(54) Título: MATERIAL DE COBERTURA PARA UM ARTIGO ABSORVENTE INCLUINDO UMA COMPOSIÇÃO PARA PROTEÇÃO DE PELE E UM ARTIGO ABSORVENTE TENDO UM MATERIAL DE COBERTURA INCLUINDO UMA COMPOSIÇÃO PARA PROTEÇÃO DE PELE (51) lnt.CL: A61F 13/511 (30) Prioridade Unionista: 30/10/2006 US 11/589,591 (73) Titular(es): JOHNSON & JOHNSON (72) Inventor(es): KRYSTYNA M. BORYSEWICZ; RICK RAY BURROW; JOSEPH MICHAEL LUIZZI; MARIA CRISTINA NICIPORCIUKAS; KENNETH ANTHONY PELLEY; JENNY G. DU; JOHN POCCIA (85) Data do Início da Fase Nacional: 30/10/2007
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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MATERIAL DE COBERTURA PARA UM ARTIGO ABSORVENTE INCLUINDO UMA COMPOSIÇÃO PARA PROTEÇÃO DE PELE E UM ARTIGO ABSORVENTE TENDO UM MATERIAL DE COBERTURA INCLUINDO UMA COMPOSIÇÃO PARA PROTEÇÃO DE PELE. CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a um material de cobertura para artigos absorventes incluindo um material para proteção de pele que é prontamente transferível para a pele durante o uso e um método de fazer o dito material de cobertura. A presente invenção também se refere geralmente a artigos absorventes sanitários incluindo o dito material de cobertura.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Muitos tipos de produtos absorventes descartáveis, como guardanapos sanitários, forros de calcinha e semelhantes, comercialmente disponíveis, têm uma alta capacidade para absorver exsudasões do corpo, tal como menstruação. Os artigos absorventes deste tipo incluem, tipicamente, uma lâmina de topo permeável a líquido, um núcleo absorvente, e uma lâmina de fundo impermeável a líquido. Embora estes artigos sejam efetivos em absorver fluido é sabido que a pele localizada diretamente debaixo do artigo é mais suscetível a desordens de pele tais como eritema, erupção cutânea de calor, marcas de pressão e outras inflamações secundárias de pele. Esta irritação e/ou inflamação resulta de contato estendido com a menstruação, urina ou ambos. Adicionalmente, artigos absorventes deste tipo são geralmente vestidos por períodos estendidos de tempo e, portanto, não permitem à pele ventilar de uma maneira eficiente, o que também contribui para a irritação da pele.
[003] Devido ao dito acima, foram feitos esforços significativos para prover composições para proteção de pele na superfície de artiPetição 870180067973, de 06/08/2018, pág. 5/36
2/22 gos absorventes descartáveis em contato com o corpo. Estes esforços foram focados nos materiais de cobertura de tais artigos porque o material de cobertura tem tipicamente o maior contato com a pele. Adicionalmente, os benefícios obtidos por tais composições para proteção de pele só são percebidos se o material para proteção de pele é transferido para a pele do usuário.
[004] As composições para proteção de pele, usadas em artigos absorventes conhecidos, caem geralmente dentro de uma de três categorias: (1) as composições que são essencialmente materiais particulados secos à temperatura ambiente, são secos ao toque, e não sofrem uma mudança de fase a temperaturas elevadas; (2) composições que são essencialmente líquidos à temperatura ambiente, são úmidos ao toque, e/ou composições que sofrem uma mudança de fase a uma temperatura elevada, habilitando a aplicação de material para proteção de pele em uma forma essencialmente líquida, tanto à temperatura ambiente quanto à temperatura elevada; e (3) suspensões ou soluções que são combinações de (1) e (2). Temperaturas elevadas como usado aqui significa uma temperatura na faixa de mais ou menos OO a mais ou menos 150X1 [005] Aqueles artigos absorventes que incluem essencialmente composições para proteção de pele líquidas, têm a desvantagem de que pode ser difícil aplicar o material ao artigo absorvente nas altas velocidades industriais empregadas durante a fabricação de artigos absorventes descartáveis. Ainda mais, artigos absorventes tendo um material para proteção de pele essencialmente líquido aplicado a uma superfície dele em contato com o corpo também têm freqüentemente uma sensação pegajosa durante o uso, que os usuários acham incômodo. Ainda mais, composições para proteção de pele essencialmente líquidas podem interferir também com a absorvência do artigo.
[006] Os artigos absorventes que empregam essencialmente
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3/22 composições para proteção de pele particuladas secas têm outras desvantagens. Em particular, verificou-se que durante a fabricação de tais artigos absorventes, o material para proteção de pele não pode ser eficazmente retido no artigo durante a fabricação causando o material ser prematuramente liberado. Esta liberação prematura pode causar problemas durante a fabricação e limita também a eficácia do material para proteção de pele no produto final. Para superar este problema, podem ser empregados agentes imobilizantes como emolientes ou ceras para ajudar a prender o material particulado à superfície do artigo absorvente. Porém, tais agentes imobilizantes apresentam muitos dos mesmos problemas discutidos acima com respeito a composições para proteção de pele líquidas. Ainda mais, o uso de agentes imobilizantes podem impedir também a transferência efetiva material para proteção de pele para o corpo durante o uso do artigo.
[007] Devido ao dito acima, existe uma necessidade para um material de cobertura para usar em artigos absorventes que inclui um material particulado para proteção de pele essencialmente seco que pode ser utilizado na fabricação de artigos absorventes descartáveis, e nas velocidades exigidas durante a fabricação de tais artigos absorventes. Existe também uma necessidade para um tal material de cobertura que retém no lugar eficazmente o material particulado para proteção de pele essencialmente seco, durante a fabricação sem o uso de um agente imobilizante, e ainda também sem liberar o material para proteção de pele durante o uso do artigo absorvente.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [008] Em vista do precedente, a presente invenção provê, de acordo com um primeiro aspecto da invenção, um material de cobertura para um artigo absorvente incluindo um substrato fibroso não tecido, tendo o substrato um valor de tortuousidade na faixa de cerca de 0,8 a mais ou menos 3,0, um material particulado para proteção de pele inPetição 870180067973, de 06/08/2018, pág. 7/36
4/22 cluindo um material particulado tendo um tamanho de partícula na faixa de cerca de 1 mícron a mais ou menos 75 mícrons.
[009] A presente invenção provê, de acordo com um segundo aspecto da invenção, um artigo absorvente incluindo uma cobertura permeável a líquido, uma barreira impermeável a líquido, o material de cobertura incluindo um substrato fibroso não tecido, tendo o substrato um valor de tortuousidade na faixa de cerca de 0,8 a mais ou menos 3,0, e um material particulado para proteção de pele incluindo um material particulado tendo um tamanho de partícula na faixa de cerca de 1 mícron a mais ou menos 75 mícrons.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0010] Serão descritos agora exemplos de modalidades da presente invenção com referência aos desenhos, em que:
[0011] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um material de cobertura para um artigo absorvente de acordo com a presente invenção;
[0012] A Figura 2 é uma vista em corte do material de cobertura mostrada na Figura 1 tomada ao longo da linha 2-2 dela;
[0013] A Figura 3 é uma vista em perspectiva de um forro de calcinha de acordo com a presente invenção incluindo o material de cobertura mostrado na Figura 1;
[0014] A Figura 4 é uma vista explodida do forro de calcinha mostrado na Figura 3; e [0015] A Figura 5 é uma vista esquemática de um aparelho para fazer o material de cobertura mostrado na Figura 1.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0016] Referindo-se às FIGURAS 1 e 2 é mostrado um material de cobertura 10, para um artigo absorvente, de acordo com um primeiro aspecto da invenção. O material de cobertura 10 inclui um substrato fibroso não tecido 12, e um material particulado para proteção de pele
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14, que é formado de um material particulado compreendendo uma pluralidade de partículas individuais 14a. Como mostrado na FIGURA 1 e FIGURA 2, o substrato 12 é um material fibroso, preferencial mente um material fibroso não tecido, incluindo uma pluralidade de fibras 12a, e é impregnado com o material particulado para proteção de pele
14. Em uma modalidade da invenção, o material particulado para proteção de pele 14 consiste em, ou alternativamente, consiste essencialmente em, uma pluralidade de partículas individuais 14a.
[0017] Referindo-se às FIGURAS 3 e 4 é mostrado um forro de calcinha 20, incluindo o material de cobertura 10, de acordo com um segundo aspecto da invenção. Na modalidade particular mostrada nas FIGURAS 3 e 4, a presente invenção representada como um forro de calcinha 20 mas, a presente invenção inclui também outros artigos absorventes sanitários como guardanapos sanitários, fraldas, artigos de incontinência de adulto e semelhantes.
[0018] O forro de calcinha 20, tem um corpo principal 22, com um primeiro lado transversal 26 definindo uma parte dianteira dela e um segundo lado transversal 28 definindo uma parte traseira dela. O corpo principal tem também dois lados longitudinais, isto é, um lado longitudinal 30, e um lado longitudinal 32.
[0019] Como representado na FIGURA 4, o corpo principal 22 é de uma construção laminada e inclui a camada inventiva de cobertura permeável a fluido 10, descrita em detalhe abaixo, uma camada de barreira impermeável à fluido 50, e um sistema absorvente opcional 44 disposto entre a camada de cobertura 10 e a barreira 50. O sistema absorvente 44 pode compreender uma camada única de material ou pode compreender camadas múltiplas. Por exemplo, o sistema absorvente pode compreender um núcleo de camada única ou ele pode compreender uma camada de transferência e um núcleo.
CAMADA DE COBERTURA
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6/22 [0020] Como mostram a FIGURAS 1 e 2, o material de cobertura 10 de acordo com a presente invenção inclui um substrato fibroso não tecido 12 e um material particulado para proteção de pele 14 que é formado de um material particulado compreendendo uma pluralidade de partículas individuais 14a. Como mostrado na FIGURA 1 e FIGURA 2, o substrato 12 é um material fibroso, preferencialmente um material fibroso não tecido incluindo uma pluralidade de fibras 12a, e é impregnado com o material particulado para proteção de pele 14.
[0021] Material particulado para proteção de pele como usado aqui significa um material que inclui uma pluralidade de elementos particulados distintos, e ditos elementos particulados não são suspensos em líquidos ou dissolvidos como uma solução em líquido a temperatura ambiente. Ainda mais, tal material particulado não sofre uma mudança de fase em uma temperatura elevada. Temperatura elevada como usado aqui significa uma temperatura na faixa de mais ou menos OG a mais ou menos 150G. Exemplos de materiai s particulados para proteção de pele incluem pós orgânicos e inorgânicos tais como maisena, pó de babosa, talco, caolim, sericite, mica, carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, anidrido silícico, óxido de zinco, óxido de titânio, e fosfato tribásico de cálcio.
[0022] O substrato 12 pode ser um material de rede de densidade relativamente baixa, volumoso, high-loft não tecido. O substrato 12 pode ser composto de somente um tipo de fibra, tal como poliéster, polipropileno, ou raion, ou ele pode incluir uma mistura de mais de uma fibra. O substrato 12 pode ser composto de fibras conjugadas ou bicomponente tendo um componente de ponto de fusão baixo e um componente de ponto de fusão alto. As fibras podem ser selecionadas de uma variedade de materiais naturais e sintéticos como fibra sintética, poliéster, raion (em combinação com outras fibras), algodão, fibra acrílica e semelhantes e combinações delas.
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7/22 [0023] As fibras bicomponente podem ser formadas de uma camada de poliéster e um uma envoltura de polietileno. O uso de materiais bicomponente apropriados resulta em uma rede fusível não tecido. Os exemplos de tais redes fusíveis são descritos na Patente U.S. N° 4.555.430 , emitida em 26 de novembro de 1985 para Chicopee. Usando um tecido fusível aumenta a facilidade com que a camada de cobertura pode ser montada à camada absorvente e/ou à camada de barreira.
[0024] Vantajosamente, as fibras que formam o substrato 12 não devem perder suas propriedades físicas quando elas forem molhadas, em outras palavras elas não devem desmoronar ou perder sua resiliência quando sujeitas à água ou fluido de corpo. O substrato 12 pode ser tratado para permitir passar fluido através dele prontamente. A cobertura 10 funciona para transferir também o fluido depressa para as outras camadas do sistema absorvente 44. Deste modo, o substrato 12 é vantajosamente umectável, hidrofílico e poroso. Quando o substrato 12 é composto de fibras hidrofóbicas sintéticas como poliéster ou fibras bicomponente, o substrato 12 pode ser tratado com um tensoativo para dar o grau desejado de absorção de umidade.
[0025] O substrato 12 pode ser fabricado usando qualquer uma de várias técnicas industriais de não tecido conhecidas, compreendendo (cordão fiado), (ligação fiada), (ligação técnica), (ligação aquecida através do ar) e (ligação de látex).
[0026] A camada de cobertura 10 pode ser modelada ao remanescente do sistema absorvente 44 a fim de ajudar a promover hidrofilicidade fundindo a cobertura à próxima camada. Tal fusão pode ser efetuada localmente, em uma pluralidade de locais ou sobre toda a superfície de contato da camada de cobertura 10 e sistema absorvente 44. Alternativamente, a camada de cobertura 10 pode ser presa ao sistema absorvente 44 por outros meios tal como por adesão.
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8/22 [0027] Em uma modalidade da invenção, o substrato 12 é um material fibroso não tecido tendo um valor de tortuosidade na faixa de cerca de 0.8 a mais ou menos 3,0. Em outra modalidade da presente invenção, o substrato 12 é um material fibroso não tecido tendo um valor de tortuosidade na faixa de cerca de 1,0 a mais ou menos 1,8. Foi verificado que valores de tortuosidade nas faixas acima permitem ao substrato reter eficazmente o material particulado para proteção de pele 14 durante a fabricação, e ainda também transfere eficazmente o material para proteção de pele 14 para a pele durante o uso.
[0028] Valor de tortuosidade (T), como usado aqui, é um valor adimensional que pode ser calculado de acordo com a seguinte fórmula:
T = Fr * (Fd/Sd-1)/Sp; onde [0029] Fr = Raio da Fibra em mícrons (mícrons);
[0030] Fd = Densidade da Fibra em gramas por metro cúbico (g/m3);
[0031] Sd = Densidade do Substrato (g/m3); e [0032] Sp = Tamanho médio de poro de substrato em mícrons (mícrons).
[0033] Raio de fibra (Fr, em mícrons) é calculado de acordo com a fórmula seguinte:
[0034] Fr (mícrons) = [((Fs/10000 m)/Fd)/3.14]1/2 * 106 ; onde [0035] Fs = Tamanho da Fibra em dtex, (nota: 1 dtex = 1g/10000 m); e [0036] Fd = densidade da Fibra em gramas por metro cúbico (g/m3).
[0037] A fórmula descrita acima para Tortuosidade foi derivada das fórmulas descritas no artigo por Cohen, A Wet Pore-Size Model for Coverstock Fabrics, Livro de Artigos: The International Nonwoven
Fabrics Conference, INDATEC'90, Association of the Nonwoven FaPetição 870180067973, de 06/08/2018, pág. 12/36
9/22 brics Industry, pp. 317-330 (1990), aqui incorporada por referência.
[0038] A densidade de fibra (Fd, em g/m3) para uma fibra particular corresponde ao material específico do qual a fibra é formada. A densidade de fibra é tipicamente especificada pelo fabricante de fibra na especificação de produto para a fibra particular.
[0039] Tamanho de fibra (Fs, dtex) é tipicamente especificado pelo fabricante de fibra na especificação de produto para a fibra particular.
[0040] A Densidade de Substrato (Sd, g/m3) é determinado pela seguinte fórmula:
Sd (g/m3) = Peso de Base do Substrato (g/m2)/Espessura do Substrato (m) [0041] Tamanho de poro médio do substrato (Sp, mícrons) pode ser determinado utilizando um aparelho adequado tal como um TRI/AutoporosimeterTM, disponível da TRI, Princeton, NJ. O instrumento e o uso dele é descrito no trabalho Liquid Porosimetry: New Methodology and Applications por Dr. B. Miller e Dr. I. Tyomkin, publicado no Journal of Colloid and Interface Science, 162, 163-170, (1994). O software tratamento de dados TRI/AC© PVD foi usado para avaliação de dados.
[0042] Se é usada uma única fibra para formar o substrato então mantém-se a fórmula acima para raio de fibra (Fr, em mícrons) e o raio de fibra calculado pode então ser usado na fórmula de valor de tortuousidade (T) colocada acima. Porém, se são usadas múltiplas fibras para formar o substrato, então deve ser calculados um raio médio de fibra (Frm) e um tamanho médio de fibra Fsm. A fim de determinar o raio médio de fibra deve ser calculado primeiro a densidade média das fibras (Fd m). Por exemplo, a densidade média das fibras para um substrato contendo duas fibras pode ser calculada de acordo com a seguinte fórmula:
Fdm (g/m3) = [Fdi * Wi] + [Fd2 * W2]; onde
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10/22 [0043] Fdi = densidade da primeira fibra em g/m^;
[0044] Wi = percentual de peso da primeira fibra;
[0045] Fd2 = densidade da segunda fibra em g/m^; e [0046] W2 = percentual de peso da segunda fibra.
[0047] De uma maneira semelhante o tamanho de fibra média (FsAve ) pode ser calculado como segue:
Fsm (dtex) = [Fsi * Wi] + [Fs2 * W2]; onde [0048] Fsi = tamanho da primeira fibra;
[0049] Wi = percentual de peso da primeira fibra;
[0050] Fs2 = tamanho da segunda fibra; e [0051] W2 = percentual de peso da segunda fibra.
[0052] Um raio médio de fibra (Frm) pode então ser calculado como segue:
Frm (mícrons) = [((Fsm/10000 m)/Fdm)/3,14]1/2 * 106 [0053] O Valor de Tortuosidade (T) pode então ser calculado de acordo com a seguinte fórmula:
T = Frm * (Fdm/Sd-1 )/Sp [0054] onde Frm = Raio médio de Fibra em mícrons (mícrons); [0055] Fdm = Densidade média de Fibra em gramas por metro cúbico (g/m3);
[0056] Sd = Densidade de Substrato (g/m^); e [0057] Sp = Tamanho médio de poro de substrato em mícrons (mícrons).
[0058] Em uma modalidade da invenção o substrato fibroso não tecido 12 está livre de quaisquer agentes imobilizantes para prender o dito material particulado para proteção de pele 14 ao substrato 12.
Agente Imobillizante como usado aqui significa qualquer material que funciona para aderir o material particulado para proteção de pele 14 ao
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11/22 substrato, e/ou qualquer material que funciona para prevenir o material particulado para proteção de pele 14 de migrar livremente dentro do substrato 12. Os exemplos específicos de agentes imobilizantes são descritos na Patente US6570054 para Gatto et al., cujo tema é por este meio incorporado por referência.
[0059] Como visto na Figura 2, o substrato é formado preferencialmente de uma pluralidade de fibras individuais 12a. Em uma modalidade da presente invenção as fibras 12a têm uma densidade de fibra de cerca de 5* 10^ g/m^ a mais ou menos 2,0 * 10θ g/rrA Em outra modalidade da invenção as fibras têm uma densidade de fibra de cerca de 9 * 10^ g/m 3 θ mais ou menos 1.5 * 10θ g/m^· A densidade de fibra para uma fibra particular corresponde ao material específico do qual a fibra é formada, a densidade de fibra, tipicamente, é especificada pelo fabricante de fibra na especificação de produto para a fibra particular.
[0060] Em uma modalidade da invenção, cada uma das fibras 12a têm um tamanho de fibra (Fs) na faixa de cerca de 1,0 dtex a mais ou menos 7.8 dtex. Em outra modalidade da invenção, cada uma das ditas fibras 12 tem um tamanho de fibra na faixa de cerca de 1,7 dtex a mais ou menos 5,6 dtex. O tamanho de fibra, tipicamente, é especificado pelo fabricante de fibra na especificação de produto para a fibra particular.
[0061] Em uma modalidade da invenção, cada uma das fibras 12a têm um raio de fibra na faixa de cerca de 3 mícrons a mais ou menos 25 mícrons. Em outra modalidade da invenção, cada uma das fibras 12a têm um raio de fibra na faixa de cerca de 5 mícrons a mais ou menos 12 mícrons.
[0062] Um exemplo de uma fibra de poliéster adequada para uso na presente invenção é Wellman Tipo D203, 1,5 dpf (1,7 dtex), comprimento de fibra de 38 mm, comercial mente disponível da Wellman,
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Inc., Charlotte, Carolina do Norte. Um exemplo de uma fibra de raion adequada para uso na presente invenção é Lenzing Tipo 8192, 1,5 dpf (1,7 dtex), comprimento de fibra de 40 mm, comercial mente disponível da Lenzing AG, Lenzing, Áustria.
[0063] Em uma modalidade da invenção, o substrato fibroso não tecido 12 tem um tamanho médio de poro na faixa de cerca de 40 mícrons a mais ou menos 200 mícrons. Em outra modalidade, o substrato fibroso não tecido 12 tem um tamanho médio de poro na faixa de cerca de 60 mícrons a mais ou menos 150 mícrons.
[0064] Em uma modalidade da invenção, o substrato fibroso não tecido 12 tem um peso base na faixa de cerca de 40 gsm (g/m2) a mais ou menos 200 gsm, em outra modalidade na faixa de cerca de 60 gsm a mais ou menos 150 gsm.
[0065] Em uma modalidade da invenção, o substrato fibroso não tecido 12 tem uma densidade na faixa de cerca de 1,0 * 10^ g/m^ a mais ou menos 3,0 *10® g/m^, e em outra modalidade na faixa de cerca de 4,5 * 10^ g/m^ a mais ou menos 1,0 * 10^ g/rrA [0066] O material de cobertura 10 de acordo com a presente invenção inclui também um material particulado para proteção de pele 14, composto de um material particulado compreendendo uma pluralidade de partículas individuais 14a. Em uma modalidade da invenção, o material particulado para proteção de pele 14 consiste em, ou consiste alternativamente essencialmente de, uma pluralidade de partículas individuais 14a.
[0067] Material particulado para proteção de pele como usado aqui significa um material que inclui uma pluralidade de distintos elementos particulados, e ditos elementos particulados não são suspensos em líquidos ou dissolvidos como uma solução em líquido à temperatura ambiente. Adicionalmente tal material particulado não sofre uma mudança de fase em uma temperatura elevada. Exemplos de material
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13/22 particulado para proteção de pele incluem pós orgânicos e inorgânicos tais como, talco, caolim, sericite, mica, carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, anidrido silícico, óxido de zinco, óxido de titânio, amido de milho, pó de babosa e fosfato tribásico de cálcio, como também combinações destes materiais acima. Os exemplos materiais particulados para proteção de pele comercial mente disponíveis incluem amido de milho da Corn Products Corporation, Bedford Park, Illinois, Óxido de Zinco USP da Zinc Corporation of America, Monaca, Pennsylvania, e fosfato tribásico de cálcio, NF da Rhone Poulenc, Chicago Heights, Illinois.
[0068] Em uma modalidade da invenção cada uma das partículas individuais 14a tem um tamanho de partícula na faixa de cerca de 1 mícron a mais ou menos 75 mícrons, e as partículas 14a tem um conteúdo de umidade de mais ou menos 3% a mais ou menos 20%. Em outra modalidade da invenção cada uma das partículas individuais 14a têm um tamanho de partícula na faixa de cerca de 5 mícrons a mais ou menos 30 mícrons e as partículas 14a têm um conteúdo de umidade de mais ou menos 8% a mais ou menos 14%. O tamanho de partícula e conteúdo de umidade para um material particulado específico, tipicamente, é especificado na especificação de produto para o material particular.
[0069] Em uma modalidade da invenção o material particulado para proteção de pele 14 está presente no substrato não tecido 12 em uma quantidade de mais ou menos 1 gsm a mais ou menos 50 gsm e em outra modalidade em uma quantidade de mais ou menos 10 gsm a mais ou menos 30 gsm.
[0070] Será descrito com referência a Figura 5, um método para fazer o material de cobertura 10 de acordo com a presente invenção. A
Figura 5 representa um aparelho 100 para fazer o material de cobertura 10 de acordo com a presente invenção, o aparelho 100 inclui um
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14/22 rolo de desenrolar 102, meios 104 para aplicar um material particulado para_proteção de pele 14 ao substrato não tecido 12, um par de rolos de passagem 106a e 106b, e um rolo de rebobinado 108. Os rolos de passagem 106a e 106b podem ter uma superfície lisa ou podem ser providos com um padrão. Os meios 100 para aplicar o material particulado para proteção de pele 14 ao substrato não tecido 12 podem incluir quaisquer meios convencionais como bocais de pulverização, alimentador por gravidade, ou semelhante.
[0071] Durante a fabricação do material de cobertura 10, o substrato 12 é desenrolado do rolo de desenrolar 102 e transportado em uma direção de máquina. Em uma modalidade da invenção o substrato 12 é transportado a uma velocidade na faixa de cerca de 7,5 m/min a mais ou menos 500 m/min, e em outra modalidade de mais ou menos 100 m/min a mais ou menos 350 m/min. O substrato 12 é transportado através dos rolos de apoio 103 e 105 para os meios 104 para aplicar o material particulado para proteção de pele 14. Os meios 104 aplicam o material particulado para proteção de pele 14 a uma superfície superior 13 do substrato 12. O substrato 12, e o material para proteção de pele 14, são então adicionalmente transportados em uma direção de máquina para um par de rolos de passagem 106a e 106b. Em uma modalidade da invenção, os rolos de passagem 106a e 106b funcionam para aplicar uma força de compressão ao substrato. Em outra modalidade da invenção, os rolos de passagem 106a e 106b são rolos de passagem aquecidos e funcionam para aplicar simultaneamente uma força de compressão e calor ao substrato.
[0072] Em uma modalidade da invenção, os rolos de passagem
106a e 106b são dispostos de tal forma que a superfície dos rolos estejam em contato um com o outro, em outras palavras os rolos de passagem 106a e 106b são dispostos em uma configuração de intervalo zero. Nesta configuração de intervalo zero é aplicada uma força aos
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15/22 rolos 106a e 106b a fim de manter o contato face a face. A quantidade específica de força exigida para manter os rolos 106a e 106b em contato face a face variará um pouco dependendo de certas variáveis como a velocidade do substrato 12 e a espessura do substrato 12. Cilindros de ar ou outros meios conhecidos daqueles qualificados na técnica podem ser usados para aplicar a força exigida para manter os rolos 106a e 106b em contato face a face.
[0073] Em uma modalidade, a força de compressão aplicada ao substrato 12 está na faixa de mais ou menos 0,1 kN/cm a mais ou menos 1,2 kN/cm (mais ou menos 60 libras/polegada a mais ou menos 700 libras/polegada), e em outra modalidade de mais ou menos 0,4 kN/cm a mais ou menos 0,7 kN/cm (mais ou menos 250 libras/polegada a mais ou menos 400 libras/polegada). A força aplicada ao substrato expressa acima é baseada na força de passagem aplicada dividido pela largura do substrato.
[0074] Em outra modalidade da invenção, os rolos de passagem 106a e 106b são dispostos de forma tal que existe um espaço entre a superfície dos rolos, isto é, os rolos são dispostos em uma configuração de intervalo não-zero. Para que os rolos 106a e 106b ainda possam aplicar uma força de compressão ao substrato, apesar da configuração de intervalo não-zero, o intervalo entre os rolos deve ser menor do que uma espessura (St) do substrato 12. A fixação do intervalo, isto é, a distância entre as faces dos rolos de passagem 106a e 106b, variará um pouco dependendo do substrato particular selecionado. Porém, verificou-se que a fixação do intervalo (G), de acordo com uma modalidade, é selecionada de tal forma que ele seja maior que zero e menor do que uma metade da espessura do substrato (St), e em outra modalidade da invenção está na faixa entre mais ou menos 0.025 mm (0,001 polegadas) a mais ou menos um quarta da espessura do substrato. A fixação das faixas de intervalo (G) de acordo com a invenção,
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16/22 como citada acima, pode deste modo ser expressa como segue:
< G < 0.5 St; ou
0.025 mm < G < .25 St [0075] onde St = Espessura de Substrato [0076] A fim de manter a fixação do intervalo entre os rolos de passagem 106a e 106b pode ser necessário aplicar uma força nominal aos rolos 106a e 106b meramente para manter os em uma posição constante.
[0077] Na modalidade da invenção, em que calor e uma força de compressão são simultaneamente aplicados ao substrato 12, a superfície dos rolos de passagem 106a e 106b em uma modalidade da invenção são aquecidas a uma temperatura na faixa de mais ou menos 25Ό a mais ou menos 250Ό (77Έ a mais ou menos 48 2Έ) e em outra modalidade na faixa de mais ou menos 35Ό a mais ou menos 150Ό (95Έ a mais ou menos 300Έ). A temperatura d os rolos de passagem 106a e 106b deve ser selecionada de tal forma que os rolos de passagem 106a e 106b não derretam as fibras constituintes que formam o substrato 12.
[0078] Depois da aplicação da força de compressão, ou a aplicação simultânea da força de compressão e calor, ao substrato 12, o substrato 12 é transportado adicionalmente através do rolo de apoio 107 em uma direção de máquina para o rolo de rebobinado 108. Alternativamente, o substrato pode ser transportado adicionalmente na direção de máquina para processamento adicional, por exemplo, incorporação de um forro de calcinha 20 do tipo descrito aqui.
EXEMPLO DE MATERIAL DE COBERTURA INVENTIVO [0079] É descrito em detalhe abaixo, um exemplo específico de um material de cobertura 10 de acordo com a presente invenção, e um método de fazer o mesmo.
[0080] Um substrato 12 foi formado usando um processo convenPetição 870180067973, de 06/08/2018, pág. 20/36
17/22 cional de cordão fiado e o substrato incluiu 75% de fibras de poliéster por peso e 25% de fibras de em por peso. As fibras de poliéster eram do Tipo Wellman D203, 1,5 dpf (1,7 dtex), comprimento de fibra de 38 mm, comercial mente disponível da Wellman, Inc., Charlotte, Carolina do Norte. As fibras de raion eram do Tipo Lenzing 8192, 1,5 dpf (1,7 dtex), comprimento de fibra de 40 mm, comercial mente disponível da Lenzing AG, Lenzing, Áustria.
[0081] O substrato formado 12 teve um peso base de 75 gsm e uma espessura de 0.001 m. A Densidade de Substrato (Sd, g/m3) foi determinada pela fórmula, Sd (g/m3) = Peso de Base do Substrato (g/m2)/Espessura de Substrato (m). A Densidade de Substrato calculada, Sd, para o substrato formado 12 foi de 7,5 * 104 g/m3· [0082] O tamanho médio de poro do substrato (Sp, mícrons) era determinado utilizando um aparelho adequado como um TRI/Autoporosi meter®, disponível da TRI, Princeton, NJ. O tamanho médio de poro Sp foi medido para ser 62 mícrons.
[0083] As fibras tiveram respectivamente as propriedades colocadas abaixo.
|
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Tipo Wellman D203 |
Tipo Lenzing 8192 |
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Denier de Fibra |
1,7 dTex |
1,7dTex |
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Densidade de fibra |
1,37* 106 g/m3 |
1,51 * 10θ g/m3 |
[0084] Uma densidade média de fibra foi calculada de acordo com a seguinte fórmula:
Fdm (g/m3) = [Fdi * Wi] + [Fd2 * W2] * 10θ microns/metro; onde [0085] Fdi = densidade da primeira fibra;
[0086] Wi = percentual de peso da primeira fibra;
[0087] Fd2 = densidade da segunda fibra; e [0088] W2 = percentual de peso da segunda fibra.
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18/22 [0089] Deste m0d0j Fdm = [1j37 * 106 * o,75] + [1,51 * 106* 0,25] = 1,405* 106 g/m3 [0090] D e uma maneira semelhante um tamanho médio de fibra (Fsm ) foi calculado de acordo com a seguinte fórmula:
Fsm (dtex) = [Fsi * Wi] + [Fs2 * W2]; onde [0091] Fsi = tamanho da primeira fibra;
[0092] Wi = percentual de peso da primeira fibra;
[0093] ps2 = tamanho da segunda fibra; e [0094] w2 = percentual de peso peso da segunda fibra.
[0095] Deste modOj Fsm (dtex) = [1,7 * 0,75] + [1,7 * 0,25] = 1,7 dtex [0096] um raio médio de fibra (Frm) foi então calculado de acordo com a seguinte fórmula:
Frm (mícrons) = [((Fsm/10000 m)/Fdm)/3.14]1/2 * 106 [0097] Deste modo, Frm (mícrons) = [((1.7/10000)/ 1,405 * 10θ)/3,14]1/2* 10θ = 6,2 mícrons [0098] q valor de Tortuosidade (T) foi então calculado de acordo com a fórmula seguinte:
T = Frm * (Fdm/Sd-1 )/Sp [0099] onde Frm = Raio Médio de Fibra em mícrons (mícrons);
[00100] Fd = Densidade Média de Fibra em gramas por metro cúbico (g/m3);
[00101] sd = Densidade de Substrato (g/m3); e [00102] sp = Tamanho médio de poro de substrato em mícrons (mícrons).
[00103] Deste modo, T = 6.2 * (1,405 * 10θ/7,5 * 104 -1 )/62 = 1,77
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19/22 [00104] O substrato formado 12 foi desenrolado de um rolo de desenrolar 102 e transportado em uma direção de máquina a uma velocidade de 100 m/min. Foi aplicado pó de amido de milho tendo tamanho de particulado de 5 mícrons e um conteúdo de umidade de 8%, comercial mente disponível da Corn Products Corporation, Bedford Park, Illinois, a uma superfície de topo do substrato 12 em uma quantidade de 30 gsm. O substrato 12 incluindo o amido de milho foi transportado aos rolos de passagem aquecidos 106a e 106b. Cada um dos rolos de passagem 106a e 106b tinham um diâmetro de 76 mm (3) e a fixação do intervalo (G) entre os rolos foi zero. Cada um dos rolos de passagem 106a e 106b foram construídos de aço e tinham uma superfície de rolo lisa. A superfície de cada rolo de passagem 106a e 106b foi aquecida a uma temperatura de 170Ό (338Έ). Um a força foi aplicada aos rolos de passagem 106a e 106b por meio de um par de cilindros de ar, tendo cada cilindro de ar uma pressão de 4.8 bars (480 kpa) e um diâmetro de cilindro de ar de 76 mm (3). Deste modo, a força de passagem calculada foi de 4,4 kN (990 libras). O substrato 12 tinha uma largura de 76 mm (3), deste modo a força de compressão aplicada ao substrato 12 foi de 0,6 kN/cm (330 libras/polegada). SISTEMA ABSORVENTE [00105] O sistema absorvente opcional 44 pode incluir uma camada única de material ou pode incluir camadas múltiplas. Em uma modalidade, o sistema absorvente 44 é uma dosagem ou mistura de fibras de celulose e superabsorvente nas fibras e no meio das fibras daquela polpa.
[00106] É possível que o sistema absorvente 44 poderia ser integrado com a cobertura e/ou barreira de tal forma que exista essencialmente somente uma estrutura de camada única ou uma estrutura de duas camadas incluindo a função das camadas múltiplas descrita aqui. [00107] As fibras de celulose que podem ser usadas no sistema
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20/22 absorvente 44 são bem-conhecidas na técnica e incluem polpa de madeira, algodão, linho e turfa de musgo. A polpa de madeira é preferida. As polpas podem ser obtidas de processos mecânicos ou químicomecânicos, sulfito, kraft, materiais de rejeito de descascamento, polpas solventes orgânicas, etc. Ambas as espécies de madeira macia e madeira dura são úteis. As polpas de madeira macia são preferidas. Não é necessário para tratar fibras de celulose com agentes químicos de (de desligação), agentes de ligação cruzada e semelhantes para usar no presente material. Alguma parte da polpa pode ser quimicamente tratada como discutido na Patente US 5.916.670 para melhorar a flexibilidade do produto. A flexibilidade do material pode também ser melhorada trabalhando mecanicamente o material ou amaciando o material. O sistema absorvente 44 pode conter qualquer polímero superabsorvente (SAP), cujos SAPs são bem-conhecidas na técnica. Para os propósitos da presente invenção, o termo polímero superabsorvente (ou SAP) se refere a materiais que são capazes de absorver e reter pelo menos mais ou menos 10 vezes o seu peso em fluidos de corpo sob uma pressão de 3,45 kpa (0,5 psi). As partículas de polímero superabsorvente da invenção podem ser polímeros hidrofílicos com ligação cruzada inorgânicos ou orgânicos, tais como álcoóis polivinílicos, óxidos de polietileno, amidos com ligação cruzada, goma guar, goma (xantana), e semelhantes. As partículas podem estar na forma de um pó, grãos, grânulos, ou fibras. Em uma modalidade da invenção, partículas de polímero superabsorvente para usar na presente invenção são poliacrilatos com ligação cruzada, como o produto oferecido pela Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Of Osaka, Japan, sob a designação de SA70N e produtos oferecidos pela Stockhausen Inc.. [00108] É possível que o sistema absorvente 44 poderia ser integrado com a cobertura e/ou barreira como tal que exista essencialmente uma só estrutura de camada única ou uma estrutura de duas
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21/22 camadas incluindo a função das camadas múltiplas descritas aqui. CAMADA DE BARREIRA [00109] Subjacente à camada absorvente 44 está uma camada de barreira 50 compreendendo material de filme impermeável a líquido para prevenir o líquido que é entranhado no sistema absorvente 44 de sair do revestimento sanitário e manchar a roupa de baixo do usuário. A camada de barreira 50 é preferencialmente feita de filme polimérico, embora ele possa ser feito de material impermeável à líquido, permeável a ar tais como materiais não tecidos tratados com repelente ou filmes microporosos ou espumas.
[00110] O adesivo de posicionamento pode ser aplicado a um artigo de vestuário faceando o lado da camada de barreira para prender o revestimento ao artigo de vestuário durante o uso. O adesivo de posicionamento pode ser coberto com papel removível de forma que o adesivo de posicionamento esteja coberto pelo papel removível anteriormente ao uso.
[00111] A camada de barreira pode ser respirável, isto é, permite ao vapor transpirar. Materiais conhecidos para este propósito incluem materiais não tecidos e filmes microporosos em que a microporosidade é criada, dentre outros modos, estirando um filme orientado. Podem também ser usados camadas únicas ou múltiplas de filmes permeáveis, tecidos, materiais fundidos soprados, e combinações deles, que provêm um caminho tortuoso, e/ou cujas características de superfície provêm uma superfície líquida repelente à penetração de líquidos, para prover uma lâmina de fundo respirável. A camada de cobertura 42 e a camada de barreira 50 são unidas em conjunto ao longo de suas partes marginais para formar uma vedação de envoltório ou flange que mantém a camada absorvente 44 cativa. A junção pode ser feita por meio de adesivos, colagem por calor, colagem ultra-sônica, vedação de freqüência de rádio, frisamento mecânico, e combinações deles.
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22/22 [00112] As aplicações do artigo absorvente de acordo com a presente invenção para uso sanitário e outros usos de proteção de saúde podem ser realizados para qualquer proteção sanitária, incontinência, métodos e técnicas médicas e absorventes que são presentemente ou prosprectivamente conhecidas por aqueles versados na técnica. Deste modo, se tenciona que o presente pedido cubra as modificações e variações desta invenção desde que elas venham dentro do âmbito das reivindicações anexadas e seus equivalentes.
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