente es aún capaz de absorber rápidamente un líquido descargado bajo las presiones típicamente encontradas durante el uso y para tener el líquido absorbido para presiones típicamente encontradas durante el uso. Estos y otros objetivos relacionados se logran por una estructura absorbente elastomérica que comprende una fibra corta humedecible y una fibra elastomérica termoplástica, en donde la estructura absorbente exhibe una estirabilidad mejorada en comparación a otra estructura absorbente esencialmente idéntica la cual no comprende la fibra elastomérica termoplástica.

En una modalidad de la presente invención, una estructura absorbente comprende de desde alrededor de 20 a alrededor de 80 por ciento por peso de fibra corta humedecible y de desde más de 20 a alrededor de 80 por ciento por peso de fibra elastomérica termoplástica, en donde todos los por cientos por peso están basados sobre el peso total de la fibra corta humedecible y la fibra elastomérica termoplástica en la estructura absorbente elastomérica. La estructura absorbente elastomérica exhibe un valor de capacidad de retención saturada de líquido específica de por lo menos de alrededor de 5 gramos de líquido absorbido a un gramo de base de estructura absorbente, un valor de Estiramiento Máximo en una condición seca que es mayor de alrededor de 60 por ciento, un valor de Estiramiento Máximo en una condición saturada de 100 por ciento de líquido que es mayor de alrededor de 150 por ciento, un valor de Recuperación de Estiramiento en una condición seca que es mayor de alrededor de 70 por ciento, y un valor de Recuperación de Estiramiento en una condición 100 por ciento saturada de líquido que es mayor de alrededor de 75 por ciento.

En otro aspecto, es deseable el proporcionar un producto absorbente desechable, tal como un pañal para infante, cuyo producto incluye una estructura absorbente elastomérica.

En una modalidad, este objetivo se logra en una prenda absorbente que comprende una hoja superior permeable al líquido, una hoja de respaldo y una estructura absorbente elastomérica colocada entre la hoja superior y la hoja de respaldo, en donde la estructura absorbente elastomérica comprende una fibra corta humedecible y una fibra elastomérica termoplástica .

La invención se entenderá mejor con referencia a la siguiente descripción de las modalidades de la invención tomadas en conjunción con los dibujos acompañantes en donde: La figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad del producto absorbente desechable tal y como se reivindica en la presente invención; La figura 2 es una ilustración de el equipo empleado para determinar la capacidad de retención del líquido saturada de un material .

En un aspecto, la presente invención se refiere a una estructura absorbente útil en un producto absorbente desechable poseyendo características elásticas deseables y mejoradas que pueden lograrse por la selección cuidadosa y el uso de una fibra corta humedecible y una fibra elastomérica termoplástica empleada en formar tales estructuras absorbentes y productos absorbentes desechables.

Como se usa aquí, el término "fibra corta" se quiere que se refiera a las fibras naturales o un tramo cortado de, por ejemplo, un filamento fabricado. Tales fibras cortadas se intenta que actúen en la estructura absorbente de la presente invención como un depósito temporal para el líquido y también como un conducto para la distribución del líquido.

Adecuadamente, las fibras cortas usadas en las estructuras absorbentes aquí deben variar en longitud de desde alrededor de 0.1 a alrededor de 15 cm, y más adecuadamente de desde alrededor de 0.2 a alrededor de 7 cm. Las fibras cortas de estas características de tamaño ayudan a impartir características de volumen, adquisición de líquido, distribución de líquido y resistencia deseables y/o unas propiedades de flexibilidad y elasticidad deseables a las estructuras absorbentes de esta invención.

Una amplia variedad de materiales de fibra corta pueden emplearse en las estructuras dadas aquí. Las fibras cortas útiles en la presente invención pueden formarse de materiales naturales y sintéticos y pueden incluir fibras celulósicas tal como fibras de pulpa de madera y fibras de celulosa modificadas, fibras textiles tal como de algodón o de rayón, y fibras poliméricas sintéticas esencialmente no absorbentes .

Por razones de disponibilidad y de costo, las fibras celulósicas frecuentemente se preferirán parra usarse como el componente de fibra corta de las estructuras absorbentes de la invención. Son más preferidas las fibras de pulpa de madera. Sin embargo, otras fibras celulósicas, tal como las fibras de algodón puede también usarse como la fibra corta.

Otro tipo preferido de la fibra corta útil aquí comprende fibras poliméricas sintéticas rizadas, esencialmente no absorbentes. Las fibras individuales de este tipo son en sí mismas esencialmente no absorbentes. Por tanto, tales fibras debe prepararse de un material de polímero sintético el cual no se hincha o gelifica esencialmente la presencia de los líquidos, tal como la orina o los fluidos menstruales, encontrados típicamente en los productos absorbentes desechables. Los materiales poliméricos adecuados los cuales pueden usarse para preparar las fibras cortas deseadas incluyen poliésteres, poliolefinas, poliacrílieos, poliamidas y poliestirenos . las fibras cortas adecuadas se hacen de polietileno, polipropileno o de tereftalato de polietileno.

Las fibras cortas usadas aquí también pueden rizarse a fin de que la estructura absorbente resultante tenga una elasticidad deseada y una resistencia al abultamiento durante el uso en los productos absorbentes. Las fibras cortas rizadas son aquéllas las cuales tienen un carácter ondulado, curvo o mellado a lo largo de su longitud. El rizado de fibra de esta clase se describe más completamente en la patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 4,118, 531, incorporada aquí por referencia.

Como se usa aquí, el término "fibra" o "fibroso" se quiere que se refiere a un material particulado en el que la proporción de longitud o diámetro de tal material particulado es mayor de alrededor de 10. Inversamente, el material "sin fibra" o "no fibroso" se quiere que se refiera a un material particulado en donde la proporción de longitud o diámetro de tal material particulado es de alrededor de 10 o menos.

Como se usa aquí, el término "humedecible" se quiere que se refiera a una fibra la cual exhibe un líquido, tal como el agua, la orina sintética, o una solución de agua salda acuosa de 0.9 por ciento por peso, en un ángulo de contacto del aire de menos de 90°. Como se usa aquí, el ángulo de contacto puede determinarse, por ejemplo, como se establece por Robert J. Good y Robert J. Stromberg, Ed. , en la obra "Ciencia de Superficie y Coloide - Métodos Experimentales", volumen 11, (Prensa Plenum, 1979) . Adecuadamente, una fibra humedecible se refiere a una fibra la cual exhibe una solución de agua salda acuosa de 0.9 por ciento por peso en un ángulo de contacto con el aire de menos de 90° a una temperatura de entre alrededor de 0°c y alrededor de lOOoC y adecuadamente a las condiciones ambientales, tal como de alrededor de 23 c.

Las fibras humedecibles adecuadas pueden formarse de fibras intrínsicamente humedecibles o pueden formarse de fibras intrínsicamente hidrofóbicas teniendo un tratamiento de superficie sobre las mismas el cual hace a la fibra hidrofílica. Cuando se emplean fibras tratadas de superficie, el tratamiento de superficie es deseablemente no fugitivo. Esto es, el tratamiento de superficie deseablemente no se deslava de la superficie de la fibra con el primer insulto o contacto líquido. Para los propósitos de esta solicitud, un tratamiento de superficie sobre un polímero generalmente hidrofóbico se considerará que no es fugitivo cuando una mayoría de las fibras demuestran un ángulo de contacto de un líquido en aire de menos de 90o por tres mediciones de ángulo de contacto consecutivas, con secado entre cada medición. Esto es, la misma fibra se somete a tres determinaciones de ángulo de contacto separadas y, si todas las tres determinaciones de ángulo de contacto indican un ángulo de contacto de líquido en aire de menos de 90o, el tratamiento de superficie sobre la fibra se considerará que no fugitivo. Si el tratamiento de superficie es fugitivo, el tratamiento de superficie tenderá a deslavarse de la fibra durante la primera medición de ángulo de contacto, por tanto, exponiendo la superficie hidrofóbica de la fibra subyacente y demostrará mediciones de ángulo de contacto subsecuentes mayores a 90o.

Las fibras cortas humedecibles deben estar presentes en una estructura absorbente elastomérica de la presente invención en una cantidad efectiva para resultar en las propiedades absorbentes y elásticeis deseadas descritas aquí.

Como tal, la fibra corta humedecible debe estar presente en la estructura absorbente en menos de una cantidad excesiva de manera que la estructura absorbente exhiba las propiedades elásticas deseadas. Además, la fibra corta humedecible debe estar presente en la estructura absorbente en más de una cantidad mínima de manera que la estructura absorbente exhibe las propiedades absorbentes deseadas .

La fibra corta humedecible está por tanto deseablemente presente en una estructura absorbente elastomérica de la presente invención en una cantidad de desde alrededor de 20 a alrededor de 80 por ciento por peso, adecuadamente de desde alrededor de 25 a alrededor de 75 por ciento por peso, y más adecuadamente de alrededor de 30 a alrededor de 70 por ciento por peso de fibra corta humedecible, con todos los porcentajes por peso basados sobre el peso total de la fibra corta humedecible y de la fibra elastomérica termoplástica en la estructura absorbente .

Se ha encontrado que mediante el incluir una fibra elastomérica termoplástica en una estructura absorbente, las propiedades elásticas de la estructura absorbente pueden ser esencialmente mejoradas, particularmente en comparación a una estructura absorbente de otra manera esencialmente idéntica no comprendiendo una fibra elastomérica termoplástica.

En particular, las estructuras absorbentes de la presente invención se han encontrado que exhiben una estirabilidad elástica muy alta y una recuperación elástica muy alta del estiramiento, en comparación a una estructura absorbente de otra manera esencialmente idéntica que no comprenda una fibra elastomérica termoplástica.

Como se usó aquí, el término "una estructura absorbente de otra manera esencialmente idéntica sin ninguna fibra elastomérica termoplástica", y otros términos similares, se intenta que se refieran a una estructura absorbente de control que se preparó usando materiales esencialmente idénticos y un proceso esencialmente idéntico en comparación a una estructura absorbente elastomérica de la presente invención, excepto porque la estructura absorbente de control no comprendió o no se preparó con la fibra elastomérica termoplástica descrita aquí sino que, en vez de esto, comprendió una cantidad de una fibra corta humedecible adicional esencialmente idéntica a la cantidad de la fibra elastomérica termoplástica usada en la estructura absorbente elastomérica de la presente invención. Como tal, la estructura absorbente de otra manera esencialmente idéntica sin ninguna fibra elastomérica termoplástica ni la estructura absorbente elastomérica de la presente invención tendrá generalmente los pesos base esencialmente idénticos. Como un resultado de no comprender la fibra elastomérica termoplástica, la estructura absorbente de otra manera esencialmente idéntica generalmente no exhibirá las propiedades elásticas deseadas descritas aquí en comparación a una estructura absorbente elastomérica de la presente invención.

Como se usa aquí, el término "termoplástico" se quiere que describa un material que se suaviza cuando se expone al calor y el cual esencialmente regresa a su condición original cuando se enfría a la temperatura ambiente .

Como se usan aquí, los términos "elástico" y "elastomérico" son usados intercambiablemente para significar un material que es generalmente capaz de recuperar su forma después de la deformación cuando se remueve la fuerza deformante. Específicamente, como se usa aquí, elástico o elastomérico se quiere que se esa propiedad de cualesquier material, el cual, con la aplicación de una fuerza presionadora, permite que el material se estire a una longitud presionada y estirada la cual es de por lo menos de alrededor de 125 por ciento, esto es de alrededor de 1.25 veces su longitud no presionada y relajada, y que hará que el material se recupere a por lo menos 40 por ciento de su alargamiento con la soltura de la fuerza de alargamiento y de estiramiento. Une ejemplo hipotético el cual satisface esta definición de un material elastom?.rico será una muestra de 25.4 mm (una (1) pulgada) un material el cual puede alargarse a por lo menos 31.75 mm (1.25 pulgadas) y el cual, al haber sido alargado a 31.75 mm (1.25 pulgadas) y liberado se recuperará a una longitud de no más de alrededor de 29.29 mm (1.15 pulgadas). Muchos materiales elásticos pueden estirarse por mucho más de 25 por ciento de su longitud relajada, y muchos de éstos se recuperarán a esencialmente su longitud original relajada con la soltura de la fuerza de alargamiento y estiradora. Esta última clase de materiales es generalmente benéfica para los propósitos de la presente invención.

El término "recuperación" se refiere a una contracción de un material estirado a la terminación de una fuerza de presionamiento después del estiramiento del material por la aplicación de la fuerza presionadora. Por ejemplo, si un material teniendo una longitud no presionada y relajado de 25.4 mm (una(l) pulgada) fuera alargado 50 por ciento mediante el estirarlo a una longitud de 38.1 mm (1.5 pulgadas) el material se había alargado 50 por ciento y tendría una longitud estirada que es de 150 por ciento de su longitud relajada. Si este material estirado de ejemplo se contrayera, esto es, se recuperara a una longitud de 27.94 mm (1.1 pulgadas) después de la soltura de la fuerza de presionamiento y estiramiento, el material habría recuperado 80 por ciento (10.16 mm (0.4 pulgadas)) de su alargamiento .

Los materiales adecuados para usarse en la preparación de la fibra elastomérica termoplástica aquí incluyen copolímeros dibloque, tribloque o multibloque elastoméricos, tal como los copolímeros olefínicos, tal como de estireno- isopreno-estireno, estireno-butadieno-estireno, estireno-etileno/butileno-estireno, o estireno-etileno/propileno-estireno, tal como aquéllos disponibles de Shell Chemical Company, bajo la designación de comercio resina elastomérica Kraton; los poliuretanos, tal como aquéllos disponibles de E. I. Du Pont de Nemours Co., bajo el nombre de comercio poliuretano Lycra; poliamidas, tal como amidas de bloque de poliéster disponibles de Ato Chemical Company, bajo el nombre de comercio de amida de bloque poliéster Pebax; o poliésteres, tal como aquéllos disponibles de E. I. D? Pont de Nemours Co., bajo el nombre de comercio poliéster Hytrel.

Un número de copolímeros de bloque pueden usarse para preparar las fibras elastoméricas termoplásticas útiles en esta invención. Tales copolímeros de bloque generalmente comprenden una parte de bloque medio elastomérico y una parte de bloque de extremo termoplástica. Los copolímeros de bloque usados en esta invención generalmente tienen una estructura de enlazamiento cruzado física tridimensional abajo de la temperatura de transición del vidrio (Tg) de la parte de bloque de extremo y son elastoméricos. Los copolímeros de bloque también son termoplásticos en el sentido de que éstos pueden derretirse arriba de la Tg del bloque de extremo, formarse y resolidificarse varias veces con muy poco o ningún cambio en las propiedades físicas (asumiendo un mínimo de degradación oxidativa) .

Una forma de sintetizar tales copolímeros de bloque es el de polimerizar las partes de bloque de extremo termoplásticas separadamente de las partes de bloque medios elastoméricas. Una vez que las partes de bloque medio y de extremo bloque se han formado separadamente, estas pueden enlazarse. Típicamente, las partes de bloque medio pueden obtenerse mediante el polimerizar di- y tri- hidrocarburos C4-C10 insaturados, tal como, por ejemplo dienos tal como butadieno, isopreno y similares, y tríenos tal como 1, 3 , 5-heptatrieno y similares. Cuando una parte de bloque de extremo A está unida a una parte de bloque medio B se forma una unidad de copolímero de bloque A-B, cuya unidad puede acoplarse mediante varias técnicas o con varios agentes de acoplamiento C para proporcionar una estructura tal como A-B-A las cuales se cree que comprenden dos bloques A-B, unidos juntos en un arreglo de cola a cola A-B-C-B-A. Mediante una técnica similar, puede formarse un copolímero de bloque radial teniendo la fórmula (A-B)nC, en donde C es el agente de acoplamiento polifuncional cubo o central y n es un número mayor de 2. Usando la técnica de agente de acoplamiento, la funcionalidad de C determina el número de ramas A-B.

La parte de bloque de extremo A generalmente comprende un poli (vinilareno) tal como poliestireno, teniendo un peso molecular promedio de entre 1,000 y 60,000. La parte de bloque medio B generalmente comprende una poliolefina esencialmente amorfa tal como poliisopreno, polímeros de etileno/propileno, polímeros de etileno/butileno, polibutadieno y similares o mezclas de los mismos teniendo un peso molecular promedio de entre alrededor de 5,000 y alrededor de 450,000. El peso molecular del copolímero de bloque es adecuadamente de alrededor de 10,000 a alrededor de 500,000 y más adecuadamente de alrededor de 200,000 a alrededor de 300,000. Cualesquier insaturación residual en la parte de bloque medio del copolímero de bloque puede selectivamente hidrogenatarse de manera que el contenido de los enlaces dobles olefínicos en los copolímeros de bloque pueda reducirse a una parte residual de menos de 5 por ciento y adecuadamente de menos de alrededor de 2 por ciento . Tal hidrogenación tiende a reducir la sensibilidad a la degradación oxidativa y puede tener efectos benéficos sobre las propiedades elastoméricas.

Los copolímeros de bloque adecuados usados en esta invención comprenden por lo menos dos partes de bloque de extremo de poliestireno esencialmente y por lo menos una parte de bloque medio de etileno/butileno esencialmente. Como un ejemplo, el etileno/butileno típicamente puede comprender la cantidad principal de las unidades repetitivas en tal copolímero de bloque y puede constituir, por ejemplo, 70 por ciento por peso o más del copolímero de bloque. El copolímero de bloque, si es radial, puede tener tres o más brazos, y pueden obtenerse buenos resultados con, por ejemplo, cuatro, cinco o seis brazos. La parte de bloque medio puede ser hidrogenatada si se desea.

Los copolímeros de bloque lineal, tal como A-B-A, A-B-A-B-A, o similares son seleccionados adecuadamente sobre la base de el contenido de bloque de extremo, los bloques de extremo grandes siendo preferidos. Para los copolímeros de bloque de poliestireno-etileno-butileno-poliestireno, un contenido de estireno en exceso de alrededor de 10 por ciento por peso es adecuado, tal como de entre alrededor de 12 a alrededor de 30 por ciento por peso. Con el tejido de estireno superior, las partes de bloque de extremo de poliestireno generalmente tienen un peso molecular relativamente alto. Un ejemplo comercialmente disponible de tal copolímero de bloque lineal es un copolímero de bloque de estireno-etileno/butileno-estireno el cual contiene alrededor de 13 por ciento por peso de unidades de estireno, y esencialmente el resto siendo unidades de etileno-butileno, comercialmente disponible de Shell Chemical Company, bajo la designación de comercio de KRATON G1657 de resina elastomérica. Las propiedades típicas de la resina elastomérica KRATON G1657 están reportadas como que incluyen una resistencia a la tensión de 2 x 106 kilogramos por metro cuadrado, (3400 libras por pulgada cuadrada) un módulo de 300 por ciento de 1.4 x 105 kilogramos por metro cuadrado (350 libras por pulgada cuadrada) , un alargamiento de 750 por ciento al rompimiento, una dureza Shore A de 65, y una viscosidad Brockfield, cuando está una concentración de 25 por ciento por peso, en solución de tolueno de alrededor de 4.2 Paßs (4200 centipoises) a la temperatura ambiente.

La fibra elastomérica termoplástica puede generalmente formarse de cualesquier composición elastomérica termoplástica capaz de extruirse en fibras. Una fibra elastomérica termoplástica adecuada para la presente invención comprende fibras formadas por sopleido de derretido. Tales fibras de soplado de derretido son típicamente fibras muy finas preparadas mediante el extruir copolímeros licuados, o derretidos, formadores de fibra a través de orificios en una matriz a adentro de una corriente gaseosa a alta velocidad. Las fibras son atenuadas por la corriente gaseosa y son solidificadas subsecuentemente. La corriente resultante de las fibras elastoméricas termoplásticas solidificadas puede recolectarse, como por ejemplo, sobre una rejilla colocada en la corriente gaseosa, como una masa fibrosa coherente enredada. Tal masa fibrosa enredada está caracterizada por un enredado extremo de las fibras. Este enredado proporciona una coherencia y resistencia a la estructura de tejido resultante. Tal enredado también adapta la estructura de tejido para constreñir o atrapar la fibra corta humedecible dentro de la estructura después de que la fibra corta humedecible se ha incorporado adentro de la estructura de tejido, ya sea durante o después de la formación de la estructura de tejido. Las fibras elastoméricas termoplásticas están generalmente enredadas suficientemente de manera que es generalmente imposible el remover una fibra completa de la masa de fibras o el trazar una fibra desde el comienzo al final.

Como se usa aquí, la constricción o atrapamiento de la fibra corta humedecible dentro de la estructura del tejido se quiere que represente que la fibra corta humedecible está sustancialmente inmovilizada, de manera que la fibra corta humedecible no es libre para moverse esencialmente o emigrar adentro o afuera de la estructura tejida. Tal constreñimiento o atrapamiento, puede por ejemplo, hacerse por medio de adhesivo o mediante el enredado de las fibras elastoméricas termoplásticas de la estructura de tejido.

La fibra elastomérica termoplástica usada aquí puede ser circular, pero también puede tener otras geometrías en sección transversal tal como elíptica, rectangular, triangular o multi-lobal .

La fibra elastomérica termoplástica es adecuadamente humedecible. La fibra elastomérica termoplástica puede hacerse humedecible mediante el primero preparar la fibra elastomérica termoplástica y después aplicar subsecuentemente un tratamiento de superficie hidrofilizante a la fibra.

Alternativamente, la fibra elastomérica termoplástica se preparó comprendiendo un componente polimérico hidrofilizante. En general, cualesquier componente polimérico capaz de ser polimerizado con el componente elastomérico termoplástico, capaz de hidrofilizar el material copolimérico resultante para hacerlo humedecible de acuerdo a la definición de la presente invención, en donde el componente hidrofilizante no afecta esencialmente las propiedades elásticas de la fibra preparada, es adecuado para usarse en la presente invención. Los componentes poliméricos hidrofilizantes adecuados para usarse en la presente invención incluyen óxido de polietileno o alcohol polivinílico.

La fibra elastomérica termoplástica debe estar presente en la estructura absorbente de la presente invención en una cantidad efectiva para resultar en las propiedades absorbentes y elásticas deseadas descritas aquí. En particular, la fibra elastomérica termoplástica debe estar presente en la estructura absorbente de la presente invención en más de una cantidad mínima efectiva para aumentar esencialmente la elasticidad de la estructura absorbente elastomérica. Al mismo tiempo, la fibra elastomérica termoplástica debe estar presente en la estructura absorbente elastomérica de la presente invención en menos que una cantidad excesiva de manera que las propiedades absorbentes líquidas de la estructura absorbente elastomérica no se afectan esencialmente en forma negativa.

La fibra elastomérica termoplástica está deseablemente presente por tanto en una estructura absorbente elastomérica de la presente invención en una cantidad de desde alrededor de 20 a alrededor de 80 por ciento por peso, adecuadamente de desde alrededor de 25 a alrededor de 75 por ciento por peso, y más adecuadamente de desde alrededor de 30 a alrededor de 70 por ciento por peso, con todos los por cientos por peso basados sobre el peso total de la fibra corta humedecible y de la fibra elastomérica termoplástica en la estructura absorbente.

Aún cuando los componentes principales de la estructura absorbente elastomérica de la presente invención se han descrito en lo anterior, tal estructura absorbente elastomérica no se limita a esto y puede incluir otros componentes que no afecten adversamente las propiedades absorbentes y elásticas deseadas de la estructura absorbente elastomérica. Los materiales de ejemplo los cuales pueden usarse como componentes adicionales pueden incluir, sin limitación, pigmentos, antioxidantes, estabilizadores, surfactantes, ceras, promovedores de flujo, particulados, fibras aglutinantes, y materiales agregados para mejoreir la procesabilidad de los componentes .

Por ejemplo, a fin de mejorar la capacidad absorbente de una estructura absorbente se conoce el incorporar dentro de la estructura absorbente un material polimérico formador de hidrogel. La introducción de el material polimérico formador de hidrogel adentro de tal estructura absorbente generalmente permite el uso de una fibra corta menos humedecible, ya que el material polimérico formador de hidrogel generalmente tiene una capacidad de absorción superior sobre una base de gramo por gramo a la de la fibra corta humedecible. Además, tal material polimérico formador de hidrogel es generalmente menos sensible a la presión que la fibra corta humedecible. Por tanto, el uso de el material polimérico formador de hidrogel generalmente permite la producción y el uso de un producto absorbente desechable más delgado y más pequeño. Como tal, la estructura absorbente de la presente invención también puede opcionalmente incluir un material polimérico formador de hidrogel .

Como se usa aquí "el material polimérico formador de hidrogel" se quiere que signifique un material de alta absorbencia comúnmente mencionado como un material superabsorbente. Tales materiales de alta absorbencia pueden generalmente ser capaces de absorber una cantidad de líquido, tal como la orina sintética, una solución de agua salada acuosa de 0.9 por ciento por peso o fluidos del cuerpo tal como los fluidos menstruales, la orina, o la sangre, por lo menos alrededor de 10, adecuadamente alrededor de 20, y hasta alrededor de 100 veces el peso del material superabsorbente a las condiciones bajo las cuales el material superabsorbente está siendo usado. Las condiciones típicas incluyen, por ejemplo, una temperatura de entre alrededor de 0o a alrededor de 100oc y adecuadamente a las condiciones del medio ambiente, tal como de alrededor de 23 oC y de alrededor de 30 a alrededor de 60 por ciento de humedad relativa. Al absorberse el líquido, el material superabsorbente típicamente se hincha y forma un hidrogel.

El material polimérico formador de hidrogel puede formarse de un material de hidrogel orgánico el cual puede incluir materiales naturales, tal como agar, pectina y goma guar, así como materiales sintéticos, tal como los polímeros de hidrogel sintéticos. Los polímeros de hidrogel sintéticos incluyen, por ejemplo, la carboxímetil celulosa, las sales de metal alcalino de ácido poliacrílico, las poliacrilamidas, el alcohol polivinílico, los copolímeros de anhídrido maleico de etileno, los éteres de polivinilo, la hidroxipropil celulosa, la polivinil morfolinona, los polímeros y copolímeros de ácido sulfónico de vinilo, los poliacrilatos, las poliacrilamidas, y las polivinil piridinas. Otros polímeros de hidrogel adecuados incluyen el almidón injertado de acrilonitrilo hidrolizado, el almidón injertado de ácido acrílico, y los copolímeros de anhídrido maleico de isobutileno y mezclas de los mismos. Los polímeros de hidrogel son preferiblemente solo ligeramente degradados para hacer al material esencialmente insoluble en agua pero hinchabie en agua. El degradado puede, por ejemplo, hacerse mediante irradiación o unión covalente, iónica, Van der Waals o de hidrógeno. Los materiales superabsorbentes adecuados están típicamente disponibles de varios vendedores comerciales, tal como de The Dow Chemical Company, Hoechst Celanese, Allied Colloids Limited o Stockhausen, Inc.

El material polimérico formador de hidrogel, empleado en las estructuras absorbentes o en los productos de la presente invención, adecuadamente debe ser capaz de absorber a un líquido bajo una carga aplicada. Para los propósitos de esta solicitud, la habilidad para formar un material polimérico formador de hidrogel para absorber un líquido bajo una carga aplicada y por tanto realizar el trabajo, se cuantifica como el valor de Absorbencia Bajo Carga (AUL) . El valor de absorbencia bajo carga se expresó como la cantidad (en gramos) de una solución de cloruro de sodio de 0.9 por ciento por peso acuosa la cual puede absorber el material polimérico formador de hidrogel en alrededor de 60 minutos por gramo de material polimérico formador de hidrogel bajo una carga de alrededor de 2.0 kilopascales (aproximadamente 0.3 libras por pulgada cuadrada) mientras que se restringe del hinchamiento en el plano normal a la carga aplicada. El material polimérico formador de hidrogel empleado en las estructuras absorbentes de la presente invención adecuadamente exhibe un valor de absorbencia bajo carga de por lo menos de alrededor de 15, más adecuadamente de por lo menos de alrededor de 20 y hasta alrededor de 50 gramos del líquido por gramo de material polimérico formador de hidrogel . El método mediante el cual el valor de absorbencia bajo carga puede determinarse, se establece, por ejemplo, en detalle en las patentes de los Estados Unidos de Norteamérica Nos. A-5,149,335 o A-5,247,072 incorporadas aquí por referencia.

Adecuadamente, el material polimérico formador de hidrogel está en la forma de partículas las cuales, en el estado no hinchado tienen diámetros en sección transversal máximos dentro del rango de desde alrededor de 50 µm a alrededor de 1000 µm, preferiblemente dentro del rancfo de desde alrededor de 100 µm a alrededor de 800 µm como se determinó mediante análisis de criba de acuerdo a la Sociedad Americana para Prueba y Materiales (ASTM) método de prueba D-1921. Se entiende que las partículas del material polimérico formador de hidrogel que caen dentro de los rangos descritos arriba pueden comprender partículas sólidas, partículas porosas, o pueden ser partículas aglomeradas comprendiendo muchas partículas más pequeñas aglomeradas en partículas cayendo dentro de los rangos de tamaño descritos. El material polimérico formador de hidrogel está presente típicamente en una estructura absorbente o en un producto absorbente desechable de la presente invención en una cantidad efectiva para resultar en la estructura absorbente o en el producto siendo capaz de absorber una cantidad deseada de líquido. El material polimérico formador de hidrogel está presente benéficamente en una estructura absorbente en una cantidad de desde alrededor de 15 a alrededor de 60 por ciento por peso, adecuadamente en una cantidad de desde alrededor de 20 a alrededor de 50 por ciento por peso, y más adecuadamente de desde alrededor de 25 a alrededor de 40 por ciento por peso, basado sobre el peso total del material polimérico formador de hidrogel, de fibra corta humedecible y de la fibra elastomérica termoplástica en la estructura absorbente.

Debido a que el material polimérico formador de hidrogel presente en la estructura absorbente elastomérica de la presente invención puede estar presente a altas concentraciones, las estructuras absorbentes y elastoméricas de la presente invención pueden ser relativamente delgadas y de peso ligero, tener un volumen relativamente pequeño, y aún funcionar en una manera deseable .

La estructura absorbente elastomérica de la presente invención adecuadamente comprende una matriz fibrosa que comprende la fibra elastomérica termoplástica en donde la matriz fibrosa restringe o atrapa a la- fibra corta humedecible y, opcionalmente, un material polimérico formador de hidrogel.

La matriz fibrosa puede formarse mediante fibras colocadas por aire, a través de un proceso de unión con hilado o de soplado de derretido, un proceso de cardado, un proceso de colocado en húmedo, o esencialmente a través de cualesquier otros medios conocidos por aquéllos expertos en el arte para formar una matriz fibrosa.

Los métodos para incorporar la fibra corta humedecible y opcionalmente, un meiterial polimérico formador de hidrogel a adentro de la matriz fibrosa se conocen por aquellos expertos en el arte. Los métodos adecuados incluyen el incorporar la fibra corta humedecible y opcionalmente, un material polimérico formador de hidrogel adentro de la matriz de fibra durante la formación de la matriz, tal como mediante la colocación por aire de las fibras de la matriz fibrosa y de la fibra corta humedecible y/o del material polimérico formador de hidrogel al mismo tiempo o colocando en húmedo las fibras de la matriz fibrosa y la fibra corta humedecible y/o el material polimérico formador de hidrogel al mismo tiempo. Alternativamente, es posible el aplicar la fibra corta humedecible y/o un material polimérico formador de hidrogel a la matriz fibrosa después de la formación de la matriz fibrosa. Otros métodos incluyen el coloceir en forma de emparedado el material polimérico formador de hidrogel entre dos hojas de material, por lo menos una de las cuales es impermeable al líquido y fibrosa. El material polimérico formador de hidrogel puede estar generalmente localizado entre las dos hojas de material o puede localizarse en bolsas discretas formadas por las dos hojas. Se prefiere que la fibra corta humedecible esté generalmente distribuida uniformemente dentro de la matriz fibrosa. Sin embargo, la fibra corta humedecible puede distribuirse no uniformemente siempre que las propiedades absorbentes de líquido y las propiedades elásticas deseadas de la estructura absorbente elastoméricei aún se logren.

La matriz fibrosa puede estar en la forma de una capa integralmente formada y única o de un compuesto que comprende capas múltiples. Si la matriz fibrosa comprende capaz múltiples, las capas están preferiblemente en comunicación de líquido unas con otras, de manera que, un líquido presente en una capa fibrosa puede fluir o transportarse a la otra capa fibrosa. Por ejemplo, las capas fibrosas pueden separarse mediante hojas de envoltura de tisú celulósicas conocidas por aquéllos expertos en el arte.

El material polimérico formador de hidrogel puede estar distribuido en las capas individuales en una manera generalmente uniforme o puede estar presente en las capas fibrosas como una capa u otra distribución no uniforme.

La estructura absorbente elastomérica de la presente invención puede generalmente ser de cualesquier tamaño o dimensión siempre que la estructura absorbente elastomérica exhibe las características absorbentes y elásticas deseadas como se describe aquí. Típicamente, la estructura absorbente elastomérica tendrá un volumen de por lo menos de alrededor de 18 centímetros cúbicos, tal como con un ancho de alrededor de 6 centímetros, una longitud de alrededor de 6 centímetros, y una profundidad de alrededor de 0.5 centímetros. Adecuadamente, la estructura absorbente elastoméricói tendrá un volumen de por lo menos de alrededor de 60 centímetros cúbicos tal como con un ancho de alrededor de 10 centímetros, una longitud de 6 centímetros y una profundidad de alrededor de 1 centímetro.

La estructura absorbente elastomérica de la presente invención adecuadamente tiene un peso base de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado (g/sm) a alrededor de 1000 g/sm, más adecuadamente de alrededor de 200 g/sm a alrededor de 800 g/sm, y más adecuadamente de alrededor de 300 g/sm a alrededor de 700 g/sm.

La estructura absorbente elastomérica de la presente invención adecuadamente tiene una densidad de alrededor de 0.03 gramos por centímetro cúbico (g/cc) a alrededor de 0.5 g/cc, más adecuadamente de alrededor de 0.05 g/cc a alrededor de 0.45 g/cc, y más adecuadamente de alrededor de 0.08 g/cc a alrededor de 0.4 g/cc.

La estructura absorbente elastomérica de la presente invención también puede usarse o combinarse con otras estructuras absorbentes, con la estructura absorbente elastomérica de la presente invención siendo usada como una capa separada o como una zona individual o área dentro de una estructura absorbente compuesta más grande. La estructura absorbente elastomérica de la presente invención puede combinarse con otras estructuras absorbentes por métodos muy conocidos a aquellos expertos en el arte, tal como mediante usar adhesivos o simplemente mediante el colocar en capas las diferentes estructuras juntas y sostener juntas las estructuras compuestas con, por ejemplo, una hoja de envoltura de tisú.

La estructura absorbente elastomérica de acuerdo a la presente invención es adecuada para absorber muchos líquidos tal como el agua, el agua salada, y la orina sintética, y los fluidos del cuerpo, tal como la orina, los fluidos menstruales y la sangre, y está adecuada para usarse en productos absorbentes desechables tal como pañales, productos de incontinencia para adultos, y almohadillas para cama; en dispositivos catameniales tal como toallas sanitarias y tampones; y en otros productos absorbentes desechables tal como limpiadores, baberos, vendajes de heridas y capas o drapeados quirúrgicos. Por tanto, en otro aspecto, la presente invención se refiere a un producto absorbente desechable que comprende una estructura absorbente elastomérica como se describió aquí.

El uso de la estructura absorbente elastomérica descrita en un producto absorbente desechable permite la formación de un producto absorbente desechable el cual es capaz de recibir rápidamente un líquido descargado y, el cual es un producto absorbente desechable delgado y cuyo producto absorbente desechable tiene propiedades elásticas deseadas.

En una modalidad de la presente invención, se proporciona un producto absorbenbe desechable, cuyo producto absorbente desechable comprende una hoja superior permeable al líquido, una hoja de respaldo sujetada a la hoja superior, y una estructura absorbente elastomérica colocada entre la hoja superior y la hoja de respaldo.

Aún cuando una modalidad de la invención se ha descrito en términos del uso de una estructura absorbente elastomérica en un pañal para infemte, deberá entenderse que la estructura absorbente elastomérica está igualmente adecuada para usarse en otros productos absorbentes desechables conocidos por aquellos expertos en el arte.

Volviendo ahora a los dibujos, la figura 1 ilustra un pañal desechable 11 de acuerdo a una modalidad de la presente invención. El pañal desechable 11 incluye una hoja de respaldo 12, una hoja superior 14, y una estructura absorbente elastomérica 16, localizada entre la hoja de respaldo 12 y la hoja superior 14. La estructura absorbente elastomérica 16 es una estructura absorbente de acuerdo a la presente invención.

Aquellos expertos en el arte reconocerán los materiales adecuados para usarse como la hoja superior y la hoja de respaldo. Los materiales de ejemplo adecuados para usarse como la hoja superior y los materiales permeables al líquido tal como el polipropileno y el polietileno unido por hilado teniendo un peso base de desde alrededor de 15 a alrededor de 25 gramos por metro cuadrado. Los materiales de ejemplo adecuados para usarse como la hoja de respaldo son los materiales impermeables al líquido, tal como las películas de poliolefina, así como los materiales permeables al vapor, tal como las películas de poliolefina microporosas .

Los productos absorbentes y las estructuras de acuerdo a todos los aspectos de la presente invención son generalmente sometidos, durante el uso, a múltiples insultos de un líquido del cuerpo. Por tanto, los productos y estructuras absorbentes son deseablemente capaces de absorber insultos múltiples de los líquidos del cuerpo en cantidades a las cuales los productos y las estructuras absorbentes se expondrán durante el uso. Los insultos están generalmente separados uno de otro por un periodo de tiempo.

Es deseable el que la estructura absorbente elastomérica de la presente invención exhiba ambas propiedades elásticas deseables y propiedades absorbentes del líquido deseables .

Las propiedades absorbentes de líquido deseables de la estructura absorbente elastomérica de la presente invención incluyen el exhibir una capacidad de retención saturada de líquido específica efectiva.

Como se usa aquí, la "capacidad de retención saturada de líquido efectiva" de una estructura absorbente se quiere que represente la cantidad de líquido que puede retener la estructura absorbente, sobre un gramo de líquido por gramo de base de estructura absorbente, cuando se le da una cantidad suficiente de tiempo para alcanzar una saturación de 100 por ciento con una solución de agua salada acuosa de 0.9 por ciento por peso a la temperatura ambiente y cuando se aplicó externamente presión a alrededor de 3.45 kPa (0.5 psi) se aplica a la estructura saturada. La capacidad de retención saturada de líquido específica de una estructura absorbente puede determinarse de acuerdo al procedimiento descrito en la sección de Métodos de Prueba dada aquí .

La estructura absorbente elastomérica de la presente invención adecuadamente tiene un valor de Capacidad de Retención Saturada de Líquido Específica, sobre un gramo de líquido absorbido a un gramo de base de estructura absorbente (g/g) de por lo menos de alrededor de 5 g/g, adecuadamente de por lo menos de alrededor de 7 g/g, más adecuadamente de por lo menos de alrededor de 9 g/g, más adecuadamente de por lo menos de 11 g/g y hasta alrededor de 50 g/g.

Una estructura absorbente en la forma de un producto absorbente desechable, generalmente se usará sobre un usuario en ambas una condición seiturada seca y líquida. Como tal, se desea generalmente que la estructura absorbente exhiba propiedades elásticas efectivas en ambas una condición seca y saturada de líquido al 100 por ciento. Por tanto, las propiedades elásticas deseadas de la estructura absorbente elastomérica de la presente invención incluyen el exhibir un estiramiento máximo en ambas una condición seca así como a. una condición saturada al 100 por ciento del líquido y una recuperación de estiramiento efectiva en ambas una condición seca así como en una condición saturada al 100 por ciento del líquido.

El "estiramiento máximo" de un material se quiere que represente la cantidad de estiramiento o extensión que puede exhibir un material antes de que el materia se rompa o, en otras palabras, falle cohesivamente. Como se usa aquí, todo el estiramiento o las extensiones se expresan como un por ciento de la longitud no extendida o relajada de un material. Por tanto, 100 por ciento de estiramiento o extensión significa que el material no tensionado se ha estirado a el doble de su longitud relajada, o no tensionada. El estiramiento máximo de un material puede determinarse de acuerdo a los métodos de prueba descritos aquí.

Un material frecuentemente exhibirá un valor de estiramiento máximo diferente cuando está en la condición seca en comparación a cuando el material está en una condición saturada de líquido al 100 por ciento. Esto se debe a que el líquido que satura el material frecuentemente interactuará con el material y afectará las propiedades elásticas del material. Como se reconocerá por un experto en el arte, tal diferencia en los valores de estiramiento máximo de un material cuando está en una condición seca en comparación a cuando está el material en una condición saturada de líquido al 100 por ciento, dependerá de la composición y la estructura del material.

Como se apreciará por un experto en el arte, un material tal como una estructura absorbente atrapará una cantidad relativamente menor del líquido, tal como agua, dentro del material antes del uso. Por ejemplo, al líquido puede ser absorbido por la estructura absorbente de la humedad en el aire. Tal estructura absorbente aún se intenta que se considere en una condición seca para los propósitos de la presente invención. Por tanto, como se usa aquí, la "condición seca" de un material se quiere que represente ese material comprendiendo una cantidad de líquido que es adecuadamente menor de alrededor de 5 por ciento por peso, más adecuadamente de menos de alrededor de 3 por ciento por peso, y más adecuadamente de desde alrededor de 1 por ciento por peso, basado sobre el peso total del material.

Como se usa aquí, el término "condición saturada de líquido al 100 por ciento" de un material se quiere que presente que le materia comprende una cantidad del líquido que es de alrededor del 100 por ciento de la capacidad de retención saturada de líquido absoluta del material.

Se desea que la estructura absorbente elastomérica de la presente invención no exhiba un valor de estiramiento máximo, en ya sea una condición seca o a una condición saturada de líquido al 100 por ciento que sea demasiado bajo ya que éste indicará que la estructura absorbente elastomérica no es suficientemente elástica.

Por tanto, la estructura absorbente elastomérica de la presente invención exhibirá un valor de estiramiento máximo en una condición seca que es mayor de alrededor de 60 por ciento, benéficamente mayor de alrededor de 80 por ciento, adecuadamente mayor de alrededor de 100 por ciento, más adecuadamente de más de alrededor de 120 por ciento y más adecuadamente de más de alrededor de 140 por ciento.

La estructura absorbente elastomérica de la presente invención también exhibe un valor de estiramiento máximo en una condición saturada de líquido al 100 por ciento que es mayor de alrededor de 150 por ciento, adecuadamente mayor de alrededor de 200 por ciento, más adecuadamente mayor de alrededor de 250 por ciento, y más adecuadamente mayor de alrededor de 300 por ciento.

En una modalidad de la presente invención, la estructura absorbente elastomérica exhibe un valor de estiramiento máximo en una condición saturada de líquido al 100 por ciento que es mayor que el valor de estiramiento máximo exhibido por la estructura absorbente elastomérica en una condición seca. Se cree que esto ocurre debido a que el líquido que satura la estructura absorbente elastomérica ayuda a romper cualesquier unión de hidrógeno que ocurre entre las fibras cortas humedecibles, mejorando por tanto las propiedades elásticas de la estructura absorbente elastoméricei.

La "recuperación de estiramiento" de un material se quiere que represente la cantidad de recuperación que exhibe un material a la terminación de una fuerza presionadora después del estiramiento del material por la aplicación de la fuerza presionadora. Como se usa aquí, todos los valores de recuperación de estiramiento se expresan como el por ciento de una parte alargada de la longitud a la que el material se recupera después de haberse dejado relajar. Como se usan aquí, todos lo valores de recuperación de estiramiento se quiere que sean determinados cuando un material está alargado por alrededor de 20 por ciento a alrededor de 20 minutos y entonces se deja relajar. Por ejemplo, si un material teniendo una longitud no presionada y relajada de 25.4 mm (una (1) pulgada) se alargara 20 por ciento mediante el estiramiento a una longitud de 30.48 mm (1.2 pulgadas), el material se habría alargado 20 por ciento y tendría una longitud estirada que. es de 120 por ciento de su longitud relajada. Si este material estirado de ejemplo se contrajera, esto es se recuperarei a una longitud de 26.42 mm (1.04 pulgadas) después de la soltura de la fuerza de presionamiento y de estiramiento, el material tendría una recuperación de estiramiento de 80 por ciento, habiendo recuperado 80 por ciento (4.04 mm (0.16 pulgadas)) de su alargamiento. La recuperación de estiramiento de un material puede determinarse de acuerdo a los métodos de prueba descritos aquí .

La estructura absorbente elastomérica de la presente invención exhibe un valor de recuperación de estiramiento en una condición seca que es mayor de alrededor de 70 por ciento, adecuadamente mayor de alrededor de 75 por ciento, más adecuadamente mayor de alrededor de 80 por ciento, y más adecuadamente de más de alrededor de 90 por ciento.

La estructura absorbente elastomérica de la presente invención también exhibe un valor de recuperación de estiramiento en una condición saturada de líquido al 100 por ciento que es mayor de alrededor de 75 por ciento, adecuadamente mayor de alrededor de 80 por ciento, más adecuadamente mayor de alrededor de 85 por ciento y más adecuadamente mayor de alrededor de 90 por ciento.

MÉTODOS DE PRUEBA Capacidad de Retención Saturada de Líquido La capacidad de retención saturada de líquido se determinó como sigue. El material que va a ser probado, teniendo un contenido de humedad de menos de alrededor de 7 por ciento por peso, se pesó y se sumergió en una cantidad en exceso de una solución de agua salada acuosa de 0.9 por ciento por peso a la temperatura ambiente (alrededor de 23oC) . El material que va a ser probado se dejó permanecer sumergido por alrededor de 20 minutos. Después de 20 minutos de inmersión, el material 31 se removió, y refiriéndose a la figura 2, se colocó sobre una rejilla de fibra de vidrio recubierta de TEFLON"3^3 teniendo aberturas de 0.6 cm (0.25 pulgadas) (comercialmente disponible de Taconic Plastics, Inc., de Petersburg, Nueva York) la cual a su vez se colocó sobre una caja de vacío 30 y se cubrió con un material de presa de hule flexible 32. Un vacío de alrededor de 3.5 kilopascales (alrededor de 0.5 libras por pulgada cuadrada) se jaló sobre la caja de vacío por un periodo de alrededor de 5 minutos con el uso de, por ejemplo, un medidor de vacío 36 y una bomba de vacío 38. El material que está siendo probado es entonces removido de la rejilla y se pesa. La cantidad de líquido retenida por el material que está siendo probado se determinó mediante el restar el peso seco del material del peso húmedo del material (después de la aplicación del vacío) y se reportó como la capacidad de retención saturada de líquido absoluta en gramos del líquido retenido. Si se desea, el peso del líquido retenido puede ser convertido a volumen líquido mediante el usar la densidad de líquido de prueba y se reporta como la capacidad de re;tención saturada de líquido absoluta en milímetros de líquido retenido. Para comparaciones relativas, este valor de capacidad de retención saturada de líquido absoluto puede dividirse por el peso del material 31 para dar la capacidad de retención saturada de líquido específica en gramos de líquido retenido por gramos de material probado. Esto se reporta como el valor de Capacidad de Retención Saturada de Líquido Específico. Si se jala un material, tal como el material o fibra polimérica formadora de hidrogel, a través de la rejilla de fibra de vidrio mientras que está sobre la caja de vacío, debe usarse una rejilla teniendo aberturas más pequeñas. Alternativamente, una pieza de bolsa de té o material similar puede colocarse entre el material y la rejilla y el valor final ajustarse para el líquido requerido por la bolsa de té o material similar.

Estiramiento Máximo El estiramiento máximo de un material se evaluó mediante el usar un probador de tensión, tal como un Modelo 4201 Instron con Microcon II de Instron Corporation, de Cantón, Massachussetts . La máquina se calibró mediante el colocar un peso de 100 gramos en el centro de una quijada superior, perpendicular a la quijada y colgada sin obstrucción. La celda de tensión usada es una celda de carga autoidentificada eléctricamente calibrante de 5 kilogramos. El peso es entonces exhibido sobre la ventaja de exhibición Microcon. El procedimiento se llevó a cabo a una temperatura con una atmósfera a la condición estándar, tal como de alrededor de la temperatura de alrededor de 23oc y una humedad relativa de alrededor de 20 por ciento.

Una muestra rectangular con un ancho de alrededor de 25.4 mm (1 pulgada), una longitud de alrededor de 76.2 mm (3 pulgadas), un espesor de alrededor de 2.54 mm (0.1 pulgadas), y un peso base de entre alrededor de 300 a alrededor de 700 gramos por metro cuadrado se pesó y la presión se aplicó a la muestra para alcanzar una densidad deseeida. La muestra entonces se colocó en las quijadas de acción neumática con caras de agarre recubiertas de hule de 25.4 por 76.2 mm (1 pulgada por 3 pulgadas) . La longitud de calibréido (la longitud de la muestra actualmente siendo estirada) es de alrededor de 50.8 mm (2 pulgadas) y la velocidad de cabeza cruzada es de alrededor de 304.8 cm/min (120 pulgadas por minuto) . La velocidad de cabeza cruzada es la tasa a la cual la quijada superior se mueve hacia arriba jalando la muestra hasta la falla. El desplazamiento máximo de la quijada es de alrededor de 355.6 mm (14 pulgadas). El estiramiento máximo es la longitud estirada del material a la falla, registrado como un por ciento de la longitud original (50.8 mm (2 pulgadas)) de la muestra no tensionada. El estiramiento máximo se evaluó para el material en ambas una condición seca y una condición saturada de líquido al 100 por ciento. El estiramiento máximo para el material en una condición saturada de líquido al 100 por ciento se hace mediante el colocar una muestra seca en las quijadas del probador y entonces humedecer la muestra con una cantidad deseada de una solución de agua salada de 0.9%, como se determinó mediante la capacidad de retención saturada de líquido absoluta del material.

Un tiempo de 10 minutos se dejó para que se equilibre la muestra.

Recuperación de Estiramiento La recuperación de estiramiento de un material se evaluó mediante el usar un probador de tensión tal como un aparato Instron Modelo 4201 con Microcon II de Instron Corporation, de Cantón, Massachussetts . La máquina se calibró mediante el colocar un peso de 100 gramos en el centro de la quijada superior, perpendicular a la quijada y colgando sin obstrucción La celda de tensión usada es una celda de carga autoidentificante eléctricamente calibrada. El peso es entonces exhibido sobre la ventaja de exhibición Microcon. El procedimiento se llevó a cabo en un cuarto con una atmósfera a la condición estándar tal como de alrededor de una temperatura de alrededor de 23oC y una humedad relativa de alrededor de 50 por ciento.

Una muestra rectangular con un ancho de alrededor de 25.4 mm (1 pulgada) y una longitud de alrededor de 76.2 mm (3 pulgadas) se pesó y se aplicó presión a la muestra para alcanzar una densidad deseada. La muestra es entonces colocada en las quijadas de acción neumática con caras de agarre recubiertas de hule de 25.4 por 76.2 mm (1 pulgada por 3 pulgadas) . La longitud de calibrado (la longitud de la muestra que está actualmente siendo estirada) es de alrededor de 50.8 mm (2 pulgadas) y la velocidad de cabeza cruzada es de alrededor de 300 milímetros por minuto. La velocidad de cabeza cruzada es la tasa a la cual la quijada superior se mueve hacia arriba jalando la muestra hasta la falla. La muestra se alargó por alrededor de 20 por ciento o alrededor de 10.16 mm (0.4 pulgadas), a una longitud de medición estirada de alrededor de 60.96 mm (2.4 pulgadas) . La muestra se mantuvo en esta longitud estirada por alrededor de 20 minutos y entonces se dejó relajar mediante el remover la muestra de las quijadas. El valor de recuperación de estiramiento es la longitud relajada final sin la longitud original (50.8 mm (2 pulgadas)) dividido por la longitud original (50.8 mm (2 pulgadas)), y multiplicando por 100 por ciento. La recuperación de estiramiento se evaluó para el material en ambas una condición seca y una condición saturada de líquido al 100 por ciento. La recuperación de estiramiento para de material en una condición saturada de líquido al 100 por ciento se hace mediante el colocar una muestra seca en las quijadas del probador y entonces humedecer la muestra con una cantidad deseada de una solución de agua salada de 0.9 por ciento como se determinó por la capacidad de retención saturada de líquido absoluta del material. Un tiempo de 10 minutos se dejó para que la muestra se equilibre.

Ejemplo Las muestras 1-3 son estructuras absorbentes preparadas comprendiendo una fibra corta humedecible y una fibra elastomérica termoplástica. Para la fibra corta humedecible, se usó una borra de pulpa de madera celulósica, preparada de alrededor de 80 por ciento de madera suave del sur y alrededor de por ciento de madera dura.

Para la fibra elastomérica termoplástica, un copolímero de bloque se preparó comprendiendo alrededor de 75 por ciento por peso de un copolímero de bloque de estiireno-etileno/butileno-estireno el cual contiene alrededor de 13 por ciento por peso de unidades de estireno, esencialmente el resto siendo unidades de etileno-butileno comercialmente disponible de Shell Chemical Company, bajo la designación de comercio resina elastomérica KRATON G1657, a alrededor de 25 por ciento por peso de un auxiliar de procesamiento que fue una cera de polietileno, comercialmente disponible de Quantum Chemical Company, bajo la designación de comercio NA 601 y teniendo un índice de flujo de derretido de alrededor de 2000 gramos por 10 minutos. Estos materiales fueron mezclados juntos antes de ser extruidos a una fibra con un diámetro promedio de alrededor de 5 a alrededor de µm.

La fibra elastomérica termoplástica fue formada por soplado de derretido en un tejido compuesto enredado con el material polimérico formador de hidrogel alimentado adentro de la corriente de soplado de derretido y la fibra corta alimentada adentro de la estructura de tejido compuesto con un rodillo recolector. Después de la formación de las fibras elastoméricas termoplásticas, se aplicó un agente humedecedor a las fibras. El agente humedecedor fue un surfactante no iónico octilfenoxipolietoxietanol, disponible de Rohm & Haas Company, bajo la designación de comercio surfactante Tritón X-102.

La muestra 4 fue una muestra de control comprendiendo un material polimérico formador de hidrogel y una fibra corta humedecible. Para el material polimérico formador de hidrogel un material de alta absorbencia poli (ácido acrílico) disponible de Stockhausen, Inc., bajo la designación de comercio Favor SAB 870, se usó. Para la fibra corta humedecible, se usó la misma borra de pulpa de madera celulósica que se usó en la muestra 1-3. La muestra 4 se preparó mediante un proceso de formación por aire en donde las fibras cortas humedecibles y el material polimérico formador de hidrogel se mezclaron por una corriente de aire y entonces se colocaron por aire adentro de un tejido sobre la parte superior de una caja de vacío. El tejido compuesto formado fue entonces envuelto con un papel de tisú de peso base ligero para permitir e;l manejo y la prueba de la muestra.

Las cantidades de peso base relativo y absoluto usadas en los diferentes materiales para las varias muestras se indican en la Tabla 1. Las cantidades de peso base se dan en gramos por metro cuadrado (g/sm) de la estructura absorbente formada. La densidad seca inicial de cada material de muestra fue de alrededor de 0.17 gramos por centímetro cúbico.

Las muestras fueron evaluadas para el estiramiento máximo y la recuperación de estiramiento de acuerdo a los procedimientos descritos aquí. Los resultados están descritos en la Tabla 2. Para algunas de las muestras, las mediciones exactas no pudieron hacerse de los valores de estiramiento máximo y de recuperación de estiramiento aún cuando los valores fueron establecidos como siendo mayores que o menores que los valores específicos.

Aún cuando la invención se ha descrito en detalle con respecto a las modalidades específicas de la misma se apreciará por aquellos expertos en el arte a lograr un entendimiento de lo anterior, que pueden concebirse fácilmente, alteraciones, variaciones y equivalentes de estas modalidades. Por tanto, el alcance de la presente invención debe establecerse como aquél de las reivindicaciones anexas y cualesquier equivalentes en las mismas.

TABLA 1 Fibra Aglutinante Hidrogel Fibra Corta Muestra Peso Base Peso Base Peso Base Base Tot; No. (cr/sm) _%_ . cr/sm) % (cr/sml 1 % (cr/sm) 1 181 31 0 0 404 69 585 2 269 46 0 0 316 54 585 3 357 61 0 0 228 39 585 4* 0 0 315 35 585 65 900 * No es un ejemplo de la presente invención.

TABLA 2 Muestra Estiramiento Máximo Recuperación de Estiramiento No . Seco Saturado Seco Saturado 1 30 90 > 80 > 90 2 160 > 300 > 80 > 90 3 175 > 300 > 80 > 90 4* < 5 < 5 0 > 90 *No es un ej emplo de la presente invención

Claims (22)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Una estructura absorbente elastomérica que comprende : a) de desde alrededor de 20 a alrededor de 80 por ciento por peso, preferiblemente de desde alrededor de 25 a 75 por ciento por peso de fibra corta humedecible; y/o b) de desde más de 20 a alrededor de 80 por ciento por peso, preferiblemente de desde alrededor de 25 a 75 por ciento por peso de fibra elastoméríca termoplástica; en donde todos los por cientos por peso están basados sobre el peso total de la fibra corta humedecible y de la fibra elastomérica termoplástica en la estructura absorbente elastomérica.

2. El absorbente elastomérico tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la estructura absorbente elastomérica tiene un valor de Capacidad de Retención Saturada de Líquido Específico de por lo menos de alrededor de 5 gramos, preferiblemente de alrededor de 7 gramos de líquido absorbido a un gramo de base de estructura absorbente .

3. El absorbente elastomérico tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes, caracterizado porque la estructura absorbente elastomérica tiene un valor de Estiramiento Máximo a una condición seca que es mayor de alrededor de 60 por ciento, preferiblemente de alrededor de 100 por ciento.

4. El absorbente elastomérico tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes, caracterizado porque la estructura absorbente elastomérica tiene un valor de Estiramiento Máximo a una condición saturada de líquido al 100 por ciento que es mayor de alrededor de 150 por ciento, preferiblemente de alrededor de 200 por ciento.

5. El absorbente elastomérico tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes, caracterizado porque la estructura absorbente elastomérica tiene un valor de Recuperación de Estiramiento en una condición seca que es mayor de alrededor de 70 por ciento, preferiblemente de alrededor de 75 por ciento.

6. El absorbente elastomérico tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes, caracterizado porque la estructura absorbente elastomérica tiene un valor de Recuperación de Estiramiento en una condición saturada de líquido al 100 por ciento que es mayor de alrededor de 75 por ciento, preferiblemente de alrededor de 80 por ciento.

7. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la fibra corta humedecible tiene una longitud de fibra de desde alrededor de 0.1 a alrededor de 15 centímetros .

8. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la fibra corta humedecible es seleccionada del grupo que consiste de fibras celulósicas, fibras textiles y fibras poliméricas sintéticas.

9. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la fibra corta humedecible es una fibra de pulpa de madera.

10. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la fibra elastomérica termoplástica es una fibra formeida por soplado de derretido comprendiendo un copolímero de bloque.

11. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la fibra elastomérica termoplástica es humedecible.

12. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la estructura absorbente elastomérica exhibe un valor de Capacidad de Retención Saturada de Líquido Específico de por lo menos de alrededor de 7 gramos de líquido absorbido a un gramo de base de estructura absorbente.

13. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la estructura absorbente elastomérica exhibe un valor de Estiramiento Máximo en una condición seca que es mayor de alrededor de 100 por ciento.

14. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la estructura absorbente elastomérica exhibe un valor de Estiramiento Máximo en una condición saturada de líquido al 100 por ciento que es mayor de alrededor de 200 por ciento.

15. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la estructura absorbente elastomérica exhibe un valor de Recuperación de Estiramiento en una condición seca que es mayor de alrededor de 75 por ciento.

16. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la estructura absorbente elastomérica exhibe un valor de Recuperación de Estiramiento en una condición saturada de líquido al 100 por ciento que es mayor de alrededor de 80 por ciento.

17. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada además porque comprende un material polimérico formador de hidrogel.

18. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada además porque comprende de desde alrededor de 15 a alrededor de 60 por ciento por peso de un material polimérico formador de hidrogel, basado sobre el peso total del material polimérico formeidor de hidrogel de fibra corta humedecible, y de fibra elastomérica termoplástica en la estructura absorbente elastomérica.

19. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas 17 a 18 caracterizada porque el material polimérico formador de hidrogel es un material de poliacrilato.

20. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la estructura absorbente elastomérica comprende un material fibroso que comprende la fibra elastomérica termoplástica, en donde la matriz fibrosa constriñe la fibra corta humedecible y el material polimérico formador de hidrogel .

21. La estructura absorbente elastomérica tal y como se reivindica en por lo menos una de las cláusulas precedentes caracterizada porque la fibra elastomérica termoplástica es una fibra formada por soplado de derretido elastomérica termoplástica humedecible que comprende una poliolefina.

22. Un producto absorbente desechable que comprende una hoja superior permeable al líquido, una hoja de respaldo y una estructura absorbente elastomérica colocada entre la hoja superior y la hoja de respaldo, en donde se encierra una estructura absorbente elastomérica de acuerdo a por lo menos una de las cláusulas precedentes . R E S U M E N Está descrita una estructura absorbente elastomérica que contiene fibra corta humedecible y fibra elastomérica termoplástica. La estructura absorbente elastomérica exhibe propiedades elásticas mejoradas en comparación a una estructura absorbente de otra manera esencialmente idéntica sin ninguna fibra elastomérica termoplástica. También se describe un producto absorbente desechable conteniendo tal estructura absorbente elastomérica.