ES2203372T3 - Procedimiento de aplicacion intermitente de material particulado. - Google Patents
Procedimiento de aplicacion intermitente de material particulado.Info
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Abstract
Un procedimiento para aplicar material particulado a un sustrato, comprendiendo el procedimiento las etapas de: proveer un sustrato; proveer un suministro continuo de material particulado desde una fuente de suministro hasta una válvula que tenga una fase de aplicación de polvo y una fase de recirculación; disponer la válvula para la fase de aplicación de polvo; dispensar el material particulado a través de la válvula sobre al menos una parte de una superficie del sustrato; disponer la válvula para la fase de recirculación; llevar el material particulado de nuevo a la fuente de suministro; caracterizado porque comprende disponer la válvula para la fase aplicación de polvo, en donde se permite un paso de una cantidad medida de material particulado a través suyo; disponer la válvula para la fase recirculación para impedir la dispensación de material particulado sobre el sustrato y permitir el paso a través suyo hasta la fuente de suministro.
Description
Procedimiento de aplicación intermitente de
material particulado.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y aparato novedosos para aplicar intermitentemente
material particulado a un sustrato con su colocación precisa dentro
del sustrato.
Ya se conocen estructuras absorbentes para su
inclusión en artículos absorbentes desechables, usados para absorber
fluidos corporales y otros exudados. Dichas estructuras absorbentes
han sido fabricadas tradicionalmente a partir de materiales
fácilmente disponibles y relativamente baratos, tales como fibras de
algodón, borra de pulpa de madera, tejido celulósico o algodón para
apósitos, u otras fibras absorbentes. Estos materiales han
proporcionado una absorción de fluidos satisfactoria, tanto en
términos de velocidad de absorción como capacidad total de
absorción. Por desgracia, las estructuras absorbentes fabricadas a
partir de dichos materiales pueden tender a colapsar cuando están
húmedas, perdiendo, de este modo, parte de su volumen de huecos.
Dichas estructuras también pueden permitir que el fluido absorbido
sea exprimido y sacado de nuevo fuera de la estructura y demarrado
sobre el usuario del artículo absorbente. Además, cuando dichas
estructuras tienen fluido absorbido, pueden presentar una sensación
de humedad incomoda sobre la piel del usuario.
Más recientemente, se han combinado partículas
superabsorbentes de polímero con los materiales absorbentes más
tradicionales para proveer estructuras con absorción y retención
mejoradas, las cuales pueden ayudar a eliminar los problemas de
exprimir hacia fuera y la sensación de superficie húmeda. La
sustitución de materiales absorbentes tradicionales con partículas
superabsorbentes de polímero también pueden permitir que los
productos absorbentes sean más delgados mientras retienen la
capacidad absorbente de productos más gruesos y más a granel. Sin
embargo, un inconveniente a las partículas superabsorbentes de
polímero es su relativamente alto coste comparado con los
materiales absorbentes más tradicionales.
Adicionalmente, como las partículas
superabsorbentes de polímero tienden a hincharse a medida que
absorben fluido, pueden ocasionar lo que se conoce comúnmente como
bloqueo del gel. Con otras palabras, a medida que el fluido es
absorbido por las partículas superabsorbentes de polímero, estas
partículas se hinchan y pueden formar una capa oclusiva de
partículas superabsorbentes hinchadas. Esta capa oclusiva impide
entonces el paso de fluido adicional al interior de la estructura.
De este modo, las partículas superabsorbentes de polímero deben
estar adecuadamente colocadas dentro de una estructura absorbente
para permitir que este hinchado utilice en la mayor medida posible
su capacidad de absorber. En general, la prevención de bloqueo de
gel se ha realizado mezclando partículas superabsorbentes de
polímero con materiales espaciadores, tales como fibras absorbentes
o no absorbentes, o colocando las partículas superabsorbentes de
polímero hacia el fondo de la estructura absorbente. Sin embargo,
aunque estos procedimientos de colocación de polímero
superabsorbente pueden minimizar el bloqueo del gel, no llevan a
cabo el uso más eficaz de la capacidad de absorción del polímero
superabsorbente.
A menudo puede ser deseable añadir otros
materiales particulados o en polvo a las estructuras absorbentes
para proporcionar beneficios, tales como control del olor, sequedad
mejorada, protección o tratamiento de la piel, o una apariencia
limpia. Ejemplos de dichos materiales particulados o en polvo,
incluyen entre otros, zeolitas, bicarbonato sódico, perfumes
microencapsulados y otros compuestos, dióxido de titanio, y fibras
absorbentes o superabsorbentes. Por desgracia, la mayoría de estos
tipos de materiales particulados tienen un coste superior al de los
materiales absorbentes tradicionales y, por lo tanto, se desea
colocar con precisión cantidades precisas de estos materiales
particulados dentro del artículo de tal forma que sean utilizados
completamente con unos desperdicios y un coste mínimos.
En el documento US 5.750.066 se describe un
procedimiento y un aparato para formar una corriente intermitente de
partículas discretas para su aplicación a bandas fibrosas, en el
cual una corriente de suministro de partículas absorbentes
arrastradas por aire está dirigida de tal modo que forme un ángulo
agudo incluido con una superficie de separación sobre una máscara
giratoria. El ángulo es, ventajosamente, aproximadamente 24 grados
y puede ser, preferentemente, inferior a 60 grados. La cantidad de
movimiento de las partículas es importante para dirigir
adecuadamente las partículas dentro de una primera corriente
intermitente que pasa a través de la máscara, o para la desviación
adecuada de las partículas en una segunda corriente intermitente en
una dirección predeterminada para entrar en un conducto para
reciclarse. Las partículas en la primera corriente intermitente se
combinan con una corriente de fibras arrastradas por aire en un
conducto divergente y la corriente combinada que lleva aire se
dirige hasta un tambor de formación foraminoso.
Por lo tanto, lo que se necesita es una
estructura absorbente con buena absorción y retención de fluido. Lo
que también se necesita es una estructura absorbente que ayude a
proporcionar una sensación seca a la piel de un usuario al ser usada
en un artículo absorbente. También se necesita una estructura
absorbente con partículas superabsorbentes de polímero, o de otros
materiales particulados, espaciadas y situadas dentro de la
estructura para utilizar más completamente la excepcionales
posibilidades de las partículas, y un procedimiento y un aparato
para fabricar una estructura absorbente como esta.
Es un objetivo de la presente invención
proporcionar un procedimiento y un aparato para aplicar
intermitentemente un material particulado a un sustrato.
Es un objetivo adicional de la presente invención
proporcionar un procedimiento y un aparato para aplicar
intermitentemente una cantidad precisa de un material particulado a
un sustrato.
Es otro objetivo de la presente invención
proporcionar un procedimiento y un aparato para aplicar
intermitentemente un material particulado a un sustrato con
precisión dentro de los límites de un patrón predeterminado.
Es aún otro objetivo de la presente invención
proporcionar un procedimiento de fabricación de una estructura
absorbente con partículas superabsorbentes de polímero espaciadas y
situadas dentro de la estructura para utilizar más completamente
las posibilidades de absorción y retención de las partículas
superabsorbentes de polímero.
De acuerdo con la presente invención, se ha
proporcionado un procedimiento según la reivindicación 1, y un
aparato según las reivindicaciones 12 y 15 para aplicar de forma
intermitente una cantidad precisa de material particulado a un
sustrato de forma precisa dentro de los límites de un patrón
predeterminado con desperdicio mínimo del material particulado.
Además, de acuerdo con la presente invención, se
ha proporcionado un procedimiento según la reivindicación 1, y un
aparato según las reivindicaciones 12 y 15 para fabricar una
estructura absorbente novedosa para usar en artículos absorbentes.
La estructura absorbente incluye un elemento absorbente formado a
partir de fibras absorbentes y, opcionalmente, puede incluir capas
adicionales de laminado, tales como una o más capas de un textil no
tejido. El textil no tejido puede tener una densidad menor y una
mayor porosidad que el elemento absorbente de la invención para
permitir la adquisición de fluido y la transferencia del líquido
adquirido hasta un elemento absorbente contiguo de mayor densidad.
Alternativamente, el textil no tejido puede tener una mayor densidad
y una menor porosidad que el elemento absorbente para aumentar la
empaquetadura de algodón a los fluidos por todo el textil no
tejido. Preferentemente, los textiles no tejidos de menor densidad
se colocan contiguos a la superficie de un elemento absorbente
enfrentada al cuerpo, y los textiles no tejidos de mayor densidad se
colocan contiguos a la superficie enfrentada a la vestimenta de un
elemento absorbente.
El elemento absorbente tiene una región central
rodeada por bordes periféricos. El elemento absorbente tiene una
superficie superior y una superficie inferior que definen entre
ellas, un elemento espesor. El elemento espesor tiene un 35% de
inferior y un 65% de superior. El elemento absorbente es una
estructura integral que tiene una zona de alta absorción, la cual
comprende una mezcla integral de fibras absorbentes y de partículas
superabsorbentes de polímero y tiene una primera superficie y una
segunda superficie separadas por una zona espesor. Tal y como se
emplea en la memoria, el término "integral" significa una
estructura unitaria en la cual las fibras absorbentes están
entremezcladas por todo el elemento absorbente. Así, no existen
capas identificables de laminado que puedan ser separadas de otras
capas dentro del elemento.
La zona de alta absorción se encuentra, en al
menos una parte de la región central, en el 35% superior del
elemento absorbente. La primera superficie de la zona de alta
absorción puede, opcionalmente, ser coplanaria con la superficie
superior del elemento absorbente o, alternativamente, la zona de
alta absorción puede estar por debajo de la superficie superior del
elemento absorbente. El espesor de la zona de alta absorción
comprende, aproximadamente, el 35% del espesor del elemento
absorbente, careciendo sustancialmente de partículas
superabsorbentes el restante 65% de elemento absorbente. De este
modo, el elemento absorbente comprende una zona superior de alta
absorción, que contiene fibras absorbentes y partículas
superabsorbentes de polímero situadas en un 35% superior del
espesor del elemento absorbente, y una región inferior de absorción
la cual carece sustancialmente de partículas superabsorbentes.
En una realización preferida, las partículas
superabsorbentes de polímero pueden estar mezcladas con fibras
absorbentes dentro de la zona de alta absorción. En una realización
más preferida, las partículas superabsorbentes de polímero están
mezcladas uniforme y homogéneamente con las fibras absorbentes
dentro de la zona de alta absorción. Alternativamente, las
partículas superabsorbentes pueden estar situadas dentro de la zona
de alta absorción en una región relativamente estrecha que comprende
el 15%, o más preferentemente el 10%, del espesor del elemento
absorbente. Adicionalmente, las partículas superabsorbentes pueden
estar distribuidas dentro de la zona de alta absorción sobre un
gradiente creciente, en el cual la concentración de partículas
superabsorbentes crece desde la primera superficie de la zona de
alta absorción hasta la segunda superficie de la zona de alta
absorción, o sobre un gradiente decreciente, en el cual la
concentración de partículas superabsorbentes decrece desde la
primera superficie de la zona de alta absorción hasta la segunda
superficie de la zona de alta absorción. En una realización más
preferida, la superficie superior del elemento absorbente carece
sustancialmente de partículas superabsorbentes, estando la zona de
alta absorción ligeramente por debajo de la superficie superior del
elemento absorbente en la cual la superficie superior del elemento
absorbente comprende el 100% de fibras absorbentes de pulpa.
La estructura absorbente es útil en artículos
absorbentes tales como compresas higiénicas, pañales, artículos de
incontinencia y similares. Un ejemplo de un artículo como este
comprende el elemento absorbente de la invención contenido entre una
capa permeable a líquidos enfrentada al cuerpo, y una capa barrera
impermeable a líquidos y situada de tal forma que la capa
enfrentada al cuerpo está contigua a la superficie superior del
elemento absorbente, y la capa barrera impermeable está contigua a
la superficie inferior del elemento absorbente.
La figura 1 es una vista en sección de una
primera realización preferida de un elemento absorbente fabricado
mediante el procedimiento y el aparato de la invención.
La figura 2 es una vista en sección de una
segunda realización preferida de un elemento absorbente fabricado
mediante el procedimiento y el aparato de la invención.
La figura 3 es una vista en sección de una
primera realización preferida de un artículo absorbente fabricado
mediante el procedimiento y el aparato de la invención.
La figura 4 es una vista en sección de una
segunda realización preferida de un artículo absorbente fabricado
mediante el procedimiento y el aparato de la invención.
La figura 5 es una vista en perspectiva de una
realización preferida de un artículo absorbente fabricado mediante
el procedimiento y el aparato de la invención.
La figura 6 es una ilustración esquemática de una
realización preferida del aparato de la invención.
La figura 7A es una vista axial detallada del
aplicador rotativo de partícula del aparato mostrado en la figura 6
en la fase de aplicación de partícula.
La figura 7B es una vista lateral detallada del
aplicador rotativo de partícula del aparato mostrado en la figura 6
en la fase de aplicación de partícula.
La figura 8A es una vista axial detallada del
aplicador rotativo de partícula del aparato mostrado en la figura 6
en la fase de recirculación.
La figura 8B es una vista lateral detallada del
aplicador rotativo de partícula del aparato mostrado en la figura 6
en la fase de recirculación.
La figura 9 es una vista detallada del
alimentador gravimétrico y de los receptores de polvo para
suministrar el aplicador rotativo de partícula del aparato mostrado
en la figura 6.
Las figuras 10a y 10b son vistas en sección
transversal del aparato de oscilación lineal de la invención en la
fase de aplicación de polvo.
Las figuras 11a y 11b son vistas en sección
transversal del aparato de oscilación lineal de la invención en la
fase de recirculación.
La figura 12 es una vista en planta de una
primera realización de un elemento absorbente fabricado mediante el
procedimiento y el aparato de la invención.
La figura 13 es una vista en planta de una
segunda realización de un elemento absorbente fabricado mediante el
procedimiento y el aparato de la invención.
Las figuras 14a y 14b son vistas en sección
transversal del aparato de oscilación rotativa de la invención en
la fase de aplicación de polvo.
Las figuras 15a y 15b son vistas en sección
transversal del aparato de oscilación rotativa de la invención en
la fase de recirculación.
Características y ventajas adicionales de la
invención se aclararan a partir de la descripción detallada,
dibujos anejos y ejemplos no limitativos que siguen.
La presente invención se dirige a un
procedimiento y aparato novedosos para aplicar intermitentemente
material particulado a un sustrato para fabricar, por ejemplo,
artículos absorbentes, como por ejemplo compresas higiénicas, que
tengan una estructura absorbente que incluya un elemento absorbente
que tenga una zona de alta absorción integral situada en un 35%
superior del espesor del elemento absorbente. Los artículos
absorbentes tendrán genéricamente una capa tapa enfrentada al cuerpo
permeable a líquidos, una capa barrera enfrentada a la ropa
permeable a los líquidos y una estructura absorbente entre la capa
enfrentada al cuerpo y la capa barrera. La estructura absorbente
puede incluir opcionalmente una estructura laminada multicapa que
tenga una o más capas de textil no tejido, tal como capas de
transferencia de fluido, además del elemento absorbente. En una
realización preferida, la estructura absorbente comprende una capa
superior de transferencia de fluido enfrentada al cuerpo, y un
elemento absorbente inferior entre la capa de transferencia de
fluido y la capa barrera, en el cual la capa de transferencia de
fluido tiene, preferentemente, una porosidad mayor que la porosidad
del elemento absorbente.
El elemento absorbente tiene una región central
rodeada por bordes periféricos. El elemento absorbente tiene,
además, una superficie superior y una superficie inferior que
define entre ellos un espesor de elemento absorbente. El espesor del
elemento absorbente tiene un 35% superior y un 65% inferior. El
elemento absorbente tiene una zona de alta absorción con una
primera superficie y una segunda superficie separadas mediante el
espesor de una zona de alta absorción (en lo que sigue "zona
espesor") que comprende menos de, aproximadamente, un 35% del
espesor del elemento de absorción y que se encuentra en al menos una
parte de la región central, en el 35% del espesor del elemento de
absorción. La zona de alta absorción comprende partículas
superabsorbentes de polímero y fibras absorbentes. El 65% del
espesor del elemento de absorción carece sustancialmente de
partículas superabsorbentes.
La novedosa estructura absorbente fabricada
mediante el procedimiento y el aparato de la presente invención se
pretende usar en artículos absorbentes desechables. Estos artículos
están adaptados para que un usuario los lleve puestos en contacto
directo con el cuerpo con el propósito de absorber fluidos
corporales y son, subsiguientemente, desechados tras un único
uso.
Haciendo referencia a la figura 1, se muestra una
vista en sección de una primera realización preferida de un
elemento 1 absorbente fabricado mediante el procedimiento de la
presente invención. La figura 1 muestra un elemento 1 absorbente
integral teniendo la zona 2 de alta absorción una primera
superficie 3 y una segunda superficie 4 separadas entre sí por un
espesor 6. El elemento absorbente tiene un espesor 5 entre una
superficie 23 superior y una superficie 24 inferior. La zona de alta
absorción comprende fibras 7 absorbentes y partículas 8
superabsorbentes de polímero. Las partículas 8 superabsorbentes de
polímero están contenidas, sustancialmente, dentro de la zona 2 de
alta absorción en la región 6 espesor. Puede verse en la
realización preferida ilustrada en la figura 1, que la superficie
23 superior carece sustancialmente de partículas 8 superabsorbentes
de polímero, y que las partículas 8 superabsorbentes de polímero
están mezcladas con fibras 7 absorbentes en la zona 2 de alta
absorción de parte a parte del espesor 6.
Las fibras absorbentes del presente elemento
absorbente pueden comprender cualquier fibra absorbente conocida en
la técnica, incluyendo entre otras, fibras naturales o fibras
sintéticas. Ejemplos de fibras naturales absorbentes son pulpa de
madera, algodón, seda, abacá y similares, mientras que ejemplos de
fibras absorbentes sintéticas incluyen entre otras fibras de rayón,
fibras de celulosa individualizadas entrelazadas, fibras acrílicas
y similares. Una fibra absorbente preferida para el elemento
absorbente de la invención es pelusa de pulpa de madera.
Para los propósitos de la presente invención, el
término "polímero superabsorbente" se refiere a materiales que
son susceptibles de absorber y retener al menos aproximadamente 10
veces su peso en fluidos corporales a una presión de
3,447\cdot10^{3} Pa. Las partículas superabsorbentes de polímero
de la invención pueden ser polímero hidrófilos entrelazados
inorgánicos u orgánicos, tales como alcoholes de polivinilo, óxidos
de polietileno, almidones entrelazados, goma de guar, goma de
xantano y similares. Las partículas pueden estar en forma de polvo,
granos, gránulos o fibras. Las partículas superabsorbentes de
polímero preferidas para usar en la presente invención son
poliacrilatos entrelazados tales como el producto ofrecido por
Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. de Osaka, Japón, bajo la
designación de SA60N Tipo II^{TM}, y el producto ofrecido por
Chemical International, Inc. de Palatine, Illinois, con la
designación de 2100A^{TM}.
Los elementos absorbentes fabricados de acuerdo
con el procedimiento de la presente invención también pueden
comprender otros materiales absorbentes o no absorbentes, tales como
aglutinantes, fibras no absorbentes, partículas que controlan el
olor o perfumes. Ejemplos de materiales aglutinantes adecuados
incluyen, entre otros, aglutinantes de látex basados en
etileno-acetato de vinilo, adhesivos y fibras
térmicamente fundibles, tales como fibras de dos componentes.
Ejemplos de fibras adecuadas no absorbente incluyen, entre otras,
fibras de poliéster, fibras de poliolefina y fibras de dos
componentes.
Los elementos absorbentes fabricados de acuerdo
con el procedimiento de la presente invención se forman
habitualmente depositando mediante aire las fibras y las partículas
superabsorbentes de polímero. Un procedimiento preferido de
formación de una realización preferida del elemento absorbente de
la invención incluye primero formación de pelusa de pulpa a partir
de un cartón de pulpa en una trituradora de martillos, o equipo
análogo, diseñado para fibrizar o separar y "abrir" las fibras
de pulpa en el cartón. Las fibras de pulpa separadas son entonces
arrastradas en una corriente de aire y depositadas sobre una
superficie foraminosa para formar un bloque de material fibroso o
soporte de pulpa. El bloque de material fibroso o soporte de pulpa o
formado de este modo es una colección de fibras individuales en una
configuración muy suelta. El bloque de material fibroso de pulpa
está sustancialmente sin comprimir, dejando espacios entre las
fibras que comprende el bloque de material fibroso. Las partículas
superabsorbentes de polímero que se añaden al bloque de material
fibroso suelto caen en estos espacios entre las fibras. Las
partículas superabsorbentes de polímero pueden ser añadidas a una
parte de las fibras arrastradas por aire para su deposición
sustancialmente a través del espesor de la zona de alta absorción.
Alternativamente, las partículas superabsorbentes de polímero
pueden ser depositadas directamente sobre un bloque de material
fibroso de pulpa formado en un punto deseado en el proceso de
deposición de pulpa para asegurar que las partículas
superabsorbentes se encuentran situadas en la deseada zona estrecha
dentro del espesor de la estructura. En el primer caso, las
partículas son mezcladas con fibras de pulpa por toda la zona de
alta absorción de la estructura absorbente integral. En el último
caso, las partículas caen en los espacios entre las fibras para
formar una zona de alta absorción bastante concentrada dentro de la
estructura absorbente integral con fibras separando las partículas.
En cualquier caso, las partículas son separadas por fibras. Por
último, en una realización preferida las fibras de pulpa se disponen
sobre la parte superior de la zona de alta absorción de tal forma
que la superficie superior del elemento absorbente carezca
sustancialmente de partículas superabsorbentes de polímero. En todos
los casos, sin embargo, las partículas superabsorbentes de polímero
están sustancialmente separadas entre sí por fibras de pulpa
entremezcladas dentro de la zona de alta absorción para mantener la
configuración integral del elemento absorbente.
La zona de alta absorción situada contigua a la
superficie superior del elemento absorbente puede extenderse
transversalmente a toda la superficie superior del elemento
absorbente o, alternativamente, puede estar confinada a una región
particular localizada del elemento absorbente, tal como por
ejemplo, estando situada únicamente en una región central y
espaciada hacia dentro lejos de las regiones de los bordes
longitudinales o del extremo transversal del elemento absorbente.
Alternativamente, la zona de alta absorción puede comprender una
pluralidad de bandas orientadas separadas longitudinalmente.
Alternativamente, la zona de alta absorción puede comprender dos o
más bandas orientadas lateralmente que se extienden a lo largo de
los bordes extremos del elemento absorbente o transversalmente al
centro del elemento absorbente. Aún en otra realización, la zona de
alta absorción puede comprender múltiples regiones discretas
sustancialmente separadas entre sí.
El espesor de la estructura absorbente puede ser
uniforme por toda la extensión del elemento absorbente o, para el
propósito de los requisitos específicos de ajuste, flexibilidad y
absorción, la estructura absorbente puede tener un perfil ahusado en
el cual ciertas áreas de la estructura, tales como una región
central, son más gruesas que otras zonas.
Como se muestra en las figuras 2 y 4, la zona de
alta absorción puede estar rodeada por límites, tales como canales
densificados. En esta realización, la zona de alta absorción
comprende aproximadamente el 35% del espesor del elemento absorbente
y está completamente contenida en una región centrada entre los
canales. Aunque la zona de alta absorción puede extenderse dentro
los canales densificados, es preferible que los canales carezcan
sustancialmente de partículas superabsorbentes. Los límites pueden
comprender, además, otros elementos estructurales, tales como zonas
elevadas que miden un mayor espesor o calibre que las zonas
circundantes; zonas tratadas con repelente; zonas estampadas en
relieve o deprimidas que miden un calibre o espesor menor que las
zonas circundantes; zonas coloreadas que tienen tintas u otros
agentes colorantes impresos sobre las mismas o que son tratadas de
otro modo para presentar un color que es perceptible visualmente
como distinto desde el color de las zonas circundantes; o los bordes
de la estructura absorbente. Alternativamente, la superficie
superior de la estructura puede estar parcialmente cubierta por una
película u otro material impermeable, dejando únicamente una
abertura central sin cubrir. En un caso como este, esta abertura
central sería la zona de alta absorción.
Una característica importante del procedimiento
de la presente invención es que produce una estructura absorbente,
en la cual todo el elemento absorbente, incluyendo la zona de alta
absorción, es una estructura integral con una situación exacta y
precisa del superabsorbente dentro de la zona de alta absorción. Con
otras palabras, la zona de alta absorción que contiene
superabsorbente no está presente como una capa separada dentro del
elemento absorbente; más bien, es sencillamente una región dentro
del elemento absorbente. las fibras absorbentes que comprenden el
elemento absorbente están entremezcladas de forma continua con las
fibras absorbentes que comprenden la zona de alta absorción y no
está presente ningún laminado discernible o estructura separada.
Una ventaja de este tipo de estructura integral es que permanece
como un único elemento global durante la absorción de fluido y no
está sujeta a deslaminación o formación de intersticios a medida
que se absorbe el fluido. Dicha formación de intersticios o
deslaminación perturba el transporte de fluido y las posibilidades
de distribución de la estructura y puede reducir su absorción
global. Un elemento absorbente integral también permite un proceso
de construcción más sencillo de un artículo absorbente.
El elemento absorbente mostrado en la figura 2 es
una realización alternativa de un elemento absorbente fabricado de
acuerdo con el procedimiento de la presente invención. La
estructura 20 de la figura 2 muestra un elemento absorbente integral
que comprende una zona 2 de alta absorción con una primera
superficie 3 y una segunda superficie 4 separadas entre sí por un
espesor 6. El elemento absorbente tiene espesor 5 y zona 2 de alta
absorción con la zona espesor 6 contigua a la primera superficie. El
elemento absorbente comprende fibras 7 absorbentes y partículas 8
superabsorbentes de polímero. Las partículas 8 superabsorbentes de
polímero están sustancialmente contenidas dentro del espesor 6 de
la zona de alta absorción. Se puede ver en la realización ilustrada
en la figura 2 que la superficie superior 23 carece sustancialmente
de partículas 8 superabsorbentes de polímero, y que las partículas
8 superabsorbentes de polímero están mezcladas con fibras 7
absorbentes en el espesor 6 de la zona de alta absorción. La figura
2 también muestra la presencia de dos canales 12 densificados, los
cuales pueden estar comprimidos en la estructura absorbente tras su
formación. Cada canal 12 tiene bordes 13 internos y una parte más
inferior o fondo 14. Los canales definen la zona de alta absorción
entre ellos. Las partes 15 laterales del elemento incluyen aquellas
partes del elemento que están hacia el exterior de los canales 12,
o de aquellas partes del artículo que están entre la parte 16
superior del canal y el borde 17 exterior del elemento. Estas partes
15 laterales pueden contener superabsorbente o pueden carecer de
superabsorbente. Cada parte 15 lateral mostrada en la figura 2
comprende una superficie 18 superior y una superficie 19 inferior
separadas entre sí por un espesor 21 de la parte lateral. El espesor
21 de la parte lateral puede ser sustancialmente equivalente al
espesor 6 de la zona de alta absorción, como se muestra en la
figura 2; sin embargo, el espesor 21 de la parte lateral puede ser
sustancialmente más o menos que espesor 6 de la zona de alta
absorción.
El espesor 21 de la parte lateral puede
comprender un segundo espesor 22 de la zona de alta absorción
contigua a la superficie 18 superior. La segunda zona 22 de alta
absorción comprende un 35% del espesor 21 de la parte lateral. Como
se muestra en la figura 2, cada parte 15 lateral comprende fibras 7
absorbentes y partículas 8 superabsorbentes de polímero, en las
cuales las partículas 8 superabsorbentes de polímero están
sustancialmente contenidas dentro de la segunda región 22.
El artículo 30 absorbente mostrado en la figura 3
es una vista en sección de una primera realización preferida de un
artículo absorbente fabricado de acuerdo con el procedimiento de la
presente invención. El artículo 30 absorbente de la figura 3 tiene
un elemento absorbente integral que comprende una zona 2 de alta
absorción con una primera superficie 3 y una segunda superficie 4
separadas entre sí por un espesor 6. El elemento absorbente
comprende fibras 7 absorbentes y partículas 8 superabsorbentes de
polímero. Las partículas 8 superabsorbentes de polímero están
sustancialmente contenidas dentro del espesor 6 de la zona de alta
absorción. Puede verse en la realización preferida ilustrada en la
figura 3, que la superficie 23 superior carece sustancialmente de
partículas 8 superabsorbentes de polímero, y que las partículas 8
superabsorbentes de polímero están mezcladas con fibras 7
absorbentes en el espesor 6 de la zona de alta absorción. El
elemento absorbente integral está situado entre una capa 32
enfrentada al cuerpo y una capa 34 barrera de tal forma que la
superficie 23 superior está contigua a la capa 32 enfrentada al
cuerpo. La capa 32 enfrentada al cuerpo y la capa 34 barrera están
unidas entre sí alrededor de la periferia del elemento absorbente
para formar lo que se conoce comúnmente como un cierre estanco de
reborde.
El artículo 40 absorbente mostrado en la figura 4
es una vista en sección de una segunda realización preferida de un
artículo absorbente fabricado de acuerdo con el procedimiento de la
presente invención. El artículo 40 absorbente de la figura 4 tiene
un elemento absorbente integral que comprende una zona 2 de alta
absorción con una primera superficie 3 y una segunda superficie 4
separadas entre sí por un espesor 6, esencialmente como se muestra
en la figura 2 y se describe al detalle en lo que antecede. Como se
muestra en la figura 4, el elemento absorbente integral de la figura
2 está situado entre una capa 32 enfrentada al cuerpo y una capa 34
barrera de tal forma que la superficie 23 superior está contigua a
la capa 32 enfrentada al cuerpo. La capa 32 enfrentada al cuerpo
sigue la forma de la primera superficie para cubrir los bordes 13
internos de los canales. La capa 32 enfrentada al cuerpo puede
estar conectada o afirmada al fondo 14, o parte más inferior, del
canal 12, como se muestra en la figura 4.
La capa 32 enfrentada al cuerpo y la capa 34
barrera están unidas entre sí alrededor de la periferia del
elemento absorbente para formar lo que se conoce comúnmente como un
cierre 36 estanco de reborde.
Aunque los artículos 30 y 40 mostrados en las
figuras 3 y 4, respectivamente, tienen la capa 32 enfrentada al
cuerpo y la capa 34 barrera unidas entre sí por un cierre 36
estanco de reborde, éste es únicamente con propósitos ilustrativos.
La presencia de un cierre estanco de reborde no es necesariamente
conseguir los beneficios y ventajas del artículo fabricado de
acuerdo con el procedimiento de la presente invención.
Alternativamente, la capa enfrentada al cuerpo del artículo
absorbente puede estar envuelta completamente alrededor del
elemento absorbente y solapada y cerrada herméticamente sobre sí
misma sobre el lado inferior del artículo. La capa barrera puede
estar presente tanto entre el elemento absorbente y la parte
solapada de la capa enfrentada al cuerpo, o sobre la superficie
externa de la parte solapada de la capa enfrentada al cuerpo. Otros
procedimientos para afirmar una capa enfrentada al cuerpo y una
capa barrera a una estructura de artículo absorbente serán
evidentes para aquellos que estén familiarizados con la construcción
de artículos absorbentes.
La capa de cierre enfrentada al cuerpo puede
comprender cualquier material blando, flexible y poroso que permita
que el fluido pase a través suyo, y puede, por ejemplo, estar
formada por una hoja de fibras no tejidas o por una película de
plástico con aberturas o perforaciones. Ejemplos de hojas adecuadas
de fibras no tejidas, incluyen, entre otras, bandas cardadas,
bandas no tejidas hiladas, bandas fundidas, bandas depositadas
aleatoriamente y similares. Las fibras que comprenden bandas
continuas como estas pueden comprender poliéster, polietileno,
polipropileno, rayón o combinaciones de estos. Las bandas continuas
pueden comprender, además, agentes de unión, tesnsioactivos u otros
tratamientos. Un material preferido para la capa enfrentada al
cuerpo de la invención es una mezcla homogénea de fibras cortadas
de polipropileno de alto emnier y fibras cortadas de polipropileno
de bajo emnier. Las fibras cortadas de alto emnier y las fibras
cortadas de bajo emnier difieren, preferentemente, en 2 denier, allí
donde las fibras cortadas de bajo emnier tienen, preferentemente,
un denier de 3 y las fibras cortadas de alto emnier tienen,
preferentemente, un denier de aproximadamente 5. Las fibras cortadas
de alto emnier están presentes en el textil no tejido en una
cantidad desde el 40 hasta el 60 por ciento en peso. Las fibras
cortadas de bajo emnier están presentes en el textil no tejido en
una cantidad desde el 40 hasta el 60 por ciento en peso en función
del peso total de textil no tejido.
La capa barrera es una capa impermeable a los
líquidos, y puede comprender cualquier material flexible que impida
la transferencia de fluido, pero que no impida necesariamente el
paso de gases. Los materiales usados habitualmente son películas de
polietileno o polipropileno. Otros materiales adecuados de película
polimérica que se pueden usar como barreras impermeables incluyen,
entre otros, poliésteres, poliamidas,
etileno-acetato de vinilo, cloruro de polivinilo y
cloruro de polivinilideno y similar y combinaciones de los mismos.
Se pueden utilizar combinaciones coextruidas y laminadas de lo
anterior, allí donde las propiedades químicas y físicas de la
película permiten dichas combinaciones. También se pueden utilizar
espumas impermeables a fluidos y papeles tratados con repelente. Se
pueden utilizar películas que sean barreras a fluidos, pero que
permitan la transpiración de gases, es decir, "películas
respirables". Estas pueden ser escogidas de entre películas de
poliuretano y películas microporosas, donde la microporosidad se
crea mediante radiación ionizante o por lixiviación de disolventes
acuosos o no que usan inclusiones solubles. Los tejidos cuyas
superficies han sido fabricadas como repelentes o cuyos poros son
pequeños en virtud de empaquetado compacto de fibras, o cuyos poros
han sido reducidos en tamaño cerrando grandes poros que admitían
líquido, también se pueden utilizar solos, o conjuntamente con
películas respirables, como barreras respirables.
Un material de hoja de respaldo adecuado puede
ser una poliolefina opaca, por ejemplo, polietileno, banda continua
impermeable a los fluidos corporales y de aproximadamente 0,025 mm
de espesor. Otro material de hoja adecuado para este propósito es
una banda de poliéster, por ejemplo, tereftalato de polietileno, que
tenga un espesor de aproximadamente 0,12 mm.
Un aparato preferido para fabricar la estructura
absorbente de la invención se ilustra en la figura 6. Haciendo
referencia a la figura 6, se puede preparar un absorbente de
acuerdo con el siguiente procedimiento. Aunque ninguna de las fibras
absorbentes, tal y como se trataron en lo que antecede, puede ser
usada para formar el elemento absorbente, con el propósito de
ilustrar, se usan fibras de pulpa de madera para describir el
procedimiento y el aparato preferidos. La pulpa de madera del
elemento absorbente se suministra en forma de material en bruto
como una hoja comprimida, o cartón 50 de pasta de madera, que está
enrollado sobre un rodillo. La pasta 51 desenrollada permite que el
cartón sea alimentado en un molino 52 de pulpa, donde un rotor de
martillo de alta velocidad abre el cartón en fibras sustancialmente
individuales de pulpa de madera de una longitud media de
aproximadamente 2,5 mm, comúnmente conocida como elusa de pulpa o
pulpa de madera de tejido de fondo. Se extrae aire a través del
molino de pulpa y de la cámara 53 de formación contigua mediante un
vacío 54 de la rueda de formación. Este aire lleva la pelusa de
pulpa a la rueda 55 de formación y al interior de los moldes 56. Los
moldes son cavidades en la superficie de la rueda de formación
espaciadas alrededor de la circunferencia de la rueda de formación.
El fondo de los moldes consta de un tamiz poroso para permitir que
el aire sea extraído a través de los moldes, dejando la pelusa de
pulpa depositada sobre el tamiz.
Los moldes están montados sobre la rueda de
formación, la cual gira en sentido horario. Cuando los moldes entran
por primera vez en la cámara de conformado en la posición A, están
vacíos. En la zona 57 inicial de deposición de fibra, el 100% de
las fibras de pulpa son depositadas sobre el fondo de los moldes 56.
El espesor de la pulpa depositada en la zona inicial de deposición
de fibra comprende del 5% al 25% del espesor final del elemento
absorbente, y actúa como un filtro para contener partícula granular
superabsorbente de polímero que será depositada en el molde. Los
límites de la zona 57 inicial de deposición de fibra están formados
por el lado izquierdo de la cámara 53 de formación y por el lado
izquierdo del cierre estanco para la zona 58 de aplicación de
partícula.
La zona 58 de aplicación de partícula comprende
una válvula 59 rotativa de aplicador de partícula que dispensa una
cantidad predeterminada de partículas sobre la pelusa de pulpa en
cada molde. Estas partículas son aplicadas según un patrón que está
en fase con los moldes para formar la zona de alta absorción de tal
forma que la zona de alta absorción esté sustancialmente centrada
en el molde. Preferentemente, la zona de alta absorción está
separada al menos 3 mm hacia dentro desde los bordes periféricos
del molde. Más preferentemente, la zona de alta absorción está
espaciada al menos 7 mm hacia dentro desde los bordes periféricos
del molde y por lo tanto, además, al menos 7 mm desde los bordes
periféricos del elemento absorbente contenidos en su interior.
Aunque el patrón mostrado en esta realización es genéricamente
rectangular, la forma del patrón no está limitada a rectangular.
Cualquier forma de patrón puede ser utilizada y alguien normalmente
experto en la materia discernirá qué formas de patrón variantes
pueden ser deseables, e incluso preferibles, para las formas y tipos
variables de estructuras a las que se aplican las partículas.
Los moldes entran, entonces, la zona 60 final de
deposición de fibra en la cual pulpa adicional cubre la zona de
alta absorción formando de este modo un elemento absorbente
integral. Los moldes son llenados ligeramente en exceso con pulpa, y
dos cepillos 61 para quitar defectos superficiales se usan para
poner la pulpa a nivel con la parte superior del molde. Los
elementos absorbentes son entonces transferidos por vacío fuera de
los moldes sobre el tambor 62 de transferencia de vacío, desde el
cual pueden ser entonces transferidos a otra estación de formación
para la incorporación en productos absorbentes.
Las figuras 7A, 7B, 8A, 8B y 9 ilustran el
funcionamiento de la válvula 59 rotativa de aplicador de partícula
en la zona 58 de aplicación de partícula más al detalle.
Las figuras 7A y 7B muestran una vista axial y
una vista lateral, respectivamente, de la válvula 59 rotativa de
aplicador de partícula en la fase de aplicación de partícula. Con
el fin de conseguir un patrón preciso de partículas sobre cada molde
56, la válvula 59 rotativa de aplicador de partícula se usa como un
medio para poner en marcha y detener el flujo de partículas a los
moldes 56. Las partículas se entregan a la válvula 59 rotativa de
aplicador de partícula en la zona 58 de aplicación de partícula.
Preferentemente, las partículas son entregadas vía un alimentador
gravimétrico, tal como un alimentador 70 de tornillo de pérdida de
peso (LIW, "loss-in-weight")
para controlar con precisión el peso de partícula aplicado a cada
molde 56. Sin embargo, también se pueden usar otros dispositivos
para suministrar cantidades medidas de partículas a la válvula
rotativa de aplicación de partícula, tal como, por ejemplo,
dispositivos volumétricos de alimentación, en los cuales las
cantidades de partículas se miden por volumen. La fuente 72 de
suministro de partículas se encuentra fuera de la zona de
aplicación de partícula. El extremo de descarga del alimentador 70
de tornillo se encuentra dentro de un embudo 74 estacionario de la
válvula rotativa de aplicación de partícula. El embudo estacionario
está alojado dentro del alojamiento 76 del rotor de la válvula
rotativa de aplicación de partícula. El alojamiento 76 del rotor
comprende al menos una abertura 77 de la ranura de rotor. El embudo
74 estacionario comprende una abertura 78 de la ranura de embudo.
Las anchuras del embudo 74 estacionario, la abertura 77 de la
ranura de rotor, la abertura 78 de la ranura de embudo y el extremo
de descarga del alimentador 70 de tornillo concuerdan con la
anchura del patrón deseado de partículas a ser formada en cada
molde. A medida que el alojamiento 76 del rotor gira, y que la
abertura 77 de la ranura de rotor se alinea con la abertura 78 de
la ranura de embudo, las partículas 8 superabsorbentes de polímero
pasan a través de las aberturas alineadas y son depositadas sobre
el molde 56. En el aparato preferido, donde se usa el alimentador
70 de tornillo de pérdida de peso, las partículas simplemente caen
a través de las aberturas sobre el molde 56. El vacío 54 de la rueda
de formación ayuda a extraer las partículas hacia abajo sobre el
molde 56. Preferentemente, una parte del fondo de tamiz de cada
molde 56 también está enmascarado de tal forma que una abertura
permanece con la forma deseada del patrón. Este enmascarado
selectivo de los moldes realza la colocación exacta y precisa de
las partículas dentro del molde. La longitud de la abertura 77 de
la ranura de rotor dicta la longitud del patrón de partículas que
forman la zona 2 de alta absorción del elemento 1 absorbente.
Las figuras 8A y 8B muestran una vista axial y
una vista lateral, respectivamente, de la válvula 59 rotativa de
aplicador de partícula en la fase de recirculación. En las figuras
8A y 8B, la rueda 55 de formación se muestra en una posición tal que
la válvula 59 rotativa de aplicador de partícula se encuentra sobre
una parte de la rueda entre dos moldes 56. Se desea impedir la
deposición de partículas sobre esta parte de la rueda, ya que
cualesquiera partículas dispensadas en esta posición son
esencialmente desperdiciadas y sirven únicamente para contaminar la
zona que circunda al aparato. El diseño del producto también puede
dictar zonas en el molde donde la deposición de partículas se debe
evitar. La fase de recirculación, mostrada en las figuras 8A y 8B,
impide los problemas asociados con la disposición no deseada de
partículas mediante el reciclado de partículas. Cuando la válvula
59 rotativa de aplicador de partícula está en la fase de
recirculación como se muestra, la posición del alojamiento 76 del
rotor debajo del embudo 74 estacionario impide el paso de
partículas; es decir, la abertura 77 de la ranura de rotor está en
una posición cerrada. Las partículas que salen del alimentador 70 de
tornillo, salen entonces a través de la abertura 78 de la ranura de
embudo y chochan contra el diámetro interior del rotor. Una
lumbrera 80 de vacío en el lado del alojamiento del rotor se abre al
diámetro interno del alojamiento del rotor a través de una serie de
orificios 82 de recirculación en el alojamiento de rotor y extrae
las partículas fuera del alojamiento del rotor y al interior del
tubo 84 de recirculación. Como muestra la figura 9, las partículas
son entones transportadas por aire a través del tubo 84 de
recirculación hasta un receptor 102 de recirculación que
proporcionará eventualmente las partículas de nuevo al alimentador
70 de tornillo para su reutilización. También se muestra en la
figura 9 una vista detallada de la fuente 72 de suministro de
partícula, que incluye tanto al depósito 104 de suministro de
partículas vírgenes como al depósito 102 de recirculación.
La figura 12 muestra una vista en planta
simplificada de un elemento 1 absorbente fabricado por el
procedimiento, que incluye la zona 2 de alta absorción. La longitud
y la anchura de la zona de alta absorción están determinadas por la
longitud y la anchura de la abertura 77 de la ranura de rotor.
El uso de un rotor con una multiplicidad de
pequeñas aberturas 77 de ranura de rotor poco separadas, se
traduciría en la formación de múltiples zonas 2 de alta absorción a
lo largo de la dirección longitudinal del elemento 1 absorbente,
como se muestra en la figura 13.
Las figuras 10A, 10B, 11A, 11B, 14A, 14B, 15A y
15B ilustran realizaciones alternativas del aparato de la invención.
Las figuras 10A, 10B, 11A y 11B ilustran más al detalle la
operación de una válvula 90 de aplicador de partícula de oscilación
lineal en la zona 58 de aplicación de partícula. Así mismo, las
figuras 14A, 14B, 15A y 15B ilustran más al detalle la operación de
una válvula 91 de aplicador de partícula de oscilador rotativa en
la zona 58 de aplicador de partícula.
Las figuras 10A y 10B muestran una vista axial y
una vista lateral, respectivamente, de la válvula 90 de aplicador
de partícula con oscilación lineal, y las figuras 14A y 14B
muestran una vista axial y una vista lateral, respectivamente, de la
válvula 91 de aplicador de partícula con oscilación rotativa en la
fase de aplicación de partícula. Con el fin de conseguir un patrón
preciso de partículas sobre cada molde 56, la válvula oscilante de
aplicador de partícula se usa como un medio para poner en marcha y
detener el flujo de partículas a los moldes 56. Las partículas son
entregadas a la válvula oscilante de aplicador de partícula en la
zona 58 de aplicación de partícula. Preferentemente, las partículas
se entregan vía un alimentador gravimétrico, tal como un alimentador
70 de tornillo de pérdida de peso (LIW) para controlar de forma
precisa el peso de partícula aplicado a cada molde 56. Sin embargo,
también se pueden utilizar otros dispositivos para suministrar
cantidades medidas de partículas a la válvula oscilante de aplicador
de partícula, tal como, por ejemplo, dispositivos volumétricos de
alimentación, en los cuales las cantidades de partículas se miden
por el volumen. La fuente 72 de suministro de partícula se
encuentra fuera de la zona de aplicación de partícula. El extremo de
descarga del alimentador 70 de tornillo se encuentra dentro de un
embudo 74 estacionario de la válvula oscilante de aplicador de
partícula. El embudo estacionario está alojado dentro del
alojamiento 92 de la válvula oscilante de la válvula oscilante de
aplicador de partícula. El alojamiento 92 de la válvula oscilante
comprende también una válvula 94 de compuerta. La válvula 94 de
compuerta comprende una serie de orificios 82 de recirculación. El
embudo estacionario 74 comprende al menos una abertura 78 de
ranura. Las anchuras del embudo 74 estacionario, la abertura 78 de
ranura, y los orificios 82 de recirculación se hacen coincidir con
la anchura del patrón deseado de partículas a ser formada sobre cada
molde. A medida que la válvula 94 oscilante de compuerta se
desplaza en una dirección lineal, y la abertura 78 de ranura de
embudo está descubierta por la válvula 94 de compuerta, es decir,
la válvula 94 de compuerta está en una posición abierta, las
partículas 8 superabsorbentes de polímero pasan a través de la
abertura 78 de embudo y son depositadas sobre el molde 56. En el
aparato preferido, donde se usa el alimentador 70 de tornillo de
pérdida de peso, las partículas simplemente caen por gravedad a
través de las aberturas sobre el molde 56. El vacío 54 de la rueda
de formación ayuda a arrastrar las partículas hacia abajo sobre el
molde 56. Preferentemente, una parte del fondo de tamiz de cada
molde 56 también está enmascarado de tal forma que una abertura
permanece con la forma de patrón deseada. Este enmascarado
selectivo de los moldes realza la colocación precisa y exacta de las
partículas dentro del molde. El tiempo que la ranura 78 está
abierta dicta la longitud del patrón de partículas que forman la
zona 2 de alta absorción del elemento 1 absorbente.
\newpage
Las figuras 11A y 11B muestran una vista axial y
una vista lateral, respectivamente, de la válvula 90 con oscilación
lineal de aplicador de partícula, y las figuras 15A y 15B muestran
una vista axial y una vista lateral, respectivamente, de la válvula
91 con oscilación rotativa de aplicador de partícula en la fase de
recirculación. En las figuras 11A, 11B, 15A y 15B la rueda 55 de
formación se muestran en una posición tal que la válvula oscilante
de aplicador de partícula se encuentra sobre una parte de la rueda
entre dos moldes 56. Se desea impedir la deposición de partículas
sobre esta parte de la rueda puesto que cualesquiera partículas
dispensadas en esta posición son esencialmente desperdiciadas y
únicamente sirven para contaminar la zona que circunda el aparato.
El diseño del artículo absorbente de producto final también puede
dictar zonas en el molde donde la deposición de partículas debería
ser evitada. La fase de recirculación mostrada en las figuras 11A,
11B, 15A y 15B impide los problemas asociados con la deposición no
deseada de partículas por recirculación de las partículas. Cuando
la válvula oscilante de aplicador de partícula está en la fase de
recirculación como se muestra, la posición de la válvula 94
oscilante de compuerta debajo del embudo 74 estacionario impide el
paso de partículas; es decir, la abertura 78 de la ranura está en
una posición cerrada. Partículas que salen del alimentador 70 de
tornillo, salen entonces a través de la ranura 78 estacionaria del
embudo y chocan contra la superficie interna de la válvula 94
oscilante de compuerta. Una lumbrera 80 de vacío en el lado del
alojamiento 92 de la válvula oscilante se abre al diámetro interno
del alojamiento a través de una serie de orificios 82 de
recirculación en el alojamiento y extrae las partículas fuera del
alojamiento y al interior de un tubo 84 de recirculación. Como se
muestra en la figura 9, las partículas son entonces transportadas
por aire a través del tubo 84 de recirculación hasta un receptor
102 de recirculación que, eventualmente, suministrará las
partículas de nuevo al alimentador 70 de tornillo para su
reutilización. También se muestra en la figura 9 una vista
detallada de la fuente 72 de suministro de partículas, que incluye
tanto el depósito 104 de suministro de partícula virgen como el
receptor 102 de recirculación.
La figura 12 muestra una vista en planta
simplificada de un elemento 1 absorbente fabricado por el
procedimiento, que incluye la zona 2 de alta absorción. La anchura
de la zona de alta absorción está determinada por la anchura de la
abertura 78 de la ranura. La longitud de la zona de alta absorción
está determinada por el tiempo que la ranura 78 está abierta.
El control de la sincronización y la frecuencia
de oscilación de la válvula de compuerta se traduce en la formación
de múltiples zonas 2 de alta absorción a lo largo de la dirección
longitudinal del elemento 1 absorbente, como se muestra en la
figura 13.
Se formó un elemento absorbente de acuerdo con
una realización preferida del procedimiento y del aparato de esta
invención, tal y como se ilustra en la figura 6 y como se describe
en la memoria, en la cual un cartón de pulpa se desfibrizó y
dispersó en fibras individuales en una trituradora de martillo. Las
fibras de pulpa se arrastraron en una corriente de aire y bastantes
fibras se depositaron en un molde con el fondo en tamiz para cubrir
el tamiz con aproximadamente un (1) milímetro de grosor de pelusa de
pulpa. Una cantidad predeterminada de partículas superabsorbentes
de polímero Chemdal 2000^{TM} se depositaron entonces en una
banda de 35 mm de anchura a lo largo de una parte central del
molde. La cantidad de partículas superabsorbentes de polímero (SAP,
"superbasorbent polymer particles") fue bien de 0 gramos, 0,2
gramos, 0,4 gramos o de 0,7 gramos por molde. Como la deposición de
partículas superabsorbentes de polímero por molde fue dispuesta
sustancialmente a nivel a lo largo de una banda de 35 mm de ancho
sobre el elemento absorbente, y como las partículas superabsorbentes
de polímero tienden, en general, a ser de algún modo más densas que
las fibras de pelusa de pulpa, las partículas superabsorbentes de
polímero tienden a alojarse en los espacios entre las fibras de
pelusa se pulpa a medida que son dispensadas sobre el espesor de 1
mm de pelusa de pulpa. Por último, se añadieron fibras de pulpa al
molde para formar un soporte con un peso total en pulpa de 8,0
gramos y un peso total de partículas superabsorbentes de polímero
como se provee en la tabla 1.
El elemento absorbente se retiró del molde y se
orientó de tal forma que la superficie del elemento que había
contactado con la criba fuera la superficie primera o la superficie
superior del elemento. El elemento resultante tenía una forma
genéricamente oblonga con una longitud de aproximadamente 200
milímetros, y una anchura de aproximadamente 60 milímetros. Cada
elemento tenía un espesor entre 7 mm y 20 mm con una densidad
inferior a 0,07 g/cm^{3}.
Cada elemento se colocó entonces entre una capa
tapa que comprende una mezcla homogénea del 50% de fibras cortadas
de polipropileno de 5 denier, 50% de fibras cortadas de
polipropileno de 3 denier, y una capa barrera de película gruesa de
polietileno de 0,025 mm de espesor con la capa tapa estando situada
sobre la primera superficie del elemento. La tapa y la barrera se
hicieron estancas entre sí alrededor de los bordes del elemento
para formar un cierre estanco de reborde. Los canales laterales
densificados fueron formados entonces en la primera superficie
(capa tapa) del artículo, calentando y comprimiendo el conjunto de
tapa/elemento absorbente/barrera en zonas seleccionadas para formar
canales densificados similares a los mostrados en la figura 5. La
densidad de los canales era de al menos 0,5 g/cm^{3}.
Los artículos resultantes fueron ensayados, a
continuación, para ver los tiempos de penetración, y cantidades de
rehumedecido. Los tiempos de penetración indican la cantidad de
tiempo que es necesaria para que cada una de seis partes alícuotas
de 2 cm^{3} de fluido de prueba penetre la tapa, donde números
menores indican una penetración de fluido más rápida y de este
modo, menor bloqueo de gel. Las cantidades de rehumedecido indican
la cantidad de fluido de prueba absorbido que puede ser exprimido
hacia fuera a través de la tapa del artículo cuando se aplica
presión. Cantidades más pequeñas de humedecido indican que el
fluido absorbido está siendo retenido bien, lo lleva de este modo a
un producto con una sensación más seca durante el uso.
El tiempo de penetración se midió mediante el
siguiente procedimiento. Una placa de 2,54 cm de espesor con un
orificio redondo de 2 cm se situó sobre la tapa del artículo con el
orificio alineado con el centro del artículo. En el orificio se
depositó una dosis de 2 cm^{3} de fluido menstrual sintético y se
midió el tiempo necesario para que absorbiera el artículo (es
decir, el tiempo de penetración). Se añadieron cinco dosis
adicionales de 2 cm^{3} a intervalos de 5 minutos y se midió el
tiempo de penetración para cada una. Los tiempos de penetración
para las dosis primera y sexta se muestran en la tabla 1. Los
aumentos en el tiempo de penetración para la sexta dosis con adición
de 0,4 y 0,7 gramos de SAP son la evidencia del bloqueo de gel.
Para la prueba de rehumedecimiento, se colocó una
placa con orifico de 2,54 cm de espesor con una abertura elíptica
de 3,8 cm por 1,9 cm situada de forma centrada sobre el artículo
con la abertura alineada con el centro del artículo. En la abertura
se depositó una dosis de 7 cm^{3} de fluido menstrual sintético y
se permitió que penetrara el artículo. Transcurridos 15 minutos,
una pila previamente pesada de cuatro hojas de papel de filtro
Whatman #1 se colocó sobre la muestra de artículo. Un peso de 2,2 kg
se colocó encima del papel de filtro durante tres (3) minutos. El
filtro de papel se retiró, entonces, y se pesó. La cantidad de
fluido recogido por el papel de filtro se calculó y se informó de
ello como la cantidad de humedad.
El ensayo de fluido usado para el ensayo de
penetración y el ensayo de rehumedecimiento puede ser cualquier
fluido menstrual sintético que tenga una viscosidad de
aproximadamente 30 centipoise. Los resultados de los ensayos se
indican en la tabla 1, a continuación.
| Cant. de SAP (gramos) | Cant. de SAP (g) | Valor de rehumedecido | Penetración | Penetración |
| (gramos) | (1ª dosis-seg.) | (6ª dosis-seg.) | ||
| 0 | 0 | 0,027 | 6 | 13 |
| 0,2 | 30 | 0,019 | 6 | 13,0 |
| 0,4 | 60 | 0,021 | 6 | 24 |
| 0,7 | 103 | 0,025 | 6,5 | 31 |
Como se desprende de los datos de la tabla 1, la
formación de una zona de alta absorción integral que comprende
polímero superabsorbente mejoró las cantidades de rehumedecido, con
la carga de 30 g de superabsorbente que lleva a la mejor (la menor)
cantidad de rehumedecido. La ligera humedad más alta se midió en 60
g. A 103 g, la rehumedad no se mejoró sustancialmente comparada con
la estructura sin SAP, y el tiempo de penetración se aumentó
bruscamente. Por lo tanto, se descubrió que para la estructura
absorbente de la presente invención, se prefiere una carga
superabsorbente de entre 30-55 g para mejorar la
cantidad de rehumedecido sin bloquear el gel. Algún beneficio de
rehumedecido también puede ser obtenido en añadidos de SAP de hasta
75 g.
La memoria y las realizaciones anteriores se han
presentado para ayudar en la compresión completa y no limitativa de
la invención descrita en la presente memoria.
Claims (15)
1. Un procedimiento para aplicar material
particulado a un sustrato, comprendiendo el procedimiento las
etapas de:
- proveer un sustrato;
- proveer un suministro continuo de material
particulado desde una fuente de suministro hasta una válvula que
tenga una fase de aplicación de polvo y una fase de
recirculación;
- disponer la válvula para la fase de aplicación
de polvo;
- dispensar el material particulado a través de
la válvula sobre al menos una parte de una superficie del
sustrato;
- disponer la válvula para la fase de
recirculación;
- llevar el material particulado de nuevo a la
fuente de suministro;
caracterizado porque comprende
- disponer la válvula para la fase aplicación de
polvo, en donde se permite un paso de una cantidad medida de
material particulado a través suyo;
- disponer la válvula para la fase recirculación
para impedir la dispensación de material particulado sobre el
sustrato y permitir el paso a través suyo hasta la fuente de
suministro.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
cual al disponer la válvula para la fase aplicación de polvo, se
impide el transporte del material particulado hasta la fuente de
suministro.
3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
cual al disponer la válvula para la fase recirculación, el material
particulado se retiene dentro de la válvula.
4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
cual la válvula es una válvula rotatoria que se mueve a revoluciones
constantes en una dirección.
5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
cual la válvula es una válvula de compuerta que oscila
linealmente.
6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
cual la válvula es una válvula de compuerta que oscila
rotativamente.
7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
cual la cantidad medida de material particulado cae por gravedad
sobre el sustrato.
8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el
cual la fuente de suministro es un alimentador gravimétrico.
9. El procedimiento de la reivindicación 3, en el
cual el alimentador gravimétrico es un alimentador de tornillo de
pérdida de peso.
10. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el cual el material particulado son partículas
superabsorbentes.
11. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el cual el sustrato está formado como un sustrato absorbente que
tiene una superficie absorbente.
12. Un aparato para aplicar de forma intermitente
un material particulado a un sustrato, comprendiendo el aparato una
válvula de aplicador, cuando la válvula de aplicador un embudo
estacionario que tiene una abertura y está situado dentro de un
alojamiento que puede desplazarse de tal forma que el alojamiento
desplazable tiene libertad para desplazarse respecto de embudo
estacionario, comprendiendo el alojamiento desplazable al menos una
abertura de la ranura y al menos un orificio de recirculación
separado desde la abertura de la ranura, en el cual el alojamiento
desplazable está adaptado para moverse respecto del embudo
estacionario para proveer una fase de aplicación que permita el
paso de una cantidad medida de material particulado por caída libre
a través de la abertura del embudo estacionario y la abertura de la
ranura cuando la abertura del embudo estacionario se alinea con la
abertura de la ranura, y una fase recirculación para impedir la
dispensación del material particulado sobre el sustrato y para
permitir un paso del material particulado hasta la fuente de
suministro cuando la abertura del embudo estacionario se alinea con
al menos un orificio de recirculación.
\newpage
13. El aparato según la reivindicación 12, en el
cual
- la válvula de aplicador está formada como una
válvula rotativa;
- el alojamiento desplazable está formado como un
alojamiento de rotor de tal forma que el alojamiento de rotor tiene
libertad para rotar alrededor del embudo estacionario;
- la abertura de la ranura está formada como una
ranura de alojamiento de rotor situada sobre una circunferencia del
alojamiento de rotor;
- el orificio de recirculación está espaciado
circunferencialmente de la ranura de alojamiento del rotor;
- el alojamiento de rotor está adaptado para
rotar alrededor del embudo estacionario para proveer una fase
aplicación para permitir un paso de material particulado por caída
libre a través de la abertura de embudo estacionario y la ranura de
alojamiento del rotor cuando la abertura de embudo estacionario se
alinea con la ranura de alojamiento del rotor.
14. Un aparato según la reivindicación 7, en el
cual el alojamiento desplazable está adaptado para girar
continuamente alrededor del embudo estacionario.
15. Un aparato para aplicar de forma intermitente
un material particulado a un sustrato, comprendiendo el aparato una
válvula de aplicador, comprendiendo la válvula de aplicador
- un embudo estacionario que tiene una abertura;
y
- un alojamiento que comprende al menos una
abertura de ranura; estando situado el embudo estacionario dentro
del alojamiento de tal forma que la abertura de embudo estacionario
y la abertura de la ranura están al menos en alineación parcial;
- la válvula de aplicador que comprende, además,
una válvula de compuerta desplazable, de tal forma que la compuerta
desplazable tiene libertad para desplazarse con relación al
alojamiento y al embudo estacionario;
- la válvula de compuerta desplazable que
comprende al menos un orificio de recirculación y que tiene una
posición abierta y una posición cerrada,
en el cual la válvula de compuerta está adaptada
para desplazarse a una posición abierta para proveer una fase
aplicación para permitir el paso de una cantidad medida de material
particulado por caída libre, a través de la abertura de embudo
estacionario y la abertura de la ranura del alojamiento; y al
interior de una posición cerrada para proveer una fase
recirculación para impedir la dispensación de material particulado
sobre el sustrato y para permitir un paso de material particulado
hasta la fuente de suministro.
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