ES2201225T3 - Articulos absorbentes desechables con comportamiento que mantiene la piel seca mejorado y con aireacion de la piel mejorada. - Google Patents

Abstract

SE PRESENTA UN ARTICULO ABSORBENTE DESECHABLE QUE TIENDE A UNA AIREACION MEJORADA DE LA PIEL COMBINANDO LAS VENTAJAS DE UN NUCLEO ABSORBENTE QUE SUMINISTRA BUEN RENDIMIENTO DE REHUMEDECIMIENTO Y DEL USO DE MATERIALES DE LAMINA DE RESPALDO QUE, CUANDO CUBREN EL AREA DEL NUCLEO, SUMINISTRAN UNA ALTA PERMEABILIDAD AL VAPOR.

Description

Artículos absorbentes desechables con comportamiento que mantiene la piel seca mejorado y con aireación de la piel mejorada.

Campo del invento

El presente invento se refiere a artículos absorbentes desechables tales como pañales, artículos para la incontinencia, compresas sanitarias, bragas sanitarias y similares, y en particular a artículos que tienen unas características funcionales superiores de manipulación de líquidos en combinación con una aireación mejorada de la piel, tal como mediante prestaciones de respirabilidad mejoradas de la lámina posterior.

Antecedentes del invento

Los artículos absorbentes, desechables tales como pañales, artículos para la incontinencia, compresas sanitarias, bragas sanitarias y similares son bien conocidos en la técnica. Típicamente, los artículos absorbentes desechables comprenden una lámina superior permeable a los líquidos que mira al cuerpo del usuario, una lámina posterior o de respaldo impermeable a los líquidos que mira a la ropa del usuario, un núcleo absorbente interpuesto entre la lámina superior permeable a los líquidos y la lámina posterior, y medios para mantener el núcleo en relación fija al cuerpo del usuario.

A fin de recibir los exudados corporales tales como orina, heces o fluidos menstruales, el artículo ha de cubrir ciertas partes del cuerpo del usuario. Generalmente, los artículos corrientes cubren incluso partes mayores del cuerpo del usuario para permitir el almacenamiento adecuado de los exudados. Aunque esta cobertura es un elemento esencial de la funcionalidad del artículo, el artículo también puede - más allá de impactar sobre el confort del usuario - inducir un impacto negativo sobre la piel, tal como por el ejercicio de presión sobre la piel, o por la creación de oclusión para ciertas partes de la piel, induciendo por ello potencialmente una sobrehidratación de la piel, en particular en condiciones en las que el usuario tiene tendencia a sudar.

Se han descrito numerosos intentos orientados a mejorar el estado de la piel del usuario permitiendo que la piel sobrehidratada se deshidrate a un nivel aceptable al permitir que o bien el aire alcance la piel minimizando así los efectos potenciales de oclusión, y/o bien retirando el vapor de agua de la superficie de la piel. Generalmente, tales mecanismos son denominados como "respirabilidad" o "permeabilidad a la humedad a partir de vapor".

Varias de tales aplicaciones se orientan a productos para la higiene femenina, tales como productos catameniales o denominados "salva slips" como se ha descrito en los documentos EP-A-0.104.906; EP-A-0.171.041; EP-A-0.710.471. Tales productos tienen generalmente una baja capacidad de almacenamiento de fluidos cuando se comparan por ejemplo con los pañales para bebés o los productos para incontinencia de adultos, que están a menudo diseñados para capacidades teóricas que sobrepasan significativamente las de los productos para la higiene femenina.

Tales materiales respirables pueden ser distintas clases de bandas, tales como películas que han sido hechas permeables al aire/vapor mediante aberturas como se ha descrito en el documento US-A-5.628.737, o explotando la propiedad de "microporosidad" como se ha descrito en los documentos EP-A-0.238.200; EP-A-0.288.021; EP-A- 0.352.802; EP-A-0.515.501; US-A-4.713.068, por lo que se crean pequeños vacíos dentro de la película de modo similar a muy pequeñas grietas. Los documentos WO 94/23107; WO 94/28224; US-A-4.758.239; EP-A-0.315.013 describen en su totalidad materiales respirables alternativos que pueden ser bandas textiles fibrosas o no tejidas, en las que penetra fácilmente aire/vapor a través de los poros relativamente grandes de la estructura. Tales bandas estén o bien tratadas o bien sin tratar con respecto a mejorar sus propiedades de impermeabilidad a los líquidos, tal como se ha descrito en el documento EP-A-0.196.654. En el documento WO 95/16562 está descrito un estratificado de un material no tejido con una película respirable. Otras descripciones tales como en el documento WO 95/16746 se refieren a otros materiales que permiten que las moléculas de agua se difundan a su través. También, son bien conocidas combinaciones de distintos materiales que comprenden varias capas de cualquiera de los elementos anteriores.

Generalmente, todos los materiales exhiben una cierta capacidad de permeabilidad a los gases e impermeabilidad a los líquidos. Esto resulta particularmente claro cuando se considera el tamaño del poro de un cierto material, por lo que un aumento permitirá una permeabilidad a los gases más fácil, pero también una permeabilidad a los líquidos más fácil. Lo último puede ser indeseable, en particular cuando tales materiales son usados para cubrir regiones de retención de líquidos del artículo, tal como en la región del núcleo.

En particular para artículos diseñados para recibir cantidades de líquidos mayores, tales como pañales para bebés o para incontinencia de adultos, se orientaron otros intentos a mantener solamente parte del artículo respirable, de un modo tal como cubriendo las partes absorbentes de líquidos (a menudo denominadas como núcleo absorbente) mediante un material no respirable, pero con otras partes del artículo hechas de materiales respirables.

Sobre todo, la técnica anterior estuvo orientada a mejorar la respirabilidad de los materiales de cobertura, u orientada a mantener solamente partes del artículo respirables del todo.

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Sin embargo, la técnica anterior ha fallado en reconocer, que pueden conseguirse beneficios particulares combinando selectivamente materiales en ciertas regiones del artículo, y en particular explotando beneficios de las propiedades de absorción del núcleo absorbente del artículo.

El núcleo absorbente de un artículo absorbente necesita ser capaz de adquirir, distribuir, y almacenar descargas que son inicialmente depositadas sobre la lámina superior del artículo absorbente. Preferiblemente el diseño del núcleo absorbente es tal que el núcleo adquiere las descargas de modo sustancial inmediatamente después de que se hayan depositado en la lámina superior del artículo absorbente, con la intención de que las descargas no se acumulen o discurran fuera de la superficie de la lámina superior, ya que esto da como resultado una contención ineficiente de fluidos por el artículo absorbente que puede conducir a humedecer las prendas exteriores y a molestar al usuario. Después del insulto, es una funcionalidad esencial del artículo absorbente retener los fluidos descargados firmemente de modo que se evite la sobrehidratación de la piel del usuario. Si el artículo absorbente no está funcionando bien a este respecto, el líquido que vuelve del núcleo absorbente a la piel - también denominado a menudo "rehumedecimiento" - puede tener efectos perjudiciales sobre el estado de la piel, lo que puede dar como resultado una sobrehidratación y en consecuencia una mayor propensión a irritaciones de la piel.

Ha habido muchos intentos de mejorar las propiedades de manipulación de fluidos de artículos o núcleos absorbentes, en particular cuando se consiguieron otros requisitos tales como una reducción deseada de voluminosidad o espesor del producto. Tales efectos están descritos en la Solicitud de Patente Europea EP 797968 (96105023.4 presentada el 29 de Marzo de 1996), pero también en los documentos US-A- 4.898.642; EP-A-0.640.330; EP-A-0.397.110; EP-A-0.312.118.

Todos los intentos han sido orientados a mejorar la interacción de la superficie del artículo orientada hacia la piel con la piel del usuario. No se ha reconocido suficientemente, que hay una interacción entre las buenas características de humedecimiento del artículo y la elevada aireación a través de los materiales de la lámina posterior. No se ha reconocido suficientemente, que combinando núcleos con unas características muy buenas de manipulación de líquidos - que dan como resultado una sequedad de piel muy buena - y materiales de lámina posterior que permiten una respirabilidad muy buena pueden tener un efecto sinérgico. No se ha realizado suficientemente, que tales núcleos de muy buenas prestaciones permiten una flexibilidad de diseño mucho mayor para el artículo y las propiedades de los materiales de lámina posterior que cubren el núcleo con respecto a la permeabilidad a los líquidos, permitiendo así incluso mayor permeabilidad al aire o al vapor.

Por tanto es un objeto del presente invento proporcionar artículos absorbentes desechables que proporcionen una característica de rehumedecimiento particularmente buena del núcleo con materiales de lámina posterior permeables al vapor.

Es otro objeto del presente invento proporcionar materiales muy permeables al vapor que incluso permiten que dominen mecanismos de transporte por convección.

Es otro objeto del invento usar tales materiales como materiales de lámina posterior en combinación con un núcleo absorbente que tiene una alta capacidad de absorción de líquidos.

Resumen del invento

Un artículo absorbente desechable orientado a la aireación mejorada de la piel que combina los beneficios de un núcleo absorbente que proporciona una buena característica de rehumedecimiento y de la utilización de materiales de lámina posterior, que, cuando cubren el área del núcleo, proporcionan una elevada permeabilidad al vapor, que tiene las características según la reivindicación 1ª.

Breve descripción de los dibujos

La fig. 1 muestra esquemáticamente un pañal con cintas para bebés como un ejemplo para una artículo absorbente.

La fig. 2 muestra esquemáticamente un pañal para bebés de estirar para colocar como un ejemplo para un artículo absorbente.

La fig. 3 muestra el ensayo fijado para el Ensayo de Adquisición.

La fig. 4 muestra el ensayo fijado para el Método de Rehumedecimiento de Colágeno de Post Adquisición.

Descripción Detallada Artículos absorbentes - generalidades

Como se ha usado aquí, el término "artículos absorbentes" se refiere a dispositivos que absorben y contienen exudados corporales, y, más específicamente, se refiere a dispositivos que son colocados contra en proximidad al cuerpo del usuario para absorber y contener los distintos exudados descargados desde el cuerpo.

El término "desechable" es usado aquí para describir artículos absorbentes que no están destinados a ser lavados o restaurados o reutilizados de otro modo como un artículo absorbente (es decir están destinados a ser desechados después de su uso y, preferiblemente, a ser reciclados, compostados o desechados de otro modo de una manera compatible medioambientalmente).

Dentro del contexto del presente invento el artículo absorbente comprende:

a) - un núcleo absorbente (que puede consistir en subestructuras y/o materiales de envoltura), que incluye en el lado orientado hacia el usuario una lámina superior, que forma la superficie interior y que - al menos en ciertas regiones del mismo - permite que los exudados penetren a través, y que incluye en el lado opuesto una lámina posterior que forma la superficie exterior del artículo y que separa el núcleo absorbente del exterior, tal como la ropa del usuario.

b) - elementos de bastidor que comprenden configuraciones como elementos de cierre o elastificación para mantener el artículo sobre el usuario. También comprenden una lámina superior que forma la superficie interior y una lámina posterior. Los materiales de la lámina posterior y de la lámina superior del núcleo absorbente pueden ser unitarios con materiales respectivos en las regiones de bastidor, es decir la lámina posterior puede cubrir el núcleo absorbente y el mismo material o lámina puede extenderse a la región del bastidor, cubriendo por ello, por ejemplo, configuraciones como los elásticos de pierna o similar.

La fig. 1 es una vista en planta de una realización de una artículo absorbente del invento que es un pañal.

El pañal 20 está mostrado en la fig. 1 en su estado plano, sin contraer (es decir con contracción elástica inducida estirado excepto en los paneles laterales en los que el elástico es dejado en su estado relajado) con partes de la estructura cortadas para mostrar más claramente la construcción del pañal 20 y con la parte del pañal 20 que mira hacia fuera del usuario, la superficie exterior 52, enfrente del observador. Como se ha mostrado en la fig. 1, el pañal 20 comprende una lámina superior 24 permeable a los líquidos, una lámina posterior 26 impermeable a los líquidos unida con la lámina superior 24, y un núcleo absorbente 28 posicionado entre la lámina superior 24 y la lámina posterior 26; paneles laterales elásticos 30; barreras elásticas 32; una configuración de cintura elástica 34; y un sistema de cierre que comprende un sistema de sujeción de doble tensión generalmente múltiple designado como 36. El sistema de sujeción 36 de doble tensión comprende preferiblemente un sistema de sujeción principal 38 y un sistema de cierre de cintura 40. El sistema de sujeción principal 38 comprende preferiblemente un par de miembros de seguridad 42 y un miembro de solape 44. El sistema 40 de cierre de cintura está mostrado en la fig. 1 y comprende preferiblemente un par de primeros componentes de unión 46 y un segundo componente de unión 48. El pañal 20 comprende también preferiblemente un parche de posicionamiento 50 situado subyacente a cada uno de dichos primeros componentes de unión 46.

El pañal 20 está mostrado en la fig. 1 con una superficie exterior 52 (enfrente del observador en la fig. 1), una superficie interior 54 opuesta a la superficie exterior 52, una primera región de cintura 56, una segunda región de cintura 58, opuesta a la primera región de cintura 56, y una periferia 60 que está definida por los bordes exteriores del pañal 20 en que los bordes longitudinales están designados con 62 y los bordes de extremidad están designados con 64. La superficie interior 54 del pañal 20 comprende la parte del pañal 20 que está posicionada junto al cuerpo del usuario durante el uso (es decir la superficie interior 54 generalmente está formada por al menos una parte de la lámina superior 24 y otros componentes unidos a la lámina superior 24). La superficie exterior 52 comprende la parte del pañal 20 que está posicionada lejos del cuerpo del usuario (es decir la superficie exterior 52 generalmente está formada por al menos una parte de la lámina posterior 26 y otros componentes unidos a la lámina posterior 26). La primera región de cintura 56 y la segunda región de cintura 58 se extienden, respectivamente, desde los bordes de extremidad 64 de la periferia 60 a la línea central lateral 66 del pañal 20. Las regiones de cintura comprenden cada una una región central 68 y un par de paneles laterales que comprenden típicamente las partes laterales exteriores de las regiones de cintura. Los paneles laterales posicionados en la primera región de cintura 56 están designados con 70 mientras que los paneles laterales de la segunda región de cintura 58 están designados con 72. Aunque no es necesario que los pares de paredes laterales o cada panel lateral sea idéntico, son preferiblemente imágenes de espejo uno del otro. Los paneles laterales 72 posicionados en la segunda región de cintura 58 pueden ser extensibles elásticamente en la dirección lateral (es decir paneles laterales elásticos 30). (La dirección lateral (dirección x o anchura) está definida como la dirección paralela a la línea central 66 del pañal 20; estando definida la dirección longitudinal (dirección y o longitud) como la dirección paralela a la línea central longitudinal 67; y estando definida la dirección axial (dirección Z o espesor) como la dirección que se extiende a través del espesor del pañal 20).

La fig. 1 muestra una ejecución específica del pañal 20 en el que la lámina superior 24 y la lámina posterior 26 son unitarias a través del núcleo y la región de bastidor y tienen dimensiones en longitud y anchura generalmente mayores que las del núcleo absorbente 28. La lámina superior 24 y la lámina posterior 26 se extienden más allá de los bordes del núcleo absorbente 28 para formar por ello la periferia 60 del pañal 20. La periferia 60 define el perímetro exterior o, en otras palabras, los bordes del pañal 20. La periferia 60 comprende los bordes longitudinales 62 y los bordes de extremidad 64.

Aunque cada barrera elástica 32 puede estar configurada de modo que sea similar a cualquiera de las bandas de pierna, faldones laterales, barreras, o barreras elásticas descritas anteriormente, se prefiere que cada barrera elástica 32 comprenda al menos una barrera interior 84 que comprende un faldón de barrera 85 y un miembro 86 elástico de espaciamiento tal como se ha descrito en la patente norteamericana antes citada nº 4.909.803. En una realización preferida, la barrera elástica 32 comprende adicionalmente una barrera de estanquidad elástica 104 con una o más tiras elásticas 105, posicionadas fuera de la barrera 84 tal como se ha descrito en la patente norteamericana antes citada nº 4.695.278.

El pañal 20 puede además comprender una configuración de cintura elástica 34 que proporciona un ajuste y contención mejorados. La cintura elástica 34 se extiende al menos longitudinalmente hacia fuera desde al menos uno de los bordes de cintura 83 del núcleo absorbente 28 en al menos la región central 68 y forma generalmente al menos una parte del borde de extremidad 64 del pañal 20. Así, la cintura elástica 34 comprende la parte del pañal que se extiende al menos desde el borde de cintura 83 del núcleo absorbente 28 al borde de extremidad 64 del pañal 20 y está destinada a ser colocada junto a la cintura del usuario. Pañales desechables son construidos generalmente de modo que tengan dos configuraciones de cintura elásticas, una posicionada en la primera región de cintura y una posicionada en la segunda región de cintura.

La banda de cintura elástica 35 de la configuración 34 de cintura elástica puede comprender una parte de la lámina superior 24, una parte de la lámina posterior 26 que ha sido preferiblemente estirada mecánicamente y un material bilaminar que comprende un miembro elastómero 76 posicionado entre la lámina superior 24 y la lámina posterior 26 y el miembro elástico 77 posicionado entre la lámina posterior 26 y el miembro elastómero 76.

Este, así como otros componentes del pañal están dados con más detalle en el documento WO 93/16669.

La fig. 2 muestra otro ejemplo para un artículo absorbente para el que puede ser aplicado el presente invento, en particular un pañal de estirar para colocar desechable. El pañal desechable 20 de estirar para colocar comprende un núcleo absorbente 22, un bastidor 21 que rodea la región del núcleo y costuras laterales 10.

Las capas exteriores o de lámina posterior 26 son las partes del bastidor 21 o del núcleo absorbente 22 que formarán el exterior de los pañales desechables 20 de estirar para colocar, es decir que miran hacia fuera del usuario. Las capas exteriores 26 son adaptables, de tacto suave, y no irritan la piel del usuario. Esta capa exterior puede ser una capa de material unitario que cubre tanto las regiones de núcleo como de bastidor o partes de las mismas, o puede comprender diferentes materiales en esta regiones.

La lámina superior o capas interiores 24 son las partes del bastidor 21 o núcleo 22 que formarán el interior del artículo y harán contacto con el usuario. La capa interior también es adaptable, suave al tacto, y no irrita la piel del usuario.

En la región del bastidor, la capa interior 24 y la capa exterior 26 pueden ser unidas indirectamente juntas uniéndolas directamente a los miembros 90 de faldón de orejeta elástico, miembros de banda 76 de cintura elástica, y tiras elásticas 105 y pueden ser unidas directamente entre sí en las áreas que se extienden más allá del miembro de faldón 90 de orejeta elástico, miembros de banda de cintura elástica 76, y tiras elásticas.

El bastidor 21 de los pañales desechables 20 de estirar para colocar comprende además preferiblemente barreras elásticas 32 para proporcionar contención de líquidos mejorada y otros exudados corporales. Cada barrera elástica 32 puede comprender varias realizaciones diferentes para reducir la pérdida de exudados corporales en las regiones de las piernas. Aunque cada barrera elástica 32 puede ser configurada de modo que sea similar a cualquiera de las bandas de pierna, faldones laterales, barreras, o barreras elásticas descritas anteriormente, se prefiere que cada barrera elástica 32 comprenda al menos un faldón lateral 104 y una o más tiras elásticas 105.

El bastidor 21 de los pañales desechables 20 de estirar para colocar comprende preferiblemente además una banda de cintura elástica 34 dispuesta junto al borde de extremidad de los pañales desechables 20 de estirar para colocar en al menos la parte posterior 58, y más preferiblemente tiene una banda de cintura elástica 34 dispuesta tanto en la parte frontal 56 como en la parte posterior 58.

Núcleo absorbente/estructura de núcleo

El núcleo absorbente debería ser generalmente compresible, cómodo, no irritante para la piel del usuario, y capaz de absorber y retener líquidos tales como orina y otros ciertos exudados corporales. El núcleo absorbente podría comprender una amplia variedad de absorbentes de líquidos o materiales de manipulación de líquidos comúnmente usados en pañales desechables y otros artículos absorbentes tales como - pero no limitado a - pulpa de madera pulverizada denominada generalmente como fieltro; polímeros de hilatura por soplado en fusión que incluyen coform; fibras de celulosa modificadas o reticuladas, químicamente reforzadas; tisú o gasa que incluye envolturas de tisú y estratificados de tisú.

Ejemplos para estructuras absorbentes están descritos en la Patente norteamericana nº 4.610.678 titulada "Estructuras Absorbentes de Alta Densidad" concedida a Weisman y col., el 9 de Septiembre de 1986; Patente norteamericana nº 4.673.402 titulada "Artículos Absorbentes con Núcleos de Doble Capa" concedida a Weisman y col., el 16 de Junio de 1987; Patente Norteamericana nº 4.888.231 titulada "Núcleo Absorbente que tiene una Capa de Espolvoreado" concedida a Angstadt el 19 de Diciembre de 1989; documento EP-A-0640330 de Bewick-Sonntag y col.; Patente norteamericana nº 5.180.622 (Berg y col.); Patente norteamericana nº 5.102.597 (Roe y col.); Patente norteamericana nº 5.387.207 (LaVon). Tales estructuras podrían ser adoptadas para ser compatibles con los requisitos esquematizados más abajo para ser utilizados como el núcleo absorbente 28.

El núcleo absorbente puede ser una estructura de núcleo unitario, o puede ser una combinación de varias estructuras absorbentes, que a su vez puede consistir en una o más subestructuras. Cada una de las estructuras o subestructuras puede tener una extensión esencialmente bidimensional (es decir ser una capa) o una forma tridimensional.

Materiales para utilizar en los núcleos absorbentes del invento

El núcleo absorbente para el presente invento puede comprender materiales fibrosos para formar bandas fibrosas o matrices fibrosas.

El uso de las fibras en el presente invento incluye aquellas que son fibras que existen naturalmente (modificadas o sin modificar), así como fibras hechas sintéticamente, tales como poliolefinas como polietileno y polipropileno.

Para muchos núcleos o estructuras de núcleo absorbentes de acuerdo con el presente invento, se prefiere el uso de fibras hidrófilas que pueden obtenerse usando materiales de partida hidrófilos o por fibras hidrófobas que se hidrofilizan, tales como fibras termoplásticas tratadas con agentes tensioactivos o tratadas con sílice derivadas, por ejemplo, de poliolefinas.

Fibras adecuadas existentes naturalmente son fibras de pulpa de madera que pueden obtenerse a partir de procesos químicos bien conocidos tales como los procesos de Kraft y de sulfito. También son adecuadas las fibras de celulosa químicamente reforzadas, en las que por ejemplo, pueden aplicarse agentes reticulantes a las fibras que, subsiguiente a la aplicación, hacen así que se formen químicamente enlaces de reticulación entre fibras. Aunque se prefiere la utilización de agentes de reticulación entre fibras para reforzar químicamente, ello no significa excluir otros tipos de reacciones para reforzar químicamente las fibras.

Fibras reforzadas por uniones o enlaces de reticulación en forma individualizada (es decir, las fibras reforzadas individualizadas, así como procesos para su preparación) están descritos, por ejemplo, en las patentes norteamericanas US-A-3.224.926; US-A-3.440.135; US-A-3.932.209; US-A-4.035.147; US-A-4.898.642; y US-A- 5.137.537.

Además de o alternativamente fibras sintéticas o termoplásticas pueden estar comprendidas en las estructuras absorbentes, tal como haciéndolas de cualquier polímero termoplástico que pueda ser fundido a temperaturas que no dañen de modo extensivo a las fibras. Los materiales termoplásticos pueden estar hechos de una variedad de polímeros termoplásticos, tales como poliolefinas y tales como polietileno. La superficie de la fibra termoplástica hidrófoba puede volverse hidrófila por tratamiento con un agente tensioactivo, tal como un agente tensioactivo no iónico o aniónico, por ejemplo, pulverizando la fibra con un agente tensioactivo, sumergiendo la fibra en un agente tensioactivo o incluyendo el agente tensioactivo como parte del polímero fundido en la producción de la fibra termoplástica. Al fundirse y volverse a solidificar, el agente tensioactivo tenderá a permanecer en las superficies de la fibra termoplástica. Agentes tensioactivos adecuados incluyen agentes tensioactivos no iónicos tales como Brij® 76 fabricado por ICI Americas, Inc. de Wilmington, Delaware, y distintos agentes tensioactivos vendidos por Pegosperse® marca registrada por Glyco Chemical, Inc. de Greenwich, Connecticut. Además de agentes tensioactivo no iónicos, pueden usarse también agentes tensioactivos aniónicos. Estos agentes tensioactivos pueden ser aplicados a las fibras termoplásticas a niveles de, por ejemplo, desde aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1 gramo por centímetro cuadrado de fibra termoplástica.

Fibras termoplásticas adecuadas pueden ser hechas a partir de un único polímero (fibras de monocomponente), o pueden ser hechas de más de un polímero (por ejemplo, fibras de dos componentes). Por ejemplo, "las fibras de dos componentes" pueden referirse a fibras termoplásticas que comprenden una fibra de núcleo hecha de un polímero que está encerrado dentro de una funda termoplástica hecha de un polímero diferente. El polímero que constituye la funda a menudo funde a una temperatura diferente, típicamente inferior, que el polímero que constituye el núcleo. Como resultado, estas fibras de dos componentes proporcionan una unión térmica debido a la fusión del polímero de la funda, al tiempo que retiene las características de resistencia mecánica deseables del polímero del núcleo.

En el caso de fibras termoplásticas, su longitud puede variar dependiendo del punto de fusión particular y de otras propiedades deseadas para estas fibras. Típicamente, estas fibras termoplásticas tienen una longitud de desde aproximadamente 0,3 a aproximadamente 7,5 cm de largo, preferiblemente desde aproximadamente 0,4 a aproximadamente 3,0 cm de largo. Las propiedades, incluyendo el punto de fusión, de estas fibras termoplásticas pueden también ser ajustadas variando el diámetro (calibre) de las fibras. El diámetro de estas fibras termoplásticas está típicamente definido en términos o bien de denier (gramos por 9.000 metros) o decitex (gramos por 10.000 metros dtex). Dependiendo de la disposición específica dentro de la estructura, las fibras termoplásticas adecuadas pueden tener un decitex en el margen desde bien por debajo de 1 decitex, tal como 0,4 decitex a aproximadamente 20 dtex.

Dichos materiales fibrosos pueden ser usados en una forma individualizada cuando el artículo absorbente está siendo producido, y una estructura fibrosa airlaid (tejida con aglutinante sintético) es formada en la línea. Dichas fibras pueden también ser usadas como una banda o tejido fibroso preformado. Estas estructuras son a continuación entregadas a la producción del artículo esencialmente en una forma sinfín o muy larga (por ejemplo en un rollo, carrete) y serán luego cortadas al tamaño apropiado. Esto puede hacerse en cada uno de tales materiales individualmente antes de que éstos sean combinados con otros materiales para formar el núcleo absorbente, o cuando el propio núcleo es cortado y dichos materiales son coextensivos con el núcleo. Hay una amplia variedad para fabricar tales bandas o tejidos, y tales procesos son muy bien conocidos en la técnica.

Además o alternativamente a bandas fibrosas, los núcleos absorbentes pueden comprender otros materiales porosos, tales como esponjas. Las esponjas preferidas son materiales de esponja de polímero absorbente de celda abierta como los derivados por polimerización de una Elevada Emulsión de Agua en Aceite en Fase Interna (denominada en lo que sigue como una HIPE). Tales esponjas de polímero pueden ser formadas para proporcionar las propiedades de almacenamiento requeridas, así como las propiedades de distribución requeridas, tal como se ha descrito en la patente norteamericana nº 5.387.207 (Dyer y col.), concedida el 7 de febrero de 1995; y la patente norteamericana nº 5.260.345 (DesMarais y col.), concedida el 9 de noviembre de 1993.

Polímeros o hidrogeles superabsorbentes

Opcional, y a menudo preferiblemente, las estructuras absorbentes de acuerdo con el presente invento pueden comprender polímeros superabsorbentes o hidrogeles. Los polímeros absorbentes que forman hidrogeles útiles en el presente invento incluyen una variedad de polímeros insolubles en agua sustancialmente, pero esponjables en agua y capaces de absorber grandes cantidades de líquidos. Tales materiales polímeros son también corrientemente denominados como "hidrocoloides", o materiales "superabsorbentes". Estos polímeros absorbentes formadores de hidrogeles tienen preferiblemente una multiplicidad de grupos funcionales aniónicos, tales como ácido sulfónico, y más típicamente grupos carboxi. Ejemplos de polímeros adecuados para usar aquí incluyen aquellos que son preparados a partir de monómeros polimerizables, insaturados, que contienen ácidos.

Los polímeros absorbentes que forman hidrogeles adecuados para el presente invento contienen grupos carboxi. Estos polímeros incluyen, copolímeros de injerto de almidón-acrilonitrilo hidrolizados, copolímeros de injerto de almidón- acrilonitrilo parcialmente neutralizados, copolímeros de injerto de almidón-ácido acrílico, copolímeros de injerto de almidón-ácido acrílico parcialmente neutralizados, copolímeros de acetato de vinilo-éster acrílico saponificados, copolímeros de acrilonitrilo o acrilamida hidrolizados, polímeros ligeramente reticulados de cualquiera de los copolímeros anteriores, ácido poliacrílico parcialmente neutralizado, y polímeros ligeramente reticulados de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado. Estos polímeros pueden ser usados bien solos o bien en forma de una mezcla de dos o más polímeros diferentes. Ejemplos de estos polímeros están descritos en la patente norteamericana nº 3.661.875, patente norteamericana nº 4.076.663, patente norteamericana nº 4.093.776, patente norteamericana nº 4.666.983, y patente norteamericana nº 4.734.478.

La mayor parte de los materiales polímeros preferidos para usar en la fabricación de partículas formadoras de hidrogeles son polímeros ligeramente reticulados de ácidos poliacrílicos parcialmente neutralizados y derivados de almidón de los mismos. Más preferiblemente, las partículas formadoras de hidrogel comprenden desde aproximadamente 50 a aproximadamente 95% preferiblemente aproximadamente 75%, de ácido poliacrílico, ligeramente reticulado, neutralizado (es decir poli (acrilato de sodio/ácido acrílico)).

Como se ha descrito antes, los polímeros absorbentes formadores de hidrogeles son preferiblemente ligeramente reticulados. La reticulación sirve para hacer el polímero sustancialmente insoluble en agua y, en parte, determina las características de capacidad de absorción y de contenido de polímero extraíble de las partículas precursoras y las macroestructuras resultantes. Procesos para reticular los polímeros y agentes típicos de reticulación están descritos en mayor detalle en la patente norteamericana nº 4.076.663, y en el documento DE-A-4020780 (Dahmen) a que antes se han hecho referencia.

Los materiales superabsorbentes pueden ser usados en forma de partículas o en forma fibrosa y pueden también ser combinados con otros elementos para formar estructuras preformadas.

Aunque los elementos individuales han sido descritos por separado, una estructura absorbente o subestructura puede ser hecha combinando uno o más de estos elementos.

Capacidad de diseño y capacidad de almacenamiento final

A fin de ser capaz de comparar artículos absorbentes para condiciones variables de uso final, o artículos de diferente tamaño, se ha encontrado que la "capacidad de diseño" es una medida adecuada.

Por ejemplo, los bebés están representando un grupo de uso típico, pero incluso dentro de este grupo la cantidad de carga de orina, frecuencia de carga, composición de la orina variará ampliamente desde bebés menores (bebés recién nacidos) a bebés mayores por un lado, pero también por ejemplo entre distintos bebés mayores individuales.

Otro grupo de usuarios puede ser el de los niños mayores, que aún sufran de una cierta forma de incontinencia.

También, los adultos incontinentes pueden usar tales artículos, de nuevo con un amplio margen de condiciones de carga, generalmente denominada como una ligera incontinencia que llega hasta una incontinencia severa.

Aunque el experto en la técnica será capaz fácilmente de transferir las enseñanzas a otros tamaños para una descripción adicional, se centrará la atención sobre los bebés de mayor edad. Para tal usuario, se han encontrado como suficientemente representativas cargas de orina de hasta 75 ml por micción o vaciado, con un promedio de 4 micciones por período de uso lo que da como resultado una carga total de 300 mililitros, y velocidades de micción de 15 ml/segundo.

Por ello, tales artículos que son capaces de cubrir tales requisitos deben tener la capacidad de recoger tales cantidades de orina, la cual será denominada para la posterior descripción como "capacidad de diseño".

Estas cantidades de fluidos han de ser absorbidas por materiales que pueden almacenar finalmente los fluidos corporales, o al menos las partes acuosas de estos, de tal modo que - si lo hay - sólo se deja un poco de fluido sobre la superficie del artículo hacia la piel del usuario. El término "final" se refiere en un aspecto a la situación del artículo absorbente en largos períodos de uso, en otro aspecto a materiales absorbentes que alcanzan su capacidad "final" cuando están equilibrados con su entorno. Esto puede ser en tal artículo absorbente en condiciones de uso reales después de largos períodos de uso, o esto también puede ser en un procedimiento de ensayo para materiales puros o materiales compuestos. Como muchos de los procesos en consideración tienen un comportamiento cinético asintótico, un experto en la técnica considerará fácilmente condiciones "finales" que han de ser alcanzadas cuando la capacidad real ha alcanzado un valor suficientemente próximo al punto final asintótico, por ejemplo con relación a la exactitud de medición del equipo.

Como un artículo absorbente puede comprender materiales que están principalmente diseñados para almacenar finalmente fluidos, y otros materiales que están principalmente diseñados para satisfacer otras funciones tales como adquisición y/o distribución del fluido, pero pueden aún tener una cierta capacidad final de almacenamiento, materiales de núcleo adecuados de acuerdo con el presente invento están descritos sin intentar separar artificialmente tales funciones. Sin embargo, la capacidad final de almacenamiento puede ser determinada para el núcleo absorbente total, para regiones del mismo, para estructuras absorbentes, o incluso subestructuras, pero también para materiales como los utilizados en cualquiera de los casos expuestos anteriormente.

En caso de aplicar el presente invento a otros artículos que requieren usos finales diferentes, un experto en la técnica será capaz de adaptar fácilmente las capacidades de diseño apropiadas para otros grupos de usuarios pretendidos.

A fin de determinar o evaluar la Capacidad de Diseño y de Almacenamiento Final de un artículo absorbente, se han propuesto varios métodos.

En el contexto del presente invento, se ha supuesto, que la Capacidad de Almacenamiento Final de un artículo es la suma de las capacidades absorbentes finales de los elementos o material individuales. Para estos componentes individuales, pueden aplicarse distintas técnicas bien establecidas en tanto en cuanto sean aplicadas consistentemente a lo largo de toda la comparación. Por ejemplo, la Capacidad Centrífuga de Bolsa de Té como se ha desarrollado y establecido bien para polímeros superabsorbentes puede ser usada para tales materiales, pero también para otros (véase lo anterior).

Una vez que las capacidades para los materiales individuales son conocidas, la capacidad del artículo total puede ser calculada multiplicando estos valores (en ml/g) por el peso del material usado en el artículo.

Para materiales que tienen una funcionalidad dedicada distinta del almacenamiento final de fluidos - tal como capas de adquisición y similares - la capacidad de almacenamiento final puede ser despreciada, bien ya que tales materiales, de hecho, tienen solamente muy bajos valores de capacidad comparados con los materiales de almacenamiento final dedicado de fluidos, o bien ya que tales materiales están destinados a no ser cargados con fluidos, y así deben liberar su fluido a los otros materiales de almacenamiento final.

Con tales definiciones, el así llamado "salva slip" exhibe muy bajas capacidades de almacenamiento final de unos pocos ml o menos. Las compresas catameniales tienen a menudo hasta aproximadamente 20 ml, los artículos de incontinencia urinaria ligera tienen por ejemplo 75 ml o aproximadamente 90 ml, los artículos de incontinencia urinaria media, o también los pañales de bebés menores pueden tener hasta aproximadamente 165 ml, y los pañales de bebés de mayor tamaño alcanzan 300 ml o más, y los artículos de incontinencia severa de adultos tienen 600 ml o más de capacidad de almacenamiento final.

Materiales de lámina posterior respirable

Un elemento esencial del presente invento es el uso de materiales que son permeables a los gases, tales como el aire, o al vapor, tal como vapor de agua. Aparte de la difusión, el gas o vapor puede pasar a través de un material sólido por pequeño transporte capilar (lento), o transporte de convección (rápido).

La permeabilidad puede ser evaluada por la bien conocida Tasa de Transmisión de Humedad a partir de Vapor (MVTR), expresado en unidades de [g/24h/m^{2}] bajo distintas fuerzas de transporte de accionamiento. Para el contexto del presente invento, el método como se ha descrito a continuación se refiere a la humedad que absorbe el Cloruro de Calcio a través de la muestra de ensayo bajo una humedad relativa del 75% a 40ºC. Los artículos del invento tienen lámina posterior (en la región del núcleo) que comprende material con un valor de MVTR de más de 4.000 g/m^{2}.

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Otro modo de evaluar la permeabilidad a los gases es mediante la aplicación de un ensayo de permeabilidad al aire, por el que se aspira aire a través de una muestra de ensayo en condiciones definidas tales como succión al vacío. Como este ensayo se refiere a elevados valores de penetración, es más aplicable a materiales que permiten el flujo de aire por convección (rápido) en vez del denominado transporte más lento por difusión o capilar (lentos).

Ejemplos de tales materiales son las así denominadas películas microporosas, por ejemplo cómo la que puede ser suministrada por Mitsui Toatsu Co., Japón bajo la designación ESPOIR NO. Tales películas pueden ser hechas produciendo una película de polímero tal como la fabricada a partir de Polietileno, que comprende además partículas de relleno, tal como Carbonato de Calcio. Después de haber formado una película en la que estas partículas de relleno son embebidas en una matriz de material polímero, la película puede ser tratada mecánicamente de modo que someta a tensión y estire los materiales polímeros permanentemente, creando por ello pequeñas grietas alrededor de las partículas de relleno no deformadas. Las grietas son suficientemente pequeñas para permitir que las moléculas de gas de la fase gaseosa pasen a su través, pero impiden que los líquidos penetren. Así el mecanismo de transporte es un flujo lento en capilares.

Esta deformación puede ser conseguida de distintas maneras, en dirección de la máquina del material, tal como por estiramiento tradicional entre dos disposiciones de rodillos de agarre que giran a una velocidad diferencial, o en direcciones de CD tal como fijando por estiramiento los bordes del material en bastidores divergentes, o haciéndole discurrir a través de rodillos engranados entre sí estrechamente, o mediante cualquier combinación de los mismos. Cada una de estas operaciones puede ser ejecutada mientras el material está caliente (es decir a una temperatura que sobrepasa la temperatura ambiente, es decir lo más a menudo a una temperatura mayor de 40ºC aproximadamente), o "frío", es decir por debajo de dicha temperatura.

La microporosidad de tales materiales puede ser impartida como una operación de proceso integral del proceso de fabricación de la película, puede ser una operación de proceso separada, o puede ser una operación de proceso que está integrada en otra conversión de tales materiales, tal como cuando se utilizan tales películas para producir artículos absorbentes.

Cuando se utilizan materiales de película plástica, se ha encontrado a menudo, que el tacto de un plástico no es preferido por los consumidores. Por ello, a menudo se desea tener un tacto mejorado de tales materiales, que puede ser conseguido - entre otros modos - combinando una capa de material fibroso con la película, tal como un material no tejido de bajo peso base. Tales capas pueden ser unidas a la película por distintos métodos, tal como usando adhesivos o uniéndolos térmicamente juntos entre sí.

Dentro del contexto de la presente descripción, las películas fabricadas o tratadas como se ha descrito antes, pueden ser clasificadas como sigue:

TABLA 1

Margen de permeabilidad	MVTR (g/m^{2}/24h)
no permeable	hasta aprox. 200
baja permeabilidad	hasta aprox. 2000
permeabilidad media	hasta aprox. 4000
alta permeabilidad	hasta aprox. 6000
permeabilidad muy alta	más de aprox. 6000

Estos valores deben ser comparados con un valor de aproximadamente 12.000 g/m^{2}/24h que se requeriría para cubrir la piel humana sin proporcionar una resistencia significativa adicional a la transferencia de humedad lejos de la piel, o que alternativamente resulta cuando se hace funcionar el ensayo MVTR sin material de ensayo.

Alternativamente, tales materiales pueden estar hechos de materiales no tejidos, que han sido hechos impermeables a los líquidos, bien tal como minimizando el tamaño del poro no tejido por ejemplo combinando bandas hiladas y termoadheridas con capas de hilatura por soplado en fusión (SMS) o bien mediante otros tratamientos. Otros materiales pueden ser películas con aberturas por lo que estos materiales pueden exhibir además una impermeabilidad unidireccional a los líquidos tal como se ha descrito en el documento EP-A-0.710.471.

Tales materiales a menudo tienen valores de permeabilidad altos o muy altos, tal como de aproximadamente 4500 g/m^{2}/24h a 6000 g/m^{2}/24h para bandas no tejidas, de tal modo que también pueden ser descritas significativamente por los valores de permeabilidad al aire (véase a continuación), por lo que aproximadamente resultan 1500 a 2500 I/cm^{2}/seg para materiales SMS tradicionales, 2000 a 2300 I/cm^{2}/seg para bandas cardadas comunes y más de 2500 I/cm^{2}/seg para bandas hiladas y termoadheridas de bajo peso base.

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Regiones del artículo

Sin embargo, aparte de la selección de los materiales apropiados, las disposiciones de los materiales dentro del artículo son de gran importancia. Para el marco de la siguiente descripción, se está considerando que el artículo consiste esencialmente en dos regiones, en particular una parte del artículo comprende el núcleo absorbente, complementando la otra parte el resto del artículo.

Así, la "región de núcleo" cubre las regiones que cubrirán durante el uso la abertura corporal desde la que se descargan los exudados, y se extenderá además hasta la región o regiones de la cintura.

Aparte de los medios de manipulación de líquidos y de los medios auxiliares tales como elementos para mantener los distintos otros elementos juntos (por ejemplo adhesivos), esta región de núcleo comprenderá uno o más materiales que están destinados a mirar hacia la piel del usuario durante el uso, y que son denominados generalmente como materiales de lámina superior, y uno o más materiales que están destinados a cubrir la superficie opuesta del artículo (es decir el exterior), intentando así por ejemplo que sean orientados hacia las ropas del usuario.

La "región de bastidor" comprende los elementos de diseño del artículo para mantener el artículo sobre el usuario (es decir medios de fijación), los elementos para impedir que los exudados se escapen del artículo (por ejemplo los medios elásticos de cierre de la pierna, o de la cintura), y medios para conectar los distintos elementos.

También la región de bastidor comprenderá uno o más materiales que están destinados a mirar hacia la piel del usuario durante el uso, y que son denominados generalmente como lámina superior, y uno o más materiales que están destinados a cubrir la superficie opuesta del artículo (es decir el exterior), estando así por ejemplo orientados hacia la ropa del usuario, que son generalmente denominados como materiales de lámina posterior.

Así, en diseños tradicionales que utilizan materiales tradicionales, éstos tienen que satisfacer altas prestaciones de impermeabilidad a los líquidos, en particular para impedir que los líquidos penetren a través de estos materiales. Por ello, los materiales de lámina posterior de la región del núcleo son esencialmente impermeables a los líquidos, tal como puede ser evaluado por el Ensayo de Carga de Agua, resistiendo en él una altura de agua de al menos 140 mm.

Cuando se usa un material respirable en tales artículos, los materiales de lámina posterior necesitan tener una máxima respirabilidad al vapor sin permitir que los líquidos pasen a su través.

Prestaciones del núcleo y respirabilidad

Sin embargo, el reciente desarrollo de núcleos absorbentes que tienen una elevada capacidad de retención de líquidos, permite una aproximación diferente, reduciendo la exigencia de impermeabilidad a los líquidos para el material de la lámina posterior de la región del núcleo.

Tales artículos con buenas prestaciones pueden ser descritos como con una baja prestación de rehumedecimiento. El método de rehumedecimiento de colágeno de Post adquisición (PACORM) se ha encontrado que describe bien esta característica funcional, por lo que para núcleos de bajas prestaciones resultan valores de 150 mg y más, para núcleos de prestaciones medias de entre aproximadamente 110 mg Y 140 mg, para núcleos de buenas prestaciones de entre 110 mg y aproximadamente 80 mg, y para núcleos de muy buenas prestaciones de menos de 80 mg. Incluso son más preferibles valores inferiores, tales como 72 mg o menos.

Tales diseños de núcleos de buenas o mejores prestaciones - tales como se han descrito con más detalle en EP0797968-A (Solicitud de EP 96105023.4) - permiten una selección mejorada de los materiales, permitiendo en particular valores de respirabilidad mayores sobre el material de lámina posterior en la región del núcleo.

De acuerdo con el presente invento, esta selección puede ser mejor adoptada considerando el parámetro que combina los dos efectos, en particular la relación de valores de PACORM del núcleo absorbente a valores de MVTR del material de lámina posterior que cubre el núcleo que puede ser derivada cuando se consideran estos como una aproximación de primer orden de las prestaciones de respirabilidad y tanto de la prestación de sequedad del núcleo como de respirabilidad de los materiales de lámina posterior en la región del núcleo. Con esta aproximación lineal, esta relación resulta en unidades de [mg/(g/m^{2}/24h)].

La relación de valores de PACORM y valores de MTVR debe ser minimizada, tal como puede conseguirse mediante pequeños valores de PACORM, y/o elevados valores de MVTR. Se ha encontrado para el presente invento que son adecuadas relaciones de menos de 0,016 [mg/(g/m^{2}/24h)].

Ejemplos

A fin de ejemplificar además los beneficios del presente invento, se han sometido muestras de diferentes pañales para bebés a distintos protocolos de ensayos como se ha esquematizado aquí. Por razones de comparación, todos eran de tamaño comparable, en particular para bebés de aproximadamente 9 a 18 Kg, denominados a menudo MAXI (o tamaño MAXI PLUS) o "TAMAÑO 4".

La base para un producto de acuerdo con el presente invento puede ser un producto comercialmente disponible, PAMPERS Baby Dry Plus, tamaño Maxi/MAXI PLUS comercializado por Procter & Gamble en Europa, en el que el núcleo ha sido modificado por las siguientes operaciones:

En primer lugar, material celulósico (CS) reforzado tratado químicamente suministrado por Weyerhaeuser Co., US con la designación registrada de "CMC" que funciona como una capa de adquisición/distribución tiene un peso base de aproximadamente 590 g/m^{2}.

En segundo lugar, una capa de adquisición adicional es introducida entre la lámina superior y dicha capa de celulosa reforzada tratada químicamente, en particular un material no tejido hilado químicamente de alto tacto como el suministrado por FIBERTECH, Estados Unidos de Norteamérica con el tipo de designación 6852. Es una banda de fibra de PET hilada químicamente de un peso base de 42 g/m^{2} y una anchura de 110 mm sobre la longitud total del núcleo absorbente.

En tercer lugar, el uso de material de celulosa en el núcleo de almacenamiento por debajo del material celulósico reforzado tratado químicamente es reducido a aproximadamente 11,5 g por compresa.

En cuarto lugar, la cantidad de material superabsorbente en este núcleo de almacenamiento es incrementada hasta aproximadamente 16 g por compresa. El material superabsorbente fue suministrado por Stockhausen GMBH, Alemania con el nombre registrado de FAVOR SXM, tipo T5318.

Con tales modificaciones, el producto tiene un resultado PACORM de 72 mg.

Además, la lámina posterior de PE tradicional ha sido sustituida por una película microporosa tal como la suministrada por EXXON Chemical Co., III, US, con la designación EXXAIRE, con un valor de MVTR de aproximadamente 4500 g/m^{2}/24h.

Así la relación de PACORM A MVTR da como resultado 0,016.

Como ejemplos comparativos, se han evaluado los siguientes productos:

El ejemplo comparativo 1 contiene el núcleo mejorado y modificado como en los ejemplos anteriores, pero tiene un material de lámina posterior de PE tradicional.

El ejemplo comparativo 2 es el anterior pero con una lámina posterior microporosa de permeabilidad media, tal como la suministrada por Mitsui Toatsu, Japón con la designación ESPOIR NO.

El ejemplo comparativo 3 es un producto comercialmente disponible como el comercializado por UniCharm Corp, en Japón con la designación registrada Mooneyman, tamaño 4. Este producto tiene una película microporosa de permeabilidad media que cubre tanto las regiones del núcleo como del bastidor.

TABLA 2

	PACORM		MVTR		relación
	(mg)	(g/m^{2}/24h)		(mg(g/m^{2}/24h)
		núcleo		bastidor
Ej.comp. 1	72	200		200	0,36
Ej.comp. 2	72	3800		3800	0,0189
Ej.comp. 3	180	3300		3300	0,042

Procedimientos de ensayo Tasa de transmisión de humedad a partir de vapor

La Tasa de Transmisión de Humedad a partir de Vapor se conoce midiendo la cantidad de humedad absorbida por el Cloruro de Calcio en un recipiente a modo de "copa" cubierto con la muestra del ensayo a partir de condiciones controladas del aire exterior (40 \pm 3ºC/75 \pm 3% de humedad relativa).

La muestra que contiene una copa es un cilindro con un diámetro interior de 30 mm y una altura interior desde la parte superior al faldón superior de 49 mm. Un faldón que tiene una abertura circular para adaptarse a la abertura del cilindro puede ser fijado por tornillos, y un anillo de cierre hermético de caucho de silicona, que se adapta al diámetro interior, se ajusta entre el faldón superior y el cilindro. La muestra de ensayo ha de ser posicionada de tal modo que cubra la abertura del cilindro, y puede ser fijada de modo hermético entre el cierre de caucho de silicona y el faldón superior del cilindro.

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El equipo así como la muestra de ensayo deben ser bien ajustados a las temperaturas, y la cámara de temperatura/humedad constante tiene preferiblemente un tamaño para acomodar hasta 30 muestras.

El material desecante absorbente es CaCl_{2}, tal como, puede ser adquirido en Wako Pure Chemical Industries Ltd. Richmond, VA, US bajo la designación de producto 030-00525. Si se conserva en una botella cerrada herméticamente, puede ser usado directamente. También puede ser filtrado para eliminar grumos, o cantidades excesivas de finos si existen. También puede ser secado a 200ºC durante 4 horas aproximadamente.

15,0 \pm 0.02 g de CaCl_{2} son pesados en la copa, y encintados ligeramente de modo que se desnivelen, de manera que la superficie esté aproximadamente a 1 cm de la parte superior de la copa.

Las muestras, que son cortadas aproximadamente a 3,2 cm por 6,25 cm, son situadas planas y solapando el cierre hermético sobre la abertura, y el cierre hermético y el faldón superior son fijados por los tornillos sin sobreaprieto. El peso total del conjunto de la copa es exactamente registrado en una escala de cuatro decimales, y el conjunto es puesto en la cámara de temperatura/humedad constante.

Después de 5 horas (sin abrir la cámara), la muestra es extraída e inmediatamente cubierta herméticamente con película de plástico no permeable al vapor tal como una envoltura Saran comúnmente usada en los Estados Unidos de Norteamérica. Después de dejar aproximadamente 30 minutos para permitir el equilibrio de la temperatura, la cubierta de película de plástico es retirada y el peso exacto del conjunto es registrado.

El valor de MVTR es entonces calculado a partir del aumento de humedad durante estas 5 horas a través de la abertura circular de 3 cm y luego convertido a unidades de "g/24h/m^{2}".

Para cada ensayo, deben ejecutarse tres réplicas, los valores resultantes serán promediados, y el resultado redondeado al valor más próximo a 100.

Sobre todo, este método es aplicable a películas delgadas, estratificados de múltiples capas y similares. La experiencia ha mostrado, que el margen de desviaciones estándar típicas oscila entre 50 y 250 g/24h/m^{2} para valores promediados de hasta 5000 g/24h/m^{2} aproximadamente.

Debido a este margen, los materiales que son considerados como impermeables al vapor esencialmente tal como las películas de PE tradicionales, son declarados como con un MVTR de aproximadamente 200 g/24hr/m^{2}.

Si las unidades para un valor de MVTR son omitidas por simplicidad, un material "que tiene un valor MVTR de 1000" debe ser exactamente un material "que tiene un valor MVTR de 1000 g/24hr/m^{2}" de acuerdo con este método.

Permeabilidad al aire

La permeabilidad al aire es determinada midiendo el tiempo en que un volumen estándar de aire es extraído a través de la muestra de ensayo a una presión y temperatura constantes. Este ensayo es particularmente adecuado para materiales con una permeabilidad relativamente elevada a los gases, tal como materiales no tejidos, películas con aberturas y similares.

El ensayo es realizado en un ambiente de temperatura y humedad controladas, a 22 \pm 2ºC y 50 \pm 2% de humedad relativa. La muestra del ensayo ha de ser acondicionada al menos durante 2 horas.

El equipo de ensayo tal y como es fabricado por Hoppe & Scheneider GmbH, Heidelberg, Alemania, bajo la designación "Textiluhr nach Kretschmar", es esencialmente un fuelle en una disposición vertical, con su extremo superior montado en una posición fija, y el extremo inferior sujeto de modo liberable en su posición superior, que puede ser soltado por medio de una empuñadura o asa de liberación para deslizar en condiciones controladas a la posición inferior, incrementando por ello el volumen interior del fuelle al extraer aire a través de la muestra de ensayo que está cubriendo la abertura de entrada de aire en el extremo superior del fuelle. La muestra de ensayo está firmemente sujeta para cubrir la abertura de entrada de aire por medio de un anillo de sujeción de 5 cm^{2} o 10 cm^{2} para permitir diferentes tamaños de muestras y/o diferentes márgenes de permeabilidad. Si se usa el anillo de 10 cm^{2}, la muestra debe ser al menos de 55 mm de ancho, para el anillo de 5 cm^{2} al menos de 35 mm. Para ambos, las muestras deben tener una longitud de aproximadamente 150 mm.

Opcionalmente, el dispositivo de sujeción de la muestra puede comprender un elemento de estiramiento, tal como para permitir la medición de materiales elásticos en condiciones de estiramiento.

El equipo comprende un cronómetro (1/100 segundos) que mide automáticamente el tiempo entre el accionamiento de la empuñadura de liberación comenzando así el deslizamiento del fuelle, y cuando la parte inferior del fuelle alcanza su posición de extremo inferior.

La permeabilidad al aire del material puede entonces ser calculada dividiendo una constante como la suministrada por el proveedor para cada equipo (para el equipo actual K = 200.000 para un área ensayada de 5 cm^{2}, y 400.000 para un área de 10 cm^{2}) por el tiempo medido en segundos, dando como resultado en unidades de [l/cm^{2}/s].

El ensayo es repetido una vez para cada muestra de ensayo, y debe repetirse en 10 muestras para proporcionar una base representativa para un material.

Impermeabilidad a los líquidos (ensayo de carga de agua)

La prueba principal es aumentar una carga ajustable de agua, de agua destilada en el lado superior de una muestra de ensayo de aproximadamente 64 cm^{2}, tal como una película u otro material poroso.

Una muestra de ensayo es cortada aproximadamente a 10 cm por 10 cm y colocada sobre una placa de muestras, también de un tamaño de 10 cm por 10 cm con un cierre hermético de anillo en O centrado de aproximadamente 8 cm de diámetro. La placa de muestra tiene una abertura centrada de aproximadamente 7,6 cm de diámetro para permitir la observación del lado inferior de la muestra de ensayo durante el ensayo. La placa de muestras es cuidadosamente colocada bajo una columna de plexiglás de diámetro interior de 7,6 cm de aproximadamente 1 m de altura, con un faldón de montaje de modo que permita convenientemente el aprieto de la placa de muestras que lleva la muestra debajo por medio de tornillos. Opcionalmente un espejo es colocado bajo la abertura de la placa de muestras para facilitar la observación.

El cilindro tiene una abertura orientada lateralmente de aproximadamente 1 cm de diámetro para permitir la conexión a una bomba, aproximadamente a 1 cm por encima de la muestra cuando está montada. Opcionalmente, una válvula de tres vías puede ser montada en esta conexión para permitir el vaciado más fácil de la columna después del ensayo.

La bomba es ajustada para elevar la carga de líquido en el cilindro transcurridos 60 \pm 2 segundos a 25,4 cm.

Al poner en marcha la bomba, se observa la superficie inferior de la muestra de ensayo. Al caer la primera gota fuera de la muestra de ensayo, la bomba es inmediatamente parada, y la altura de la columna es registrada en unidades de milímetro.

Para cada material, deben repetirse cinco ensayos y los resultados deben ser promediados.

Ensayo de adquisición

Este ensayo debe ser llevado a cabo aproximadamente a 22 +/- 2ºC y a 35 +/- 15% de humedad relativa. La orina sintética usada en estos métodos de ensayo es comúnmente conocida como Jayco SynUrine y está disponible en Jayco Pharmaceuticals Company de Camp Hill, Pennsylvania. La fórmula para la orina sintética es: 2,0 g/l de KCl; 2,0 g/l de Na_{2}SO_{4}; 0,85 g/l de (NH_{4})H_{2}PO_{4}; 0,15 g/l de (NH_{4})H_{2}PO_{4}; 0,19 g/l de CaCl_{2}; y 0,23 g/l de MgCl_{2}. Todas las sustancias químicas son de grado reactivo. El pH de la orina sintética es del orden de 6,0 a 6,4.

Con referencia a la fig. 3, una estructura absorbente (410) es cargada con un chorro o descarga de 75 ml de orina sintética a una velocidad de 15 ml/s usando una bomba (Modelo 7520-00, suministrada por Cole Parmer Instruments, Chicago, U.S.A.), desde una altura de 5 cm por encima de la superficie de la muestra. El tiempo para absorber la orina es registrado por un temporizador. El chorro es repetido a intervalos precisos de chorro de 5 minutos hasta que el artículo es cargado suficientemente. Los datos del ensayo corriente son generados cargando cuatro veces.

La muestra de ensayo, que puede ser un artículo absorbente completo o una estructura absorbente que comprende un núcleo absorbente, una lámina superior, y una lámina posterior, está dispuesta para descansar plana sobre una plataforma de esponja 411 con una caja de plexiglás (de la que sólo se ha mostrado la base 412). Una placa de plexiglás 413 que tiene una abertura de 5 cm diámetro en su centro es colocada sobre la parte superior de la muestra en la zona de carga de la estructura. La orina sintética es introducida a la muestra a través de un cilindro 414 fijado, y encolado en la abertura. Los electrodos 415 están situados en la superficie más inferior de la placa, en contacto con la superficie de la estructura absorbente 410. Los electrodos están conectados al temporizador. Las cargas 416 son colocadas en la parte superior de la placa para simular, por ejemplo el peso de un bebé. Una presión de aproximadamente 50 g.cm^{-2} es conseguida colocando pesos 416, por ejemplo para el tamaño MAXI disponible comúnmente de 20 kg.

Cuando el fluido de ensayo es introducido en el cilindro se deposita en la parte superior de la estructura absorbente completando por ello un circuito eléctrico entre los electrodos. El fluido de ensayo es transportado desde la bomba al conjunto de ensayo por medio de un tubo de aproximadamente 8 mm de diámetro, que es mantenido lleno con fluido de prueba. Así el fluido comienza a dejar el tubo esencialmente al mismo tiempo que la bomba comienza a funcionar. En este instante, también el temporizador es puesto en marcha, y el temporizador es parado cuando la estructura absorbente ha absorbido el chorro de orina, y el contacto eléctrico entre los electrodos es interrumpido.

La velocidad de adquisición es definida como el volumen de chorro absorbido (ml) por unidad de tiempo. La velocidad de adquisición es calculada para cada chorro introducido en la muestra. De particular interés en vista del presente invento son el primero y el último de los cuatro chorros.

Este ensayo está diseñado principalmente para evaluar productos denominados generalmente como productos de tamaño MAXI para una capacidad de diseño de aproximadamente 300 ml, y con una Capacidad de Almacenamiento Final respectiva de aproximadamente 300 ml 400 ml. Si se tuvieran que evaluar productos con capacidades significativamente diferentes (tal como puede considerarse para productos de incontinencia para adultos o para bebés más pequeños), los ajustes en particular del volumen de fluido por chorro deben ser ajustados apropiadamente a aproximadamente el 20% de la capacidad de diseño total del artículo, y debe registrarse la desviación del protocolo de ensayo estándar.

Método de rehumedecimiento de colágeno de post adquisición (con referencia a la Fig. 4)

Antes de ejecutar el ensayo, la película de colágeno tal y como se ha comprado en NATURIN GMBH, Wienhein, Alemania, bajo la designación de COFFI y con a un peso base de aproximadamente 8 g/m^{2} es preparada cortando en láminas de 90 mm de diámetro por ejemplo usando un dispositivo de corte de muestra, y equilibrando la película en el entorno controlado de la sala de ensayo (véase lo anterior) durante al menos 12 horas (han de usarse tenacillas para todas las manipulaciones de la película de colágeno).

Transcurridos al menos 5 minutos, pero no más de 6 minutos después de que el último chorro del ensayo de adquisición anterior haya sido absorbido, la placa de cubierta y los pesos son retirados, y la muestra de ensayo (520) es colocada plana cuidadosamente sobre un banco de laboratorio.

4 láminas del material de colágeno previamente cortado y equilibrado (510) son pesadas con al menos un miligramo de precisión, y son colocadas a continuación centradas sobre el punto de carga del artículo, y cubiertas por una placa de plexiglás (530) de 90 mm de diámetro, y aproximadamente 20 mm de espesor. Un peso (540) de 15 kg es añadido cuidadosamente (también centrado). Después de 30 +/- 2 segundos el peso y la placa de plexiglás son cuidadosamente retirados de nuevo, y las películas de colágeno son pesadas de nuevo.

El resultado del Método de Rehumedecimiento de Colágeno de Post Adquisición es la humedad recogida de la película de colágeno, expresada en miligramos.

Debe observarse además, que este protocolo de ensayo puede ser ajustado fácilmente de acuerdo con los tipos de producto específicos, tal como diferentes tamaños de pañal de bebés, o artículos de incontinencia para adultos, o artículos catameniales, o por la variación en el tipo y cantidad de fluido de carga, la cantidad y tamaño del material absorbente, o por variaciones en la presión aplicable. Una vez se han definido estos parámetros importantes, tales modificaciones serán obvias para un experto en la técnica. Cuando se consideran los resultados a partir del protocolo de ensayo ajustado los productos pueden ser fácilmente evaluados optimizando estos parámetros relevantes identificados tal como en un experimento diseñado de acuerdo con métodos estadísticos estándar en condiciones reales de uso límite.

Ensayo de capacidad centrífuga de bolsa de té (ensayo TCC)

Aunque el ensayo TCC ha sido desarrollado específicamente para materiales superabsorbentes, puede ser aplicado fácilmente a otros materiales absorbentes.

El Ensayo de Capacidad Centrífuga de Bolsa de Té mide los valores de Capacidad Centrífuga de Bolsa de Té, que son una medida de la retención de líquidos en los materiales absorbentes.

El material absorbente es colocado dentro de una "bolsa de té", sumergida en una solución al 0,9% en peso de cloruro de sodio durante 20 minutos, y a continuación centrifugado durante 3 minutos. La relación del peso del líquido retenido al peso inicial del material seco es la capacidad de absorción del material absorbente.

Dos litros de cloruro de sodio al 0,9% en peso en agua destilada son vertidos en una bandeja que tiene unas dimensiones de 24 cm x 30 cm x 5 cm. La altura de llenado del líquido debe ser de 3 cm.

La bolsa de té tiene unas dimensiones de 6,5 cm x 6,5 cm y está disponible en Teekanne en Dusseldorf, Alemania. La bolsa puede cerrarse herméticamente por calor con un dispositivo estándar de cierre hermético de bolsas de plástico de cocina (por ejemplo VACUPACK2 PLUS de Krups, Alemania).

La bolsa de té es abierta cortándola cuidadosamente de modo parcial, y es a continuación pesada. Aproximadamente 0,200 g de la muestra del material absorbente, pesado exactamente a +/- 0,005g, son colocados en la bolsa de té. La bolsa de té es cerrada a continuación con un dispositivo de cierre hermético por calor. Esta es la llamada bolsa de té de muestra. Una bolsa de té vacía es cerrada herméticamente y usada como una pieza elemental.

La bolsa de té de muestra y la bolsa de té de pieza elemental son entonces depositadas sobre la superficie de la solución salina, y sumergidas durante aproximadamente 5 segundos usando una espátula para permitir su humedecimiento completo (las bolsas de té flotarán en la superficie de la solución salina pero a continuación son mojadas completamente). El temporizador es puesto en marcha inmediatamente.

Después de 20 minutos del tiempo de remojo la bolsa de té de muestra y la bolsa de té de pieza elemental son retiradas de la solución salina, y situadas en un Bauknecht WS130, Bosch 772 NZK096 o centrifugadora equivalente (230 mm de diámetro), de manera que cada bolsa se pegue a la pared exterior de la cesta de la centrifugadora. La tapa de la centrifugadora es cerrada, la centrifugadora es puesta en marcha, y la velocidad aumentada rápidamente a 1.400 rpm. Una vez que la centrifugadora ha sido estabilizada a 1.400 rpm el temporizador es puesto en marcha. Después de 3 minutos, la centrifugadora es parada.

La bolsa de té de muestra y la bolsa de té de pieza elemental son retiradas y pesadas por separado.

La Capacidad de Centrifugado de la Bolsa de Té (TCC) para la muestra del material absorbente es calculada como sigue:

TCC = [(peso de la bolsa de té de muestra después de centrifugado) !0L! (peso de la bolsa de té de pieza elemental después de centrifugado) - (peso del material absorbente seco)] + (peso del material absorbente seco)].

También, pueden medirse partes específicas de las estructuras de los artículos absorbentes totales, tales como cortes "en sección", es decir considerando partes de la estructura o del artículo total, por lo que el corte es hecho a toda la anchura total del artículo en puntos determinados del eje longitudinal del artículo. En particular, la definición de la "región escrotal o de la entrepierna" como se ha descrito antes permite determinar la "capacidad de la región escrotal". Otros cortes pueden ser usados para determinar una "capacidad de base" (es decir la cantidad de capacidad contenida en una unidad de área de la región del artículo. Dependiendo del tamaño del área unidad (preferiblemente de 2 cm por 2 cm) las determinaciones muestran cuánto promedio está teniendo lugar - naturalmente, cuanto menor es el tamaño, menos promedio ocurrirá.

Claims (4)

1. Un artículo absorbente (20) que comprende: a) un núcleo absorbente (28), que define una región de núcleo y que tiene una capacidad final de almacenamiento de líquidos, proporcionando por ello un valor de PACORM de método de Rehumedecimiento de Colágeno de Post Adquisición de acuerdo con el ensayo que se ha descrito aquí y b) una lámina posterior (26) que cubre la región del núcleo y una región de bastidor, que rodea a la región del núcleo, por lo que la lámina posterior comprende material de lámina posterior, que tiene una Tasa de Transmisión de Humedad a partir de Vapor (MVTR), caracterizado porque en la región de núcleo, la relación del valor de PACORM al valor de MVTR de la lámina posterior (26) es menor de 0,016 [mg(g/m^{2}/24h)] y porque la lámina posterior en la región de núcleo comprende material de lámina posterior con un valor de MVTR mayor de 4000 g/m^{2}/24 hr.

2. Un artículo absorbente (20) según la reivindicación 1ª, caracterizado además porque el material de lámina posterior que cubre el núcleo tiene una permeabilidad al aire mayor de 1500 l/cm^{2}/seg.

3. Un artículo absorbente (20) según la reivindicación 1ª ó 2ª, caracterizado además porque el material de lámina posterior que cubre el núcleo tiene una impermeabilidad menor de 120 mm en el Ensayo de Carga de Agua.

4. Un artículo absorbente (20) según cualquiera de las reivindicaciones 1ª a 3ª, caracterizado además porque el núcleo absorbente (28) tiene una capacidad final de almacenamiento de al menos 75 ml, o incluso al menos 90 ml, o incluso al menos 107 ml o incluso al menos 300 ml.