ES2998362T3

ES2998362T3 - Feminine hygiene pad with nonwoven topsheet having enhanced skin feel

Info

Publication number: ES2998362T3
Application number: ES20711690T
Authority: ES
Inventors: Digvijay Rawat
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2025-02-20
Anticipated expiration: 2040-02-12
Also published as: EP4403153A2; CN113613606B; EP3923881B1; CN115737285A; EP3923881A1; EP4403153A3; US11813149B2; US20200253793A1; JP2022519610A; CN113613606A; HUE068911T2; WO2020167882A1

Abstract

Se describe una compresa higiénica femenina que tiene una lámina superior que incluye un material de red no tejido fibroso que tiene fibras hidrófilas y una capa absorbente que incluye una espuma de celdas abiertas formada a través de la polimerización de una emulsión de fase interna alta (HIPE). La lámina superior y la capa absorbente están dispuestas en relación directa cara a cara entre sí y unidas entre sí dentro de una región de unión. Dentro de la región de unión, cada primer punto de unión identificable entre la lámina superior y la capa absorbente tiene un segundo punto de unión identificable vecino entre la lámina superior y la capa absorbente dentro de un radio de 6 mm del primer punto de unión identificable. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Compresa higiénica femenina con lámina superior no tejida que tiene una mejor sensación en la piel

Antecedentes de la invención

Gracias a la experiencia y a la investigación con consumidoras, se ha descubierto que las usuarias de compresas higiénicas femeninas han desarrollado una serie de expectativas y preferencias diferentes con respecto a dichos productos, a medida que los productos en sí mismos han evolucionado. Estas expectativas y preferencias incluyen (sin ningún orden en particular) (1) que la compresa se sienta suave, transpirable y cómoda al contacto con la piel cuando esté seca, antes de la descarga del fluido menstrual; (2) que la compresa no se sienta demasiado húmeda (esdecir,que permanezca algo o sustancialmente seca) contra la piel después de una descarga de fluido; (3) que la compresa tenga un rendimiento de absorción adecuado, de modo que pueda aceptar, absorber, contener, aislar y retener eficazmente el fluido menstrual descargado, lejos de la piel de la usuaria y sin fugas, durante un tiempo normal de uso; (4) que la compresa oculte al menos un poco el fluido absorbido, de modo que, en las superficies orientadas hacia el exterior, no presente una coloración demasiado oscura que pueda ser visible a través de la ropa exterior, y en las superficies orientadas hacia la portadora, proporciona una sugerencia visual de que el fluido absorbido está contenido y aislado de la piel de la portadora; (5) que la compresa sea lo más delgada (no voluminosa), flexible y adaptable posible con fines de comodidad, adaptación a los movimientos corporales de la portadora y discreción al usarla debajo de la ropa; y (6) que la compresa no apoye sustancialmente la presencia o el crecimiento de microorganismos cerca de la piel o el área genital durante el tiempo de uso. Con respecto a los diseños de productos actualmente conocidos y a los materiales que se conocen y utilizan actualmente como componentes de estos productos, estas expectativas y preferencias no pueden cumplirse plenamente de manera simultánea. El fabricante debe equilibrar cuidadosamente sus prioridades para ofrecer características de producto que respondan en mayor o menor medida a cada una de estas expectativas y preferencias, con restricciones competitivas de costes/precios, para proporcionar un producto que satisfaga suficientemente a su mercado de usuarias/consumidoras.

Muchas compresas de higiene femenina comercializadas actualmente tienen láminas superiores formadas por una película perforada. Se ha descubierto que la película polimérica (a menudo película a base de polietileno) es adecuada como material de lámina superior para muchas consumidoras porque no es sustancialmente absorbente y, por lo tanto, no retiene el fluido depositado; tiende a permanecer algo seco después de una descarga de fluido y su posterior absorción por los componentes absorbentes que se encuentran debajo. La lámina superior de película típica está provista de un patrón de aberturas a través de la película, de un tamaño, geometría y densidad numérica por unidad de área de superficie para proporcionar suficientes pasos a través de la película, a través de los cuales el fluido descargado puede pasar al material absorbente por debajo de la lámina superior. En algunos ejemplos, las aberturas pueden formarse mediante un proceso de formación al vacío que imparte una pequeña estructura flexible en forma de embudo a cada abertura, lo que hace que funcione de manera similar a una válvula de retención unidireccional. Sin embargo, algunas consumidoras pueden percibir negativamente la sensación del “ plástico” en contacto con la piel.

Los materiales textiles no tejidos con gramajes adecuados y formados por fibras poliméricas pueden proporcionar una sensación más preferida sobre la piel que la película para algunas usuarias cuando están secos, pero, a menos que se los trate para que sean hidrófilos, no aceptan fácilmente ni absorben fluido acuoso a través de ellos para que pueda absorberse por una estructura absorbente que se encuentra debajo. Para abordar este problema, un material textil no tejido de este tipo puede perforarse mediante diversos procedimientos. Sin embargo, un material textil no tejido con aberturas puede tener debilidad mecánica o inestabilidad dimensional (lo que afecta negativamente a la procesabilidad en una línea de fabricación) y/o puede no proporcionar un nivel deseable de ocultación visual del fluido absorbido. Además, las aberturas relativamente más grandes requeridas para un material textil no tejido de este tipo pueden permitir que los trozos de materiales absorbentes desalojados dentro de la estructura absorbente inferior pasen por las aberturas y salgan de las aberturas, lo que puede contribuir a que las consumidoras tengan una percepción negativa de la calidad.

Normalmente, las fibras poliméricas hidrófobas pueden tratarse para hacerlas hidrófilas y usarse para formar una banda no tejida para un material de lámina superior, sin la necesidad de aberturas para admitir y facilitar el movimiento del fluido a través de las mismas. Normalmente, se pueden usar fibras hidrófilas (tales como, por ejemplo, fibras de algodón y fibras de rayón procesadas adecuadamente) para formar una banda no tejida para un material de lámina superior, también sin la necesidad de aberturas. Estas pueden tener una sensación más agradable sobre la piel para algunas consumidoras cuando están secas, en comparación con una película con aberturas. Además, materiales tales como algodón u otras fibras vegetales resultan atractivos para algunas consumidoras para usarlos como componentes de materiales que entran en contacto con la piel, porque se consideran productos naturales. Los materiales textiles no tejidos formados por fibras hidrófilas, fabricadas adecuadamente, pueden aceptar y dispersar internamente fácilmente el fluido menstrual descargado (que es acuoso) mediante una acción de absorción. Sin embargo, los materiales no tejidos formados por fibras hidrófilas pueden retener y, de este modo, no pasar todo el fluido descargado al material absorbente que hay debajo, o pueden ser propensos a volver a la rehumectación (recaptación de fluido del material absorbente que hay debajo). Debido a que las fibras constituyentes son hidrófilas, el material textil no tejido tiende a atraer y/o retener una parte del fluido descargado, es decir, es funcionalmente parte de la estructura absorbente, en lugar de servir más deseablemente como una barrera entre la portadora y el fluido absorbido, con pasos unidireccionales para admitir y conducir el fluido descargado a través de la estructura absorbente que se encuentra debajo. Por lo tanto, una lámina superior formada por fibras hidrófilas puede, de manera indeseable, sentirse húmeda contra la piel de la portadora después de una descarga de fluido, y puede no proporcionar una ocultación sustancial del fluido absorbido porque retiene algo de fluido por sí mismo. Además, una lámina superior húmeda puede proporcionar un medio que soporte la presencia o el crecimiento de microorganismos en un lugar próximo a la piel y el área genital de la portadora, lo que generalmente se considera no deseable.

El documento US 2016/167334 A1 se refiere a bandas no tejidas y materiales laminados de las mismas para artículos absorbentes. La banda no tejida incluye una pluralidad de fibras rizadas hiladas continuas en donde una pluralidad de aberturas se extiende a través de la banda no tejida. Las bandas pueden usarse como lámina superior en artículos de higiene femenina, proporcionando una sensación suave, una buena absorción de líquidos y un buen enmascaramiento.

El documento US 2017/319403 A1 describe un artículo absorbente que tiene una lámina superior, una lámina posterior y una estructura de núcleo absorbente con una o más capas. La lámina superior está integrada con el núcleo absorbente para mejorar el trabajo de capilaridad. En particular, la capa superior del núcleo absorbente puede ser una banda fibrosa con espuma de células abiertas entremezclada en su interior, que está integrada con la lámina superior.

El documento US 2004/087924 A1 se refiere a un artículo absorbente para el cuidado femenino que incluye una cubierta permeable a los líquidos y un elemento absorbente unido a la cubierta. La cubierta comprende una parte de capa hidrófila, que está más cerca del elemento absorbente, y una parte de capa menos hidrófila, que se coloca en el lado del cuerpo del artículo.

Por lo tanto, queda margen de mejora en las combinaciones de materiales de lámina superior, materiales absorbentes y estructuras de compresa que permiten al fabricante satisfacer con éxito más expectativas y preferencias de usuarias/consumidoras de lo que se conoce actualmente.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en planta de una compresa higiénica femenina, con el lado de la lámina superior orientado hacia el observador.

La figura 2A es una sección transversal lateral esquemática de la compresa higiénica femenina de la figura 1.

La figura 2B es una porción ampliada 2B del dibujo de la figura 2A, ampliada para representar subcapas de una capa absorbente.

Las figuras 3A-3C son vistas en planta de varios ejemplos de patrones de depósito de adhesivo dentro de una región de unión, en donde una lámina superior puede unirse a una capa absorbente.

La figura 4 es una ilustración esquemática de una configuración del equipo para su uso en el método de medición del potencial de trabajo capilar expuesto a continuación.

Descripción detallada de la invención

Definiciones

Con respecto a una compresa higiénica femenina que se abre y se coloca plana sobre una superficie plana horizontal, “ lateral” se refiere a una dirección perpendicular a la dirección longitudinal y paralela a la superficie plana horizontal.

Con respecto a una compresa higiénica femenina que se abre y se coloca plana sobre una superficie plana horizontal y que tiene una longitud medida desde el extremo delantero hasta el extremo trasero, “ longitudinal” se refiere a una dirección paralela a la línea a lo largo de la cual se mide la longitud y paralela a la superficie plana horizontal. “ Longitud” se refiere a una dimensión medida en la dirección longitudinal.

Con respecto a una compresa higiénica femenina, los términos “ delantera” , “trasera” , “ anterior” y “ posterior” se refieren a las características o regiones de la compresa que corresponden a la posición que ocuparía si la llevara normalmente puesta una usuaria, y a la parte delantera y trasera del cuerpo de la usuaria cuando está de pie.

Con respecto a una compresa higiénica femenina que se abre y se coloca plana sobre una superficie plana horizontal, o a un material de banda no tejido que se coloca plano sobre una superficie plana horizontal, la “ dirección z” se refiere a una dirección perpendicular a la superficie plana horizontal, y cualquier plano paralelo a la superficie plana horizontal puede denominarse “ plano x-y” . Cuando una portadora lleva puesta la compresa (y, por lo tanto, la empuja a adoptar una configuración curva), la “ dirección z” en cualquier ubicación puntual particular de la compresa se refiere a una dirección normal a la superficie de la compresa orientada hacia la portadora en la ubicación puntual particular. Con respecto a una banda no tejida durante su fabricación, la “ dirección z” se refiere a una dirección ortogonal tanto a la dirección de la máquina como a la dirección transversal de fabricación, y cualquier plano paralelo a la dirección de la máquina y a la dirección transversal puede denominarse “ plano x-y” .

Con respecto a una compresa higiénica femenina, “ orientada hacia la portadora” es un término de ubicación relativa que se refiere a una característica de un componente o estructura de la compresa que, cuando se usa, se encuentra más cerca de la portadora que otra característica del componente o estructura que se encuentra a lo largo de la misma dirección z. Por ejemplo, una lámina superior tiene una superficie orientada hacia la portadora que se encuentra más cerca de la portadora que la superficie opuesta, orientada hacia el exterior, de la lámina superior.

Con respecto a una compresa higiénica femenina, “ orientada hacia el exterior” es un término de ubicación relativa que se refiere a una característica de un componente o estructura de la compresa que, cuando se usa, se encuentra más alejada de la portadora que otra característica del componente o estructura que se encuentra a lo largo de la misma dirección z. Por ejemplo, una lámina superior tiene una superficie orientada hacia el exterior que se encuentra más alejada de la portadora que la superficie opuesta, orientada hacia la portadora, de la lámina superior.

Descripción

Haciendo referencia a las figuras 1 y 2A, una compresa higiénica femenina 10 puede incluir una lámina superior permeable a los líquidos 20, una lámina posterior impermeable a los líquidos 30 y una capa absorbente 40 dispuesta entre la lámina superior y la lámina posterior. La capa absorbente tiene un perímetro exterior 41. En las regiones fuera del perímetro exterior 41, la lámina superior y la lámina posterior pueden unirse entre sí de forma laminada mediante cualquier mecanismo adecuado incluyendo, pero sin limitarse a, la unión adhesiva, la unión térmica, la unión a presión, etc., reteniendo y manteniendo de ese modo la capa absorbente 40 en su lugar entre la lámina superior 20 y la lámina posterior 30. La compresa 10 puede incluir partes de ala opuestas 15 que se extienden lateralmente fuera del perímetro 41 en una dimensión de anchura comparativamente mayor que la de la porción principal de la compresa. La superficie exterior de la lámina posterior que forma la parte inferior de la porción principal y las porciones en forma de ala puede tener depósitos de adhesivo 35 sobre las mismas. Pueden proporcionarse depósitos de adhesivo 35 para permitir a la usuaria adherir la compresa al interior de su ropa interior, en la región de la entrepierna, y envolver las porciones de las alas a través y alrededor de los bordes interiores de las aberturas para las piernas de la ropa interior y adherirlas a la parte exterior/inferior de la ropa interior en la región de la entrepierna, proporcionando un soporte de sujeción adicional y ayudando a proteger los bordes de las piernas de la ropa interior contra la suciedad. Cuando se envasa la compresa 10, los depósitos de adhesivo 35 pueden cubrirse con una o más hojas de película o papel desprendible (no mostradas) que cubran/protejan los depósitos de adhesivo 35 del contacto con otras superficies hasta que la usuaria esté lista para retirar la película o el papel desprendible y colocar la compresa para su uso.

Lámina superior

La lámina superior 20 puede estar formada por cualquier material de banda no tejido hidrófilo adecuado. Volviendo a las figuras, la lámina superior 20 se coloca adyacente a una superficie orientada hacia la portadora de la capa absorbente 40 y puede unirse a ella y a la lámina posterior 30 mediante cualquier método de fijación o unión adecuado. La lámina superior 20 y la lámina posterior 30 pueden unirse directamente entre sí en las regiones periféricas fuera del perímetro 41 de la capa absorbente 40 y pueden unirse indirectamente uniéndolas directamente, respectivamente, a las superficies orientadas hacia la portadora y hacia el exterior de la capa absorbente o a capas opcionales adicionales incluidas en la compresa.

La compresa 10 puede comprender cualquier lámina superior conocida o de cualquier otra manera eficaz, tal como una que sea amoldable, de tacto suave y no irritante para la piel de la portadora. Un material de lámina superior adecuado incluirá un material permeable a los fluidos que sea cómodo cuando esté en contacto con la piel de la portadora y permita que el fluido menstrual descargado penetre rápidamente a través de la misma. Puede fabricarse una lámina superior adecuada de diversos materiales tales como materiales de banda tejidos y no tejidos;

Los ejemplos no limitantes de materiales de banda no tejidos que pueden ser adecuados para usar como lámina superior incluyen materiales fibrosos fabricados a partir de fibras naturales, fibras naturales modificadas, fibras sintéticas, o combinaciones de las mismas. Se describen algunos ejemplos adecuados en las patentes estadounidenses n.os 4.950.264, 4.988.344; 4.988.345; 3.978.185; 7.785.690; 7.838.099; 5.792.404; y 5.665.452.

En algunos ejemplos, la lámina superior puede comprender mechones tal como se describe en los documentos US 8.728.049; US 7.553.532; US 7.172.801; US 8.440.286; US 7.648.752; y US 7.410.683. La lámina superior puede tener un patrón de fibrillas discretas similares a pelos, tal como se describe en los documentos US 7.655.176 o US 7.402.723. Los ejemplos adicionales de materiales de lámina superior adecuados incluyen los descritos en los documentos US 8.614.365; US 8.704.036; US 6.025.535 y US 2015/041640. Otra lámina superior adecuada puede formarse a partir de un sustrato tridimensional, tal como se detalla en el documento US 2017/0258647. La lámina superior puede tener una o más capas, tal como se describe en los documentos US 2016/0167334; US 2016/0166443; y US 2017/0258651.

Como se contempla en la presente memoria, el material de banda no tejido componente del que se puede cortar la lámina superior 20 puede ser un material de banda no tejido que incluya o consista predominantemente (en peso) o completamente de fibras vegetales celulósicas, tales como fibras de algodón, lino, cáñamo, yute o mezclas de las mismas, que son naturalmente hidrófilas o se procesan adecuadamente para que se vuelvan hidrófilas (o tengan una mayor hidrofilicidad), y se procesan para que sean adecuadamente suaves al tacto con la piel. Se pueden preferir las fibras de origen vegetal para apelar a las preferencias de las consumidoras por los productos naturales.

En otros ejemplos, se pueden usar fibras semisintéticas derivadas de material celulósico, tales como rayón (que incluye viscosa, liocel, MODAL (un producto de Lenzing AG, Lenzing, Austria) y rayón de cupramonio.

La banda no tejida se puede formar mediante cualquier proceso adecuado en el cual las fibras de longitudes finitas se puedan distribuir y acumular de manera controlada en una cinta de conformación para formar una guata que tenga una distribución deseada de fibras, hasta un gramaje deseado. Los procesos adecuados pueden incluir cardado, deposición por aire y tendido en húmedo. La guata se puede procesar para consolidar las fibras y enredarlas en la dirección z, mediante procesos que pueden incluir calandrado, punzonado e hidroentrelazado.

En algunos ejemplos, puede preferirse una lámina superior cortada de un material no tejido que incluye o consiste predominantemente (en peso) o completamente en fibras vegetales, tales como fibras de algodón. En algunos ejemplos, el material de banda no tejido se puede formar mediante un proceso de cardado. En otros ejemplos, el material de banda no tejido se puede formar mediante un proceso de deposición por aire o tendido en húmedo. En todavía otros ejemplos, el material de banda no tejido se puede formar en un proceso de formación conjunta en el cual fibras de origen vegetal de longitudes finitas se combinan físicamente o se mezclan con corrientes de fibras hiladas de longitudes más largas pero indefinidas, se hilan a partir de resina polimérica y se depositan sobre una cinta de conformación para formar una banda como se describe, por ejemplo, en los documentos US 8.017.534; US 4.100.324; US 2003/0200991; US 5.508.102; US 2003/0211802; EP 0 333 228; WO 2009/10938; US 2017/0000695; US 2017/0002486; US 9.944.047; 2017/0022643 y US 2018/0002848.

Para garantizar que el fluido que entra en contacto con la superficie superior (orientada hacia la portadora) de una lámina superior hidrófila se mueva rápidamente mediante la acción capilar en una dirección z hacia la superficie inferior (orientada hacia el exterior) de la lámina superior, donde puede arrastrarse hacia la capa absorbente, puede ser importante garantizar que el material de banda no tejido que forma la lámina superior tenga una densidad de peso/volumen adecuada, que refleje la presencia adecuada de pasos intersticiales a través de y entre las fibras constituyentes, a través de las cuales el fluido puede moverse dentro del material no tejido. Un material textil no tejido con fibras que se consolidan demasiado densamente tendrá un número y un volumen insuficientes de pasos intersticiales, y el material textil no tejido obstruirá en lugar de facilitar el movimiento rápido del fluido en la dirección z. Por otro lado, un material textil no tejido con fibras que no están lo suficientemente consolidadas como para proporcionar suficiente contacto entre fibras y/o pasos intersticiales suficientemente pequeños puede proporcionar un potencial insuficiente de absorción en la dirección z mediante la acción capilar. En los ejemplos en los que el material de banda no tejido incluye o consiste predominantemente o completamente en fibras de algodón, con el fin de equilibrar las prioridades de ocultación del fluido absorbido y la resistencia mecánica (necesaria para el procesamiento), frente a limitar la cantidad de material de lámina superior a través del cual el líquido se debe mover en la dirección z para llegar a la capa absorbente que se encuentra debajo, puede desearse que la banda tenga un gramaje de 20 g/m2 (en la presente memoria, “ g/m2” significa gramos/m2) a 50 g/m2, más preferiblemente de 25 g/m2 a 45 g/m2, e incluso más preferiblemente de 30 g/m2 a 40 g/m2. En conjunto, puede desearse que la banda tenga una densidad de 74 kg/m3 a 110 kg/m3 y, más preferiblemente, de 83 kg/m3 a 101 kg/m3, donde la densidad se calcula como el gramaje dividido entre el calibre (espesor en la dirección z, medido usando el método de medición de calibre que se expone a continuación). Alternativamente, o junto con el control de los valores anteriores, se puede controlar el calibre del material de lámina superior para equilibrar las necesidades contrapuestas de opacidad y holgado (que exigen un calibre superior) frente a una limitación en la distancia en la dirección z a la que el fluido descargado debe viajar a través de la lámina superior desde la superficie orientada hacia la portadora hasta la superficie orientada hacia el exterior, para llegar a la capa absorbente que se encuentra debajo. Por lo tanto, puede desearse controlar la fabricación del material de lámina superior para producir un material de lámina superior que tenga un calibre de 0,20 mm a 0,60 mm, más preferiblemente de 0,25 mm a 0,55 mm, e incluso más preferiblemente de 0,30 mm a 0,45 mm. Para los fines de la presente descripción, el calibre se mide usando el método de medición de calibre que se indica a continuación.

Inmediatamente después de la separación de las cápsulas, la fibra de algodón es naturalmente hidrófoba debido a la presencia de compuestos cerosos y oleosos naturales en las superficies de las fibras. Después del desmotado para separar la fibra de algodón de las semillas, las masas de fibra de algodón sin procesar (almacenadas y transportadas en pacas) típicamente incluyen cantidades sustanciales de impurezas (partículas, trozos de materia vegetal, etc.), atrapadas dentro de las matrices fibrosas y/o adheridas a las ceras y aceites, que decoloran la fibra de algodón y la hacen inadecuada para muchos usos. Para que la fibra de algodón en bruto sea comercialmente aceptable para la mayoría de los usos, la fibra debe procesarse primero en varias etapas para eliminar las impurezas. Los procesos típicos también eliminan las ceras y aceites naturales y hacen que la fibra de algodón sea hidrófila. Los agentes hidrofobizantes tales como aceites, ceras o siliconas se pueden reintroducir para hacer que las fibras de algodón y la estructura fibrosa a base de algodón sean hidrófobas y no absorbentes, pero para los fines de la presente memoria, una lámina superior a base de algodón hidrófoba sin aberturas no sería adecuada porque no aceptaría ni absorbería adecuadamente una descarga de fluido.

Después del procesamiento para eliminar las impurezas, una masa de fibra de algodón se procesará además mecánicamente para convertirla en su condición y estructura de uso final previstas. Debido a su naturaleza hidrófila, cualquier masa de fibra de algodón procesada, ya sea que aparezca como componente de un textil o tela, un producto de papel, un producto de banda no tejida o un producto absorbente, absorberá el fluido acuoso hasta cierto punto y exhibirá propiedades de absorción capilar.

La fibra de rayón (que incluye viscosa, liocel, tencel, rayón de cupramonio, etc.) se fabrica a partir de celulosa regenerada. A nivel molecular, es químicamente similar a la fibra de algodón. A nivel de fibra, la fibra de rayón puede estar dotada de una geometría superficial compleja y un abarquillado o rizado sustanciales, y es naturalmente hidrófila. Las masas de fibra de rayón típicamente tienen propiedades de absorbencia que superan las de las masas de fibra de algodón.

La absorbencia y el rendimiento de absorción también pueden variar según la manera en que se procesa adicionalmente la fibra y se pueden manipular según la misma. Factores como el nivel de consolidación (es decir, la densificación) de la masa de fibras en la estructura final y las orientaciones de las fibras individuales dentro de la estructura final pueden afectar a la absorbencia y al rendimiento de absorción.

Por lo tanto, para los fines contemplados en la presente memoria, junto con el hecho de que esté dotada de un gramaje, densidad y/o calibre adecuados, tal como se ha descrito anteriormente, puede desearse que la banda no tejida a base de algodón y/o rayón utilizada para fabricar la lámina superior se forme mediante un proceso de fabricación de banda no tejida en el que números sustanciales de las fibras se doten de una orientación direccional que incluya alguna orientación en la dirección z, en lugar de orientaciones predominantemente inclinadas a lo largo de la dirección de la máquina o el plano x-y de formación de la estructura de banda. Después de cualquier proceso adecuado en los que las fibras se distribuyen y se depositan en una guata sobre una cinta de conformación horizontal (p.ej,deposición por aire, tendido en húmedo, cardado, etc.), pueden emplearse etapas de proceso adicionales que reorienten forzosamente algunas de las fibras o porciones de las mismas en la dirección z. Las etapas de proceso adecuadas pueden incluir el punzonado e hidroentrelazado. El hidroentrelazado, en el que una matriz de finos chorros de agua a alta velocidad se dirigen a la guata a medida que se transporta sobre una cinta o tambor porosos, puede ser deseable por su eficacia a la hora de reorientar las fibras al tiempo que se rompen menos fibras y se crea menos borra de fibra rota y pelusa superficial (los extremos de las fibras libres se extienden desde la estructura principal de la banda). Puede ser deseable un sistema de eliminación de agua por vacío (en el que el aire se aspira a través de la banda en una dirección z hacia y a través de un patrón de orificios o poros en un tambor o cinta que transporta la guata y arrastra consigo el agua del chorro) porque tiende a crear, añadir, abrir y/o despejar pequeños pasos en la dirección z dentro de la matriz de fibras de la banda, aproximadamente en el patrón de los orificios o poros. Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que un mayor número de fibras (o porciones de las mismas) orientadas en la dirección z y los pasos en la dirección z aumentan la capacidad y la tendencia de la banda de absorber fluido acuoso en la dirección z. En una lámina superior, significaría que el material puede absorber más fácilmente el fluido acuoso desde la superficie orientada hacia la portadora de la lámina superior hacia la superficie orientada hacia el exterior de la lámina superior, esdecir,directamente hasta la capa absorbente que se encuentra debajo, y, de este modo, puede absorber menos fluido a lo largo de las direcciones planas x-y (lo que provoca que una mancha del fluido descargado se extienda lateralmente y/o longitudinalmente).

Capa absorbente

La capa absorbente 40 está formada por o incluye una capa de material de espuma de estructura celular abierta absorbente. El material de espuma incluye al menos una primera y una segunda subcapas 40a, 40b (figura 2B) de material de espuma de estructura celular abierta absorbente, estando las subcapas en contacto directo cara a cara entre sí. La subcapa orientada hacia la portadora es un material de espuma de células relativamente más grandes, y la subcapa orientada hacia el exterior puede ser un material de espuma de células relativamente más pequeñas, para los fines explicados con más detalle a continuación.

El material de espuma de células abiertas es un material de espuma que se fabrica mediante la polimerización de la fase oleosa continua de una emulsión de fase interna con alto contenido de agua en aceite (“ HIPE” ).

Una HIPE de agua en aceite tiene dos fases. Una fase es una fase oleosa continua que comprende monómeros que se polimerizan y un emulsionante para ayudar a estabilizar la HIPE. La fase oleosa también puede incluir uno o más fotoiniciadores. El componente monomérico puede incluirse en una cantidad de desde aproximadamente el 80 % hasta aproximadamente el 99 % y, en determinados ejemplos, desde aproximadamente el 85 % hasta aproximadamente el 95 %, en peso de la fase oleosa. El componente emulsionante, que es soluble en la fase oleosa y adecuado para formar una emulsión de agua en aceite estable, puede incluirse en la fase oleosa en una cantidad de desde aproximadamente el 1 % hasta aproximadamente el 20 % en peso de la fase oleosa. La emulsión se puede formar a una temperatura de emulsificación desde aproximadamente 20 °C a aproximadamente 130 °C y en determinados ejemplos de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 100 °C.

En general, los monómeros se incluirán en una cantidad de aproximadamente el 20 % a aproximadamente el 97 % en peso de la fase oleosa y pueden incluir al menos un acrilato de alquilo o metacrilato de alquilo monofuncional sustancialmente insoluble en agua. Por ejemplo, los monómeros de este tipo pueden incluir acrilatos de alquilo C4-C18 y metacrilatos de alquilo C2-C18, tales como acrilato de etilhexilo, acrilato de butilo, acrilato de hexilo, acrilato de octilo, acrilato de nonilo, acrilato de decilo, acrilato de isodecilo, acrilato de tetradecilo, acrilato de bencilo, acrilato de nonilfenilo, metacrilato de hexilo, metacrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de octilo, metacrilato de nonilo, metacrilato de decilo, metacrilato de isodecilo, metacrilato de dodecilo, metacrilato de tetradecilo y metacrilato de octadecilo.

La fase oleosa también puede incluir desde aproximadamente el 2%hasta aproximadamente el 40%y, en determinados ejemplos, desde aproximadamente el 10 % hasta aproximadamente el 30 %, en peso de la fase oleosa, un acrilato o metacrilato de alquilo de reticulación polifuncional sustancialmente insoluble en agua. Este comonómero de reticulación, o reticulante, se añade para proporcionar resistencia y resilencia a la espuma HIPE resultante. Los ejemplos de monómeros de reticulación de este tipo comprenden monómeros que contienen dos o más grupos acrilato, metacrilato activados, o combinaciones de los mismos. Los ejemplos no limitativos de este grupo incluyen diacrilato de 1,6-hexanodiol, dimetacrilato de 1,4-butanodiol, triacrilato de trimetilolpropano, trimetacrilato de trimetilolpropano, dimetacrilato de 1,12-dodecilo, dimetacrilato de 1,14-tetradecanodiol, dimetacrilato de etilenglicol, diacrilato de neopentilglicol (diacrilato de 2,2-dimetilpropanodiol), metacrilato-acrilato de hexanodiol, pentaacrilato de glucosa, pentaacrilato de sorbitano, y similares. Otros ejemplos de agentes de reticulación contienen una mezcla de restos de acrilato y metacrilato, tales como acrilatometacriíato de etilenglicol y acrilato-metacrilato de neopentilglicol. La relación entre grupos metacrilato:acrilato en el agente de reticulación puede variar de 50:50 a cualquier otra relación según sea necesario.

Puede añadirse cualquier tercer comonómero sustancialmente insoluble en agua a la fase oleosa en porcentajes en peso que van desde aproximadamente el 0 % hasta aproximadamente el 15 % en peso de la fase oleosa, en determinados ejemplos desde aproximadamente el 2 % hasta aproximadamente el 8 %, para modificar las propiedades de las espumas HIPE. En determinados casos, pueden desearse monómeros de “ endurecimiento” que transmiten resistencia a la espuma HIPE resultante. Estos incluyen monómeros como estireno, cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, isopreno y cloropreno. Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que dichos monómeros ayudan a estabilizar la HIPE durante la polimerización (también conocida como “ curado” ) para proporcionar una espuma HIPE más homogénea y mejor formada que dé como resultado una mayor tenacidad, resistencia a la tracción, resistencia a la abrasión, y similares. También pueden añadirse monómeros para transmitir retardancia de la llama, tal como se describe, por ejemplo, en el documento US 6.160.028. Pueden añadirse monómeros para conferir color (por ejemplo, vinilferroceno); para conferir propiedades fluorescentes; para conferir resistencia a la radiación; para conferir opacidad a la radiación (por ejemplo, tetraacrilato de plomo); para dispersar la carga; para reflejar la luz infrarroja incidente; para absorber las ondas de radio; para hacer que las superficies de los puntales de espuma HIPE o las paredes celulares sean humectables; o para cualquier otra propiedad deseada en una espuma HIPE. En algunos casos, estos monómeros adicionales pueden ralentizar todo el proceso de conversión de la HIPE a espuma HIPE, aunque este contratiempo es necesario si se va a obtener la propiedad deseada. Por lo tanto, tales monómeros también pueden usarse para ralentizar la velocidad de polimerización de una HIPE. Los ejemplos de monómeros de este tipo comprenden estireno y cloruro de vinilo.

La fase oleosa puede incluir además un emulsionante para estabilizar la HIPE. Los emulsionantes utilizados en una HIPE pueden incluir: (a) monoésteres de sorbitán de ácidos grasos C16-C24 ramificados; ácidos grasos C16-C22 insaturados lineales; y ácidos grasos C12-C14 lineales saturados, tales como monooleato de sorbitán, monomiristato de sorbitán, y monoésteres de sorbitán, monooleato de sorbitán, monolaurato de diglicerol (DGMO), monoisoestearato de poliglicerol (PGMIS) y monomiristato de poliglicerol (PGMM); (b) monoésteres de poliglicerol de ácidos grasos C16-C24 ramificados, ácidos grasos C16-C22 lineales insaturados o ácidos grasos C12-C14 lineales saturados, como el monooleato de diglicerol (por ejemplo, monoésteres de diglicerol de ácidos grasos C18:1), monomiristato de diglicerol, monoisostearato de diglicerol y monoésteres de diglicerol; (c) éteres de diglicerol monoalifáticos de alcoholes C16-C24 ramificados, alcoholes C16-C22 lineales insaturados y alcoholes C12-C14 lineales saturados y mezclas de estos emulsionantes. Véanse los documentos US 5.287.207 y US 5.500.451. Otro emulsionante que se puede utilizar es el succinato de poliglicerol (PGS), que se forma a partir de un succinato de alquilo, glicerol y triglicerol.

Tales emulsionantes, y combinaciones de los mismos, pueden añadirse a la fase oleosa de manera que constituyen de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 20 %, en determinados ejemplos de aproximadamente el 2 % a aproximadamente el 15 % y, en determinados otros ejemplos, de aproximadamente el 3 % a aproximadamente el 12 %, en peso de la fase oleosa. En determinados ejemplos, también se pueden usar coemulsionantes para proporcionar un control adicional del tamaño de célula, la distribución del tamaño de célula y la estabilidad de la emulsión, particularmente a temperaturas más elevadas, por ejemplo, mayores de aproximadamente 65 °C. Los ejemplos de coemulsionantes incluyen fosfatidilcolinas y composiciones que contienen fosfatidilcolina, betaínas alifáticas, sales de amonio cuaternario dialifático C12-C22 de cadena larga, sales de amonio cuaternario dialifático C1-C4 de cadena corta, dialcoil(alquenoil)-2-hidroxietilo C12-C22 de cadena larga, sales de amonio cuaternario dialifático C1-C4 de cadena corta, sales de amonio cuaternario de imidazolinio alifático C12-C22 de cadena larga, sales de amonio cuaternario de imidazolinio dialifático C1-C4 de cadena corta, sales de amonio cuaternario de bencilo monoalifático C12-C22 de cadena larga, dialcoil(alquenoil)-2-aminoetilo C12-C22 de cadena larga, sales de amonio cuaternario de bencilo monoalifáticos C1-C4 de cadena corta, sales de amonio cuaternario monohidroxialifático C1-C4 de cadena corta. En determinados ejemplos, puede usarse el metilsulfato de disebo-dimetilamonio (DTDMAMS) como coemulsionante.

Puede incluirse cualquier fotoiniciador incluido en entre aproximadamente el 0,05 % y aproximadamente el 10 %, y en algunos ejemplos, entre aproximadamente el 0,2 % y aproximadamente el 10 % en peso de la fase oleosa. Las cantidades inferiores de fotoiniciador permiten que la luz penetre mejor en la espuma HIPE, lo que puede proporcionar una polimerización más profunda de la espuma HIPE. Sin embargo, si la polimerización se realiza en un ambiente que contiene oxígeno, puede desearse que haya suficiente fotoiniciador presente para iniciar la polimerización y superar la inhibición del oxígeno. Los fotoiniciadores pueden responder rápida y eficazmente a una fuente de luz con la producción de radicales, cationes y otras especies que pueden iniciar una reacción de polimerización. Los fotoiniciadores seleccionados para su uso en la formación de espumas dentro del alcance de la presente exposición pueden absorber luz UV a longitudes de onda de aproximadamente 200 nanómetros (nm) a aproximadamente 800 nm, en determinados ejemplos, de aproximadamente 250 nm a aproximadamente 450 nm. Si el fotoiniciador está en la fase oleosa, los tipos adecuados de fotoiniciadores solubles en aceite incluyen bencil cetales, a-hidroxialquil fenonas, a-aminoalquil fenonas y óxidos de acilfosfina. Los ejemplos de fotoiniciadores incluyen óxido de 2,4,6-[trimetilbenzoildifosfina] junto con 2-hidroxi-2-metil-1-fenilpropan-1-ona (una mezcla 50:50 de los dos se comercializa por Ciba Speciality Chemicals, Ludwigshafen, Alemania como DAROCUR® 4265); bencil dimetil cetal (comercializado por Ciba Geigy como iRGACURE 651); a,a-dimetoxi-a-hidroxi acetofenona (comercializada por Ciba Speciality Chemicals como DAROCUR® 1173); 2-metil-1-[4-(metiltio)fenil]-2-morfolino-propan-1-ona (comercializada por Ciba Speciality Chemicals como IRGACURE® 907); 1-hidroxiciclohexil-fenilcetona (comercializada por Ciba Speciality Chemicals como IRGACURE® 184); óxido de bis(2,4,6-trimetilbenzoil)-fenilfosfina (comercializado por Ciba Speciality Chemicals como IRGACURE 819); dietoxiacetofenona, y 4-(2-hidroxietoxi)fenil-(2-hidroxi-2-metilpropil)cetona (comercializada por Ciba Speciality Chemicals como IRGACURE® 2959); y olig o[2-h id roxi-2-meti l-1 -[4-( 1 -metilvinil)fenil]propanona] (comercializada por Lamberti spa, Gallarate, Italia como ESACURE® KIP EM.

La fase acuosa dispersa de una HIPE comprende agua y también puede comprender uno o más componentes, tales como iniciador, fotoiniciador o electrolito en donde, en determinados ejemplos, el uno o más componentes son al menos parcialmente solubles en agua.

Un componente incluido en la fase acuosa puede ser un electrolito soluble en agua. La fase acuosa puede contener desde aproximadamente el 0,2 % hasta aproximadamente el 40 %, en determinados ejemplos desde aproximadamente el 2 % hasta aproximadamente el 20 %, en peso de la fase acuosa de un electrolito soluble en agua. El electrolito minimiza la tendencia de los monómeros, comonómeros y agentes de reticulación que son ante todo liposolubles a disolverse también en la fase acuosa. Los ejemplos de electrolitos incluyen cloruros o sulfatos de metales alcalinotérreos tales como calcio o magnesio y cloruros o sulfatos de metales alcalinotérreos tales como sodio. Dicho electrolito puede incluir un agente tamponador para el control del pH durante la polimerización, incluyendo contraiones inorgánicos como fosfato, borato y carbonato, y mezclas de los mismos. Los monómeros solubles en agua también pueden utilizarse en la fase acuosa, siendo ejemplos ácido acrílico y acetato de vinilo.

Otro componente que puede incluirse en la fase acuosa es un iniciador de radicales libres soluble en agua. El iniciador puede estar presente en hasta aproximadamente 20 % en moles con respecto a los moles totales de monómeros polimerizables presentes en la fase oleosa. En determinados ejemplos, el iniciador puede incluirse en una cantidad de desde aproximadamente el 0,001 hasta aproximadamente el 10 por ciento en moles basado en los moles totales de monómeros polimerizables de la fase oleosa. Los iniciadores adecuados incluyen persulfato de amonio, persulfato de sodio, persulfato de potasio, diclorhidrato de 2,2'-azobis (N, N'-dimetilenisobutiramidina), iniciadores azoicos, pares redox como persulfato-bisulfato, persulfato-ácido ascórbico y otros iniciadores redox adecuados. En determinados ejemplos, para reducir el potencial de polimerización prematura que puede obstruir el sistema de emulsificación, la adición del iniciador a la fase monomérica puede ser justo después o casi al final de la etapa de emulsificación.

El fotoiniciador, si se incluye en la fase acuosa, puede ser al menos parcialmente soluble en agua y puede constituir entre aproximadamente el 0,05 % y aproximadamente el 10 % y, en determinados ejemplos, entre aproximadamente el 0,2 % y aproximadamente el 10 % en peso de la fase oleosa. Las cantidades inferiores de fotoiniciador permiten que la luz penetre mejor en la espuma HIPE, lo que puede proporcionar una polimerización más profunda de la espuma HIPE. Sin embargo, si la polimerización se realiza en un ambiente que contiene oxígeno, debe haber suficiente fotoiniciador para iniciar la polimerización y superar la inhibición del oxígeno. Los fotoiniciadores pueden responder rápida y eficazmente a una fuente de luz con la producción de radicales, cationes y otras especies que pueden iniciar una reacción de polimerización. Los fotoiniciadores seleccionados para su uso para formar espumas dentro del alcance de la presente exposición pueden absorber luz UV a longitudes de onda de desde aproximadamente 200 nanómetros (nm) hasta aproximadamente 800 nm, en determinados ejemplos, de desde aproximadamente 200 nm hasta aproximadamente 350 nm, y en determinados ejemplos de desde aproximadamente 350 nm hasta aproximadamente 450 nm. Si va a incluirse un fotoiniciador en la fase acuosa, los tipos adecuados de fotoiniciadores solubles en agua pueden incluir benzofenonas, bencilos y tioxantonas. Los ejemplos de fotoiniciadores incluyen diclorhidrato de 2,2'-azobis-[2-(2-imidazolin-2-il)propano]; 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-il)propano]disulfato deshidratado; diclorhidrato de 2,2'-azobis(1-imino-1-pirrolidino-2-etilpropano); 2,2'-azobis[2-metil-N-(2-hidroxietil)propionamida]; diclorhidrato de 2,2-azobis(2-metilpropionamidina); 2,2'-dicarboximetoxidibenzalacetona, 4,4'-dicarboximetoxidibenzalacetona, 4,4'-dicarboximetoxidibenzalciclohexanona, 4-dimetilamino-4'-carboximetoxidibenzalacetona; y 4,4'-disulfoximetoxidibenzalacetona. Otros fotoiniciadores adecuados que pueden usarse se enumeran en el documento US 4.824.765.

Además de los componentes descritos anteriormente, se pueden incluir otros componentes en la fase acuosa u oleosa de una HIPE. Los ejemplos incluyen antioxidantes, por ejemplo, fenólicos impedidos, estabilizadores de amina impedida ligera; plastificantes, por ejemplo, ftalato de dioctilo, sebacato de dinonilo; agentes ignífugos, por ejemplo, hidrocarburos halogenados, fosfatos, boratos, sales inorgánicas tales como trióxido de antimonio o fosfato de amonio o hidróxido de magnesio; tintes y pigmentos; sustancias fluorescentes; partículas de carga, por ejemplo, almidón, dióxido de titanio, negro de carbono, o carbonato de calcio; fibras; agentes de transferencia en cadena; adsorbedores de olores, por ejemplo partículas de carbón activado; polímeros disueltos; oligómeros disueltos; y similares.

La espuma HIPE se produce a partir de la polimerización de los monómeros que comprenden la fase oleosa continua de una HIPE. En determinados ejemplos, una capa de espuma HIPE puede tener una o más subcapas y pueden ser espumas poliméricas de células abiertas homogéneas o heterogéneas. La homogeneidad y la heterogeneidad se refieren a distintas capas dentro de la misma espuma HIPE, que son similares en el caso de espumas HIPE homogéneas y difieren en el caso de espumas HIPE heterogéneas. Una espuma HIPE heterogénea puede contener al menos dos subcapas distintas que difieren con respecto a su composición química, propiedades físicas o ambas; por ejemplo, las subcapas pueden diferir con respecto a una o más de las densidades de la espuma, la composición del polímero, el área de superficie específica o el tamaño de los poros (también denominado tamaño de célula). Por ejemplo, para una espuma HIPE si la diferencia se refiere al tamaño de los poros, el tamaño de poro promedio en las subcapas respectivas puede diferir en al menos aproximadamente un 20 %, en determinados ejemplos en al menos aproximadamente un 35 % y en todavía otros ejemplos en al menos aproximadamente un 50 %. En otro ejemplo, si las diferencias en las subcapas de una capa de espuma HIPE se refieren a la densidad, las densidades de las capas pueden diferir en al menos aproximadamente un 20 %, en determinados ejemplos en al menos aproximadamente un 35 % y en todavía otros ejemplos en al menos aproximadamente un 50 %. Por ejemplo, si una capa de una espuma HIPE tiene una densidad de 0,020 g/cm3, otra capa puede tener una densidad de al menos aproximadamente 0,024 g/cm3 o menos de aproximadamente 0,016 g/cm3, en determinados ejemplos al menos aproximadamente 0,027 g/cm3 o menos de aproximadamente 0,013 g/cm3, y en todavía otros ejemplos al menos aproximadamente 0,030 g/cm3 o menos de aproximadamente 0,010 g/cm3. Si las diferencias entre las capas están relacionadas con la composición química de la espuma HIPE o la HIPE, las diferencias pueden reflejar una diferencia de cantidad relativa en al menos un componente monomérico, por ejemplo en al menos aproximadamente un 20 %, en determinados ejemplos en al menos aproximadamente un 35 % y en todavía otros ejemplos en al menos aproximadamente un 50 %. Por ejemplo, si una subcapa de una espuma HIPE o una HIPE está compuesta de aproximadamente un 10 % de estireno en su formulación, otra subcapa de la espuma HIPE o la HIPE puede estar compuesta de al menos aproximadamente un 12 % y, en determinados ejemplos, de al menos aproximadamente un 15 %.

Una capa de espuma HIPE estructurada para tener distintas subcapas formadas a partir de diferentes HIPE puede proporcionar una capa de espuma HIPE con una gama de características de rendimiento deseadas. Por ejemplo, una capa de espuma HIPE que comprende una primera y una segunda subcapa de espuma, en donde la primera subcapa de espuma tiene un tamaño de poro o célula relativamente mayor que el de la segunda subcapa, cuando se usa en un artículo absorbente puede absorber los fluidos entrantes más rápidamente que la segunda subcapa. Por ejemplo, cuando la capa de espuma HIPE se usa para formar una capa absorbente de una compresa higiénica femenina, la primera subcapa de espuma puede colocarse sobre la segunda subcapa de espuma que tiene tamaños de poro relativamente más pequeños, en comparación con la primera subcapa de espuma, lo que ejerce más presión capilar y extrae el fluido adquirido de la primera subcapa de espuma, restaurando la capacidad de la primera subcapa de espuma para adquirir más fluido desde arriba. Los tamaños de poro de la espuma HIPE pueden oscilar entre 1 y 200 pm y, en determinados ejemplos, pueden ser inferiores a 100 pm. Las capas de espuma HIPE de la presente exposición que tienen dos superficies paralelas principales pueden tener un grosor de desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 10 mm y, en determinados ejemplos, de desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 10 mm. El grosor deseado de una capa de espuma HIPE dependerá de los materiales utilizados para formar la capa de espuma HIPE, de la velocidad a la que se deposite la HIPE en una cinta y del uso previsto de la capa de espuma HIPE resultante.

Las capas de espuma HIPE de la presente exposición son de células relativamente abiertas. Esto se refiere a las células o poros individuales de la capa de espuma HIPE que están en comunicación sustancialmente sin obstrucciones con las células adyacentes. Las células en tales estructuras de espuma HIPE de células sustancialmente abiertas tienen aberturas o ventanas intercelulares que son lo suficientemente grandes como para permitir la transferencia rápida de fluido desde una célula a otra dentro de la estructura de la espuma HIPE. Para los fines de la presente exposición, una espuma HIPE se considera “ de estructura celular abierta” si al menos aproximadamente el 80 % de las células de la espuma HIPE que tienen al menos un tamaño de 1 pm están en comunicación de fluido con al menos una célula adyacente.

Además de ser de células abiertas, en determinados ejemplos las espumas HIPE están adaptadas para ser lo suficientemente hidrófilas para permitir que la espuma HIPE absorba fluidos acuosos. En algunos ejemplos, las superficies internas de una espuma HIPE pueden volverse hidrófilas mediante tensioactivos hidrofilizantes residuales o sales que quedan en la espuma HIPE después de la polimerización, o mediante procedimientos seleccionados de tratamiento de espuma HIPE después de la polimerización, tales como los que se describen en las referencias citadas en la presente memoria.

En determinados ejemplos, por ejemplo, cuando se usa para formar una capa absorbente de una compresa higiénica femenina, una capa de espuma HIPE puede ser flexible y presentar una temperatura de transición vítrea (Tg) apropiada. La Tg representa el punto medio de la transición entre los estados vítreos y elastomérico del polímero. En general, las espumas HIPE que tienen una Tg superior a la temperatura de uso pueden ser fuertes, pero también relativamente rígidas y potencialmente propensas a fracturarse (frágiles). En determinados ejemplos, las regiones de las espumas HIPE de la presente exposición que presentan una Tg relativamente alta o una fragilidad excesiva serán discontinuas. Dado que estas regiones discontinuas también presentarán generalmente una alta resistencia, pueden prepararse a densidades más bajas sin comprometer la resistencia general de la espuma HIPE.

Las espumas HIPE destinadas a aplicaciones que requieren flexibilidad deben contener al menos una región continua que tenga una Tg lo más baja posible, siempre que la espuma HIPE general tenga una resistencia aceptable a las temperaturas de uso. En determinados ejemplos, la Tg de esta región será inferior a aproximadamente 40 °C para espumas utilizadas en condiciones de aproximadamente temperatura ambiente; en determinados otros ejemplos, la Tg será inferior a aproximadamente 30 °C. Para las espumas HIPE utilizadas en aplicaciones en donde la temperatura de uso es superior o inferior a la temperatura ambiente, la Tg de la región continua puede ser no más de 10 °C mayor que la temperatura de uso, en determinados ejemplos la misma que la temperatura de uso y, en ejemplos adicionales, aproximadamente 10 °C menor que la temperatura de uso en donde se desea flexibilidad. Por consiguiente, los monómeros se seleccionan tanto como sea posible para proporcionar los polímeros correspondientes que tengan Tg más bajas.

Las espumas HIPE útiles para formar capas y/o subcapas absorbentes dentro del alcance de la presente exposición, y los materiales y métodos para su fabricación, también incluyen, aunque no necesariamente de forma limitativa, aquellas espumas y métodos descritos en los documentos US 10.045.890; US 9.056.412; US 8.629.192; US 8.257.787; US 7.393.878; US 6.551.295; US 6.525.106; US 6.550.960; US 6.406.648; US 6.376.565; US 6.372.953; US 6.369.121; US 6.365.642; US 6.207.724; US 6.204.298; US 6.158.144; US 6.107.538; US 6.107.356; US 6.083.211; US 6.013.589; US 5.899.893; US 5.873.869; US 5.863.958; US 5.849.805; US 5.827.909; US 5.827.253; US 5.817.704; US 5.817.081; US 5.795.921; US 5.741.581; US 5.652.194; US 5.650.222; US 5.632.737; US 5.563.179; US 5.550.167; US 5.500.451; US 5.387.207; US 5.352.711;US 5.397.316; US 5.331.015; US 5.292.777; US 5.268.224; US 5.260.345; US 5.250.576; US 5.149.720; US 5.147.345; y US 2005/0197414; US 2005/0197415; US 2011/0160326; US 2011/0159135; US 2011/0159206; US 2011/0160321; y US 2011/0160689.

Tal como se refleja en la figura 1, una capa absorbente formada por espuma HIPE puede incluir uno o más patrones de perforaciones 42, que incluyen al menos un primer patrón dispuesto dentro de una ubicación de descarga esperada (coincidente y/o coubicada con la región de unión 25) que recubre la intersección de los ejes longitudinal y lateral 100, 200 de la compresa. Las perforaciones 42 pueden perforarse, cortarse o formarse de otro modo a través de toda la profundidad en la dirección z de la capa absorbente de espuma HIPE, o solo a través de una capa orientada hacia la portadora o parcialmente en la porción de la misma orientada hacia la portadora. Cuando una capa absorbente de espuma HIPE está dispuesta en contacto directo con una lámina superior como se describe en la presente memoria, sin que intervenga ninguna capa de captación formada por otro material, las perforaciones 42 pueden servir como un grupo de depósitos para recibir, retener temporalmente y ayudar a distribuir descargas rápidas de cantidades relativamente pequeñas de fluido menstrual, hasta que la espuma HIPE tenga tiempo suficiente para distribuir y absorber el fluido por acción capilar. Además, tales perforaciones ayudan a disminuir la rigidez a la flexión de la capa absorbente, lo que puede ayudar a aumentar la comodidad de la compresa para la portadora. Puede incluirse un patrón de perforaciones que tenga un radio promedio u otra dimensión mayor de 1,0 mm a 4,0 mm, y más preferiblemente de 1,5 mm a 3,5 mm, dentro, por ejemplo, del área ocupada por la región de unión 25. El patrón puede incluir perforaciones con una densidad numérica de 3,0 a 9,0 perforaciones por cm2 y, más preferiblemente, de 4,0 a 8,0 perforaciones por cm2. Al seleccionar el tamaño promedio, la densidad numérica y el área de superficie apropiados que ocupa el patrón de perforaciones, el fabricante tal vez desee equilibrar el volumen de los “ depósitos” deseado con la necesidad de retener el material absorbente en ubicaciones próximas y cerca de la ubicación de descarga esperada. En el documento US 8.211.078 pueden encontrarse detalles adicionales sobre las configuraciones de tales perforaciones en combinación con ejemplos de capas absorbentes adecuadas.

La capa absorbente formada por espuma HIPE debe estar dotada de suficiente CWPA (que se describe a continuación) para tener capacidad para extraer eficazmente el fluido descargado de una lámina superior durante un tiempo de uso de la compresa durante la menstruación que sea normal y esperado en las compresas higiénicas femeninas, por ejemplo, desde 4 hasta 8 horas. Como se indica a continuación, el CWPA de un material se ve afectado en parte por su volumen. Por lo tanto, puede desearse que una capa absorbente 40 formada de espuma HIPE tenga un calibre (antes de la humectación) que proporcione un volumen satisfactorio a una compresa de tamaño convencional. Por supuesto, puede fabricarse una compresa relativamente gruesa, pero normalmente no se considera deseable para el uso diurno en vista de los deseos de flexibilidad/adaptabilidad y delgadez, de comodidad y discreción debajo de la ropa. La fabricación debe equilibrar estos objetivos contrapuestos. En consecuencia, una compresa higiénica femenina con una capa absorbente de espuma HIPE, tal como se contempla en la presente memoria, puede desearse que la capa tenga un calibre en la mayor parte de su área de superficie orientada hacia la portadora (antes de la humectación) de 1 mm a 5 mm, o más preferiblemente de 1,5 mm a 3,5 mm, o incluso más preferiblemente de 2,0 mm a 3,0 mm. (El calibre de una capa de espuma HIPE puede medirse visualmente, con la ayuda de ampliación/microscopía y/o fotografía o cualquier otra técnica y equipo facilitador, en la medida en que se considere útil). Cuando la capa absorbente 40 incluye dos subcapas 40a, 40b como se describe en la presente memoria, puede desearse que la subcapa superior 40a tenga un calibre (antes de la humectación) de 0,64 mm a 3,2 mm, o preferiblemente de 0,96 mm a 2,24 mm, o incluso más preferiblemente de 1,28 mm a 1,92 mm; y puede desearse que la subcapa inferior 40b tenga un calibre (antes de la humectación) de 0,16 mm a 0,80 mm, o más preferiblemente de 0,24 mm a 0,56 mm, o incluso más preferiblemente de 0,32 mm a 0,48 mm.

Propiedades de absorbencia e interfase entre la lámina superior y la capa absorbente

La afinidad y absorbencia de una estructura absorbente/hidrófila para un fluido acuoso pueden caracterizarse en parte por su presión de absorción capilar. La presión de absorción capilar (CAP) puede medirse según las etapas del método de medición del potencial de trabajo capilar que se expone a continuación. Es un valor que refleja la magnitud de la tendencia de la estructura a absorber fluido acuoso. Se apreciará que una gráfica de la CAP de una estructura absorbente frente al nivel de saturación tendrá un valor máximo inicial (al comienzo de la absorción del fluido) y disminuirá a medida que la estructura absorba fluido y se acerque a su capacidad de absorción total, es decir, a la saturación total.

La resistencia a la desorción, o la tendencia de una estructura absorbente/hidrófila a retener el fluido absorbido, puede caracterizarse en parte por su presión de desorción capilar (CDP). La CDP, que también puede medirse según las etapas del método de medición del potencial de trabajo capilar que se expone a continuación, es un valor que refleja la magnitud de la presión (o diferencial de presión) requerida para expulsar (o extraer) el fluido acuoso absorbido y mantenido en la estructura. Se apreciará que una gráfica de la CDP de una estructura frente al nivel de saturación tendrá un valor mínimo inicial (antes de la salida de cualquier fluido de la estructura) y aumentará a medida que el fluido abandone la estructura.

La CAP y la CDP de una estructura dada son una función del grado de hidrofilicidad de las superficies sólidas dentro de la estructura, el tamaño promedio de los espacios o huecos intersticiales, las células o los poros dentro de la estructura a través de/entre las superficies sólidas, y el número de espacios, células o poros intersticiales dentro de la estructura por volumen unitario de la estructura.

Para que una combinación de lámina superior/capa absorbente en capas pueda mover eficazmente el fluido descargado desde la superficie superior de la lámina superior en una dirección z alejándolo de la portadora, además de otras condiciones descritas en la presente memoria, la CAP de la capa absorbente debe ser mayor que la CDP de la lámina superior, a un nivel seleccionado de contenido de fluido absorbido de la lámina superior, preferiblemente un nivel relativamente bajo. Para que una combinación de lámina superior/capa absorbente en capas pueda mover el fluido descargado en una dirección z alejándolo de la portadora con una rapidez aceptable, esdecir,de tal manera que la lámina superior no tenga tiempo de absorber excesivamente y, de este modo, distribuir (esdecir,extender) el fluido descargado a lo largo de direcciones planas (creando una mancha indeseablemente grande en la lámina superior) y no se sienta demasiado húmeda para la portadora poco después de una descarga de fluido sobre la misma, la presión de absorción capilar de la capa absorbente a,p. ej.,una saturación del 20 por ciento debe ser mayor que la presión de desorción capilar de la lámina superior con la misma saturación, donde el porcentaje de saturación es el porcentaje del volumen total de poros del material que está ocupado por el fluido, y el fluido de prueba es una solución salina, tal como se especifica en el método de medición del potencial de trabajo capilar que se expone a continuación.

La absorbencia total de una estructura de material dada puede caracterizarse además por su potencial de trabajo capilar en modo de absorción (CWPA) y modo de drenaje o desorción (CWPD), medido utilizando el método de medición del potencial de trabajo capilar que se expone a continuación. El CWPA es una medida del trabajo que realizará un material absorbente al extraer una cantidad de fluido acuoso en las condiciones del método descrito. El CWPD es una medida del trabajo necesario para expulsar o extraer el fluido acuoso absorbido y retenido por una estructura en las condiciones del método descrito. Para una estructura dada que sea hidrófila y absorbente de fluido acuoso, el CWPD será mayor que el CWPA debido a las propiedades de una estructura absorbente (hidrofilicidad; tamaño y volumen de las células/poros) hacen que tienda a retener fluido. El CWPA y el CWPD de una estructura dada se ven afectados por las características y propiedades que afectan a la CAP y a la CDP, y también por el volumen total de los espacios o huecos intersticiales, células o poros dentro de la estructura dentro de la estructura. Por lo tanto, se apreciará que el CWPA y el CWPD de una estructura se ven afectados en parte por el volumen total (esdecir,el tamaño) de la estructura.

Para garantizar que la capa absorbente 40 drene la lámina superior 20 del fluido absorbido por la lámina superior de manera suficiente como para que ambas proporcionen una compresa satisfactoria, la capa absorbente debe tener un CWPA mayor que el CWPD de la lámina superior. Si no se satisface esta condición, la capa absorbente no drenará suficientemente el fluido de la lámina superior como para (1) garantizar que la lámina superior no retenga una sensación de humedad inaceptable tras una descarga; y (2) garantizar que la lámina superior se mantenga drenada y tenga la capacidad de aceptar descargas sucesivas de fluido durante un tiempo razonable de uso de la compresa 10.

Se ha descubierto que una capa absorbente formada por espuma HIPE, como se describe en la presente memoria, se puede fabricar para que tenga una presión de absorción capilar lo suficientemente elevada como para extraer fluido de una lámina superior de algodón absorbente con una rapidez aceptable en descargas repetidas, esdecir,durante un tiempo razonable de uso de la compresa.

En los ejemplos en donde la lámina superior está formada por un material de banda hidrófilo y absorbente, el material de lámina superior puede tender a retener fluido en sus superficies orientadas hacia la portadora y hacia el exterior, y dentro de los espacios intersticiales entre y a lo largo de las superficies de las fibras del material de banda, a menos que el material subyacente tenga una capacidad de absorción y una presión de absorción superiores a la presión de desorción de la lámina superior, como se describió anteriormente; y se mantiene un contacto directo suficiente entre la lámina superior y la capa absorbente subyacente para permitir que el fluido se mueva desde las superficies de fibra dentro de la estructura de la lámina superior, directamente a las superficies del material dentro de la estructura de la capa absorbente subyacente, de modo que la capa absorbente subyacente pueda extraer el fluido de la lámina superior. Antes de que esté completamente saturado, un material absorbente no liberará el fluido absorbido a menos que un material adyacente con mayor afinidad por el fluido esté en suficiente contacto directo. Por consiguiente, es importante proporcionar una estructura suficiente para mantener un contacto suficiente, sin obstruir el movimiento del fluido. Ninguna capa ni estructura de material intermedias, ni al menos ninguna capa ni estructura de material intermedias menos absorbentes que la lámina superior o más absorbentes que la capa absorbente debe interponerse entre el material de la lámina superior 20 y el material de la capa absorbente 40, al menos dentro de la región de unión 25, más preferiblemente sobre la mayor parte del área de superficie orientada hacia la portadora de la capa absorbente 40, e incluso más preferiblemente sobre la totalidad del área de superficie orientada hacia la portadora de la capa absorbente 40, a diferencia de los sistemas proporcionados en muchas compresas higiénicas femeninas actuales, que incluyen una capa distinta de material de captación/distribución de fluidos entre la lámina superior y los materiales absorbentes del núcleo absorbente.

En algunos ejemplos, puede efectuarse un contacto directo suficiente entre la lámina superior 20 y la capa absorbente 40 mediante un depósito(s) de adhesivo entre la lámina superior y la capa absorbente, uniéndolas de manera adhesiva en estrecha proximidad en la dirección z. El adhesivo puede aplicarse siguiendo un patrón o disposición de depósitos de adhesivo intercalados con áreas en las que no hay adhesivo (áreas no unidas), de manera que el adhesivo mantenga las dos capas en estrecha proximidad en la dirección z, mientras quedan áreas en las que no hay adhesivo presente que obstruya el movimiento del fluido en la dirección z entre las capas.

Haciendo referencia a las figuras 1 y 3A-3C, para garantizar que la lámina superior y la capa absorbente se mantengan en una proximidad suficientemente cercana en la dirección z, al menos en el área de la lámina superior que se espera que reciba una descarga de fluido, puede desearse disponer una región de unión 25 sobre la compresa en una ubicación que incluya la intersección de los ejes longitudinal y lateral 100, 200. La región de unión 25 debe tener un tamaño suficiente para estar presente de manera fiable por debajo de la ubicación de descarga esperada cuando la compresa esté en uso, con variaciones razonablemente menores de colocación por parte de la portadora dentro de la ropa interior; en consecuencia, puede desearse que la región de unión tenga un área de al menos 15 cm2, más preferiblemente al menos 30 cm2. Incluso más preferiblemente, puede desearse que la región de unión tenga un área que sea al menos la mitad del área total de la superficie orientada hacia la portadora de la capa absorbente. (Nota: Las figuras 3A-3C no se presentan en la presente memoria como representaciones de tamaño o escala reales).

Para garantizar que la lámina superior 20 y la capa absorbente permanezcan en suficiente proximidad en la dirección z durante el uso, puede desearse que, dentro de cualquier primera ubicación puntual 27 identificable dentro de la región de unión, en la que la lámina superior esté unida a la capa absorbente, haya una segunda ubicación puntual en la que la lámina superior esté unida a la capa absorbente, dentro de un radio de 10 mm, más preferiblemente dentro de un radio de 6 mm, un radio de 5 mm, un radio de 4 mm e incluso más preferiblemente con un radio r de 3 mm de la primera ubicación puntual. Haciendo referencia a las figuras 3A-3C, que representan tres ejemplos no limitativos, puede observarse que pueden emplearse una variedad de patrones o disposiciones de uniones (mediante depósitos de adhesivo 26 u otros mecanismos de unión) para conferir esta característica. Dentro del radio r de cada ubicación puntual 27, hay un número de ubicaciones puntuales adicionales donde está presente la unión entre la lámina superior y la capa absorbente en los ejemplos representados.

Se apreciará que puede aplicarse un depósito continuo de adhesivo para unir la lámina superior y la capa absorbente dentro de la totalidad de la región unida 25, pero que un depósito continuo de adhesivo de este tipo podría formar una barrera que obstruiría el movimiento del fluido desde la lámina superior hasta la capa absorbente. Por consiguiente, es preferible que, en los ejemplos en donde el mecanismo de unión sean depósitos de adhesivo, los depósitos se dispongan en un patrón o disposición que sea discontinuo o intermitente de manera que cree áreas unidas intercaladas con áreas no unidas entre la lámina superior y la capa absorbente. Además, cuando la capa absorbente está formada por una espuma de células abiertas (tal como la espuma HIPE contemplada en la presente memoria), puede desearse que el adhesivo seleccionado no efectúe la adhesión a la capa absorbente mediante una adhesión química, dispersiva o difusiva con la capa de espuma en las ubicaciones de depósito de adhesivo, sino que efectúe la adhesión a la capa de espuma mecánicamente, fluyendo de forma limitada hacia las células, adoptando al menos parcialmente su forma, y solidificándose. en tal posición para formar enclavamientos mecánicos con las estructuras celulares, lo que permite el adhesivo para sujetar la lámina superior a la capa absorbente. Un adhesivo de este tipo puede preferirse para no alterar la estructura molecular o la composición del material de espuma, lo que podría afectar negativamente a sus propiedades de absorción de fluidos o a su resistencia mecánica. En un ejemplo, un adhesivo adecuado para su uso con una espuma HIPE puede ser el adhesivo de fusión en caliente H1750 de Bostik, Wauwatosa, Wisconsin (actualmente una filial de Arkema, Columbes, Francia).

Se conocen láminas superiores sin aberturas para compresas higiénicas femeninas formadas por material de banda no tejido y que incluyen o consisten predominantemente en fibras hidrófilas (tales como fibras de algodón) y se han incluido en algunos productos de higiene femenina hasta la fecha. (En este caso, una lámina superior no tejida “ sin aberturas” es aquella en la que la mayor parte de su área de superficie no se ha sometido a ningún procedimiento que cree una disposición de orificios o aberturas en su totalidad a través de la misma, que persisten antes de humedecer la lámina superior, de un tamaño promedio (dimensión máxima) superior a 0,5 mm a lo largo de una dirección plana x-y). Aunque algunas consumidoras las prefieren por el origen de su material natural/de origen vegetal, otras consumidoras no prefieren las láminas superiores a base de algodón como resultado de su sustancial absorbencia, esdecir,las presiones de absorción y desorción capilares, lo que hace que resistan el drenaje por las estructuras de captación/distribución y capa absorbente incluidas convencionalmente. Después de una descarga de fluido menstrual, una compresa con una lámina superior a base de algodón que recubre una estructura absorbente convencional puede dar a la usuaria la sensación de un paño húmedo contra la piel durante un período de tiempo prolongado, lo que muchas usuarias consideran objetable. Este dilema ha estado presente durante muchos años y, según el conocimiento del inventor, no se ha abordado previamente de manera satisfactoria.

Sin embargo, se ha descubierto que una lámina superior de fibra hidrófila sin aberturas (tal como una lámina superior a base de algodón) superpuesta en relación de proximidad directa y suficiente cara a cara con una capa absorbente de espuma HIPE u otra capa adaptada/fabricada para tener una capacidad de absorción capilar suficiente para extraer fluido de la lámina superior, sin que intervenga ninguna capa menos absorbente y junto con otras características estructurales como las descritas en la presente memoria, será drenada sustancialmente de fluido por la capa absorbente y recuperará una sensación mucho más seca contra la piel después de una descarga. Se ha descubierto que una capa absorbente de espuma HIPE adecuadamente compuesta y fabricada, tal como se describe en la presente memoria, por ejemplo, tiene una mayor afinidad por el fluido menstrual que una lámina superior de este tipo y, por lo tanto, tiene la capacidad de extraer y retener el fluido de la lámina superior cuando las dos se disponen y se mantienen en una relación de contacto lo suficientemente efectiva y próxima entre sí. Cuando la capa absorbente tiene un volumen suficiente, puede cumplir esta función durante un tiempo de uso razonablemente adecuado de la compresa.

Lámina posterior

La lámina posterior 30 puede colocarse adyacente a una superficie orientada hacia el exterior de la capa absorbente 40 y puede unirse a la misma mediante cualquier método de fijación adecuado. Por ejemplo, la lámina posterior 30 puede fijarse a la capa absorbente 40 mediante una capa continua uniforme de adhesivo, una capa de adhesivo con patrón o una matriz de líneas, espirales o puntos de adhesivo independientes. Alternativamente, el método de fijación puede incluir uniones térmicas, uniones a presión, uniones ultrasónicas, uniones mecánicas dinámicas, o cualquier otro mecanismo de fijación adecuado, o combinaciones de los mismos. En otros ejemplos, se contempla que la capa absorbente 40 no esté unida directamente a la lámina posterior 30.

La lámina posterior 30 puede ser impermeable, o sustancialmente impermeable, a los fluidos(por ejemplo,orina, fluido menstrual) y puede fabricarse a partir de una película de plástico delgada, aunque también pueden usarse otros materiales flexibles impermeables a los fluidos. En la presente memoria, el término “ flexible” se refiere a materiales que son amoldables y que se ajustan fácilmente a la forma y los contornos generales del cuerpo humano. La lámina posterior 30 puede evitar, o al menos presentar sustancialmente, que los fluidos absorbidos y contenidos dentro de la capa absorbente 40 se escapen y lleguen a las prendas de vestir de la portadora que puedan entrar en contacto con la compresa 10, tales como ropa interior y ropa exterior. Sin embargo, en algunos casos, la lámina posterior 30 puede fabricarse y/o adaptarse para permitir que el vapor escape de la capa absorbente 40 (es decir, la lámina posterior está hecha para que sea transpirable), mientras que en otros casos la lámina posterior 30 puede fabricarse para no permitir que los vapores escapen (es decir, está hecha para que no sea transpirable). Por lo tanto, la lámina posterior 30 puede comprender una película polimérica, tal como películas termoplásticas de polietileno o polipropileno. Un material adecuado para la lámina posterior 30 es una película termoplástica que tiene un espesor de aproximadamente 0,012 mm (0,5 milipulgadas) a aproximadamente 0,051 mm (2,0 milipulgadas), por ejemplo. Cualquier lámina de respaldo conocida en la técnica puede utilizarse en la presente invención.

Algunos ejemplos adecuados de láminas posteriores se describen en los documentos US 5.885.265; US 4.342.314; y US 4.463.045. Las láminas posteriores transpirables monocapa adecuadas para su uso en la presente memoria incluyen las descritas, por ejemplo, en los documentos GB A 2184 389;<g>B A 2184 390; GB A 2184 391; US 4.591.523, US 3989867, US 3.156.242; WO 97/24097; US 6.623.464; US 6.664.439 y US 6.436.508.

La lámina posterior puede tener dos capas: una primera capa que comprende una capa de película formada con aberturas permeables al vapor y una segunda capa que comprende una capa de película microporosa transpirable, como se describe en el documento US 6.462.251. Otros ejemplos adecuados de láminas posteriores transpirables de doble o múltiples capas para su uso en la presente memoria incluyen las descritas en los documentos US 3.881.489, US 4.341.216, US 4.713.068, US 4.818.600; EP 203 821, EP 710471; EP 710472 y EP 0793 952.

Métodos de prueba/medición

Potencial de trabajo capilar mediante la distribución del volumen de poros

La distribución del volumen de poros determina la porosidad estimada de los poros efectivos dentro de una muestra porosa midiendo el movimiento del fluido dentro y fuera de dicha muestra a medida que se aplica una presión diferencial controlada y escalonada a la muestra en una cámara de muestras. A continuación, se determina la cantidad incremental y acumulada de fluido que de ese modo es absorbido/drenado por la muestra porosa a cada presión. A su vez, el trabajo realizado por la muestra porosa normalizada por el área de dicha muestra se calcula como potencial de trabajo capilar.

Principio del método

Para poros cilíndricos uniformes, el radio de un poro está relacionado con la presión diferencial requerida para llenar o vaciar el poro mediante la siguiente ecuación:

Los poros contenidos en materiales porosos naturales y manufacturados a menudo se consideran en cuanto a tales como huecos, orificios o conductos, y estos poros generalmente no son perfectamente cilindricos ni son del todo uniformes. No obstante, puede usarse la ecuación anterior para relacionar la presión diferencial con un radio de poro efectivo y, monitorizando el movimiento del líquido dentro o fuera del material en función de la presión diferencial, caracterizar la distribución efectiva del radio de poro en dicho material poroso. (Dado que los poros no uniformes se aproximan a los uniformes mediante el uso de un radio de poro efectivo, esta metodología general puede no producir resultados que coincidan con precisión con las mediciones de las dimensiones de los huecos obtenidas mediante otros métodos, como la microscopía).

El método de distribución del volumen de poros utiliza el principio anterior y se reduce a la práctica utilizando el aparato y el enfoque descritos en “ Liquid Porosimetry: New Methodology and Applications” de B. Miller e I. Tyomkin, publicado en The Journal of Colloid and Interface Science (1994), volumen 162, páginas 163-170. Este método se basa en medir el incremento del volumen de líquido que entra o sale de una muestra porosa a medida que la presión diferencial del aire cambia entre la presión de aire ambiente (“de laboratorio” ) y una presión de aire ligeramente elevada (presión diferencial positiva) que rodea la muestra en una cámara de pruebas de muestras. La muestra se introduce seca en la cámara de muestras y la cámara de muestras se controla a una presión diferencial positiva (con respecto al laboratorio) suficiente para evitar la absorción de fluido en la muestra después de abrir el puente de fluido. Después de abrir el puente de fluido, la presión diferencial del aire se reduce en etapas hasta 0 y, en este procedimiento, las subpoblaciones de poros dentro de la muestra adquieren fluido según su radio de poro efectivo. Después de alcanzar una presión diferencial mínima en donde la masa de fluido dentro de la muestra es máxima, la presión diferencial se aumenta gradualmente de nuevo hacia la presión de partida, y el fluido se drena de la muestra. La porción de absorción de la secuencia escalonada comienza en la presión diferencial máxima (el radio de poro efectivo correspondiente más pequeño) y termina en la presión diferencial mínima (el radio de poro efectivo correspondiente más grande). La porción de drenaje de la secuencia comienza en el diferencial de presión mínimo y termina en el diferencial de presión máximo. Después de corregir cualquier movimiento de fluido para cada etapa de presión particular medida en la cámara mientras estaba vacía durante toda la secuencia de absorción/drenaje, en este método se determina la absorción de fluido por la muestra (mg), así como el volumen acumulado (mm3/mg) a cada presión diferencial.

Acondicionamiento de muestras y preparación de muestras

El método de distribución del volumen de poro se lleva a cabo en muestras que se han acondicionado durante al menos 2 horas en una sala mantenida a una temperatura de 23 °C ± 2,0 °C y una humedad relativa del 50 % ± 2 %, y todas las pruebas se realizan en las mismas condiciones ambientales en dicha sala acondicionada. No se analiza ningún producto o muestra dañados que tenga defectos tales como arrugas, rasgaduras, orificios y similares. Una muestra acondicionada tal como se describe en la presente memoria se considera seca para los fines de la presente invención. Determinar qué lado de la muestra debe quedar orientado hacia la portadora en uso y, a continuación, cortar a 55 mm de largo por 55 mm de ancho. Medir la masa de la muestra y registrar con una precisión de 0,1 mg. Se miden tres muestras para cualquier material dado que se esté sometiendo a prueba, y los resultados de esas tres réplicas se promedian para obtener los valores finales notificados.

Dispositivo

El aparato adecuado para este método se describe en “ Liquid Porosimetry: New Methodology and Applications” de B. Miller e I. Tyomkin, publicado en The Journal of Colloid and Interface Science (1994), volumen 162, páginas 163-170. Además, puede usarse cualquier esquema de control de presión capaz de controlar la presión de la cámara de muestra entre 0 mm de H2O y 1098 mm de H2O de presión diferencial en lugar del subsistema de control de presión descrito en esta referencia. Un ejemplo de instrumentación y software generales adecuados es el TRI/autoporosímetro (Textile Research Institute (TRI) /Princeton Inc., de Princeton, NJ, EE. UU.). El TRI/autoporosímetro es un instrumento automatizado controlado por ordenador para medir las distribuciones del volumen de poro en materiales porosos (por ejemplo, los volúmenes de poros de tamaño diferente dentro del intervalo desde 5 hasta 1200 pm de radio efectivo de poro). Programas informáticos como las versiones 2000.1 o 2003.1/2005.1 o 2006.2 de Automated Instrument Software; o la versión 2000.1 del software de tratamiento de datos (disponible en TRI Princeton Inc.), y pueden usarse programas de hojas de cálculo para capturar y analizar los datos medidos.

En la figura 4 se muestra una representación esquemática del equipo adecuado. El equipo consiste en una balanza 800 con un depósito de fluidos 802 que está en comunicación de fluido directa con la muestra 805 que reside en una cámara de muestras sellada y presurizada con aire 810. La comunicación de fluido entre el depósito 802 y la cámara de muestra 810 se controla mediante la válvula 815. Se usa un peso 803 colocado sobre una placa de plexiglás 804 (55 mm de largo por 55 mm de ancho) para aplicar una presión de confinamiento de 0,25 psi sobre la muestra de prueba para garantizar un buen contacto entre la muestra y una membrana saturada de fluido 806 durante toda la prueba. La membrana 806 (90 mm de diámetro, 150 um de grosor, tamaño de poro de 1,2 pm; filtro de éster de celulosa mixto RAWP09024; disponible en Millipore Corporation de Bedford, MA) se fija a una frita macroporosa 807 (placa Monel con 90 mm de diámetro y 60 mm de grosor; disponible en Mott Corporation, Farmington, CT o equivalente) de la siguiente manera. Adherir la membrana 806 a la frita 807 con pintura en aerosol Krylon® (pintura en aerosol blanca brillante n.° 1501; disponible en FilmTools, o equivalente) como adhesivo. Dejar que el conjunto de membrana/frita preparado se seque antes de usarlo.

Para preparar el equipo para la prueba, llenar la base interna 812 de la cámara de muestra 810 con fluido de prueba. El fluido de prueba es una solución salina desgasificada al 0,9 %, preparada añadiendo 9,0 g de NaCl de calidad de reactivo por 1 litro de agua desionizada (la densidad del fluido es de 1,01 g/cm3, la tensión superficial<y>es de 72,3 ± 1 mN/m, ángulo de contacto cos © = 0,37). Colocar el conjunto de membrana/frita, la membrana 806 hacia arriba, sobre la base interna 812 de la cámara de muestras 810, y fijarla en su lugar con un collarín de bloqueo 809. Llenar el depósito 802 y el tubo de conexión 816 con fluido de prueba. Abrir la válvula 815 y asegurarse de que no queden burbujas de aire atrapadas dentro del tubo de conexión o en los poros del conjunto de membrana/frita. Utilizando las patas 811 de la cámara de muestras 810, nivelar la cámara de muestras y ajustar la altura de la cámara de muestras (y/o la cantidad de fluido en el depósito 802) según sea necesario, para llevar la superficie superior de la membrana 806 al mismo plano horizontal que la superficie superior del fluido en el depósito 802.

Programar el sistema para que avance a través de una secuencia de presiones diferenciales escalonadas (en mm de H2O) de la siguiente manera: 1098, 549, 366, 275, 220, 183, 137, 110, 92, 78, 69, 61, 55, 50, 46, 42, 39, 37, 34, 32, 31, 29, 27, 24, 22, 20, 18, 14, 9,2, 6,9, 5,5, 4,6, 5,5, 6,9, 9,2, 14, 18, 20, 22, 24, 27, 29, 31, 32, 34, 37, 39, 42, 46, 50, 55, 61, 69, 78, 92, 110, 137, 183, 220, 275, 366, 549, 1098. Estas presiones se correlacionan con radios de poro efectivos desde 5 pm (1098 mm de H2O) hasta 1200 pm (4,6 mm de H2O). El criterio para pasar de una etapa de presión a la siguiente es que la absorción/drenaje de fluido hacia/desde la muestra, medida en la balanza 800, sea inferior a 10 mg/min durante 15 segundos.

Procedimiento del método

Comprobar si hay fugas en el sistema y asegurarse de que puede alcanzarse la presión máxima de prueba de la siguiente manera. Con la válvula de líquido 815 abierta, colocar la parte superior 808 de la cámara de muestras 810 en su lugar y sellar la cámara. Aplicar suficiente presión de aire a la cámara 810 (a través de la conexión 814) para lograr una presión diferencial de 1098 mm de H2O (radio de poro efectivo de 5 pm). Cerrar la válvula de líquido 815 y luego abrir la cámara de muestras. Colocar la muestra 805 (con el lado de la portadora orientado hacia abajo) directamente sobre la membrana 806 y, a continuación, colocar la placa de cubierta 804 y el peso de confinamiento 803 centrado sobre la muestra. Volver a colocar la parte superior 808 y volver a sellar la cámara de muestras 810. Abrir la válvula de fluido 815 para permitir el movimiento del fluido entre el depósito de fluido 802 y la muestra e iniciar la prueba para avanzar a través de la secuencia preespecificada de presiones diferenciales. La cantidad de fluido absorbido (o drenado) por la muestra en cada etapa de presión a lo largo de toda la secuencia se registra como absorción con una precisión de 0,1 mg.

Se realiza una medición “ en blanco” independiente siguiendo este mismo procedimiento de método (la misma secuencia escalonada de presiones diferenciales) en una cámara de muestra vacía sin la muestra 805, la placa de cubierta 804 o el peso de confinamiento 803 presentes en el conjunto de membrana/frita. Cualquier movimiento de fluido observado se registra (mg) en cada una de las etapas de presión. Los datos de absorción de fluido de la muestra se corrigen para detectar cualquier movimiento de fluido asociado con la cámara de muestras vacía restando los valores de absorción de fluido de esta medición “ en blanco” de los valores correspondientes de la medición de la muestra, y se registran como absorción de muestra corregida en blanco con una precisión de 0,1 mg.

Determinación de la presión capilar, el volumen acumulado y el potencial de trabajo capilar

El % de saturación de la muestra en cada una de las etapas de presión para las porciones de absorción y drenaje de la secuencia de prueba puede calcularse dividiendo la absorción máxima de muestra corregida en blanco (mg) entre la absorción de muestra corregida en blanco (mg) y, a continuación, multiplicando por 100. A partir de los datos recopilados a lo largo de toda la secuencia, un experto promedio en la técnica puede determinar el % de saturación a cualquier presión de absorción capilar (CAP) o presión de desorción capilar (drenaje) (CDP) dada. La CAP y la CDP se indican con una precisión de 0,1 mm de H2O para cualquier % de saturación especificado.

El volumen acumulado se calcula para cada uno de las etapas de presión mediante la siguiente ecuación:

Volumen acumulado (mm3/mg) = absorción de muestra corregida en blanco (mg)/densidad del fluido (g/cm3)/masa de la muestra (mg)

El potencial de trabajo capilar (CWP) es el trabajo realizado por la muestra normalizada por el área de la muestra. La regla trapezoidal se utiliza para integrar la iésima presión en función del volumen acumulado en n puntos de datos para las porciones de absorción y drenaje del ciclo:

donde

mw = masa de muestra (mg)

CV = volumen acumulado (m3/mg)

P = presión del aire (Pa)

Aw = Área de la muestra en un lado (m2)

Indique el CWP, el CWPA y el CWPD con una precisión de 0,1 mJ/m2, donde el CWPA representa la porción de absorción de la secuencia de presiones y el CWPD representa la porción de drenaje de la secuencia de presiones. Medición de calibre de banda no tejida

El calibre, o espesor, de una muestra de prueba de un material de banda no tejido se mide como la distancia entre una plataforma de referencia sobre la que descansa la muestra y un pie de presión que ejerce una cantidad específica de presión sobre la muestra durante un periodo de tiempo específico. Todas las mediciones se realizan en un laboratorio mantenido a 23 °C ± 2 °C y 50 % ± 2 % de humedad relativa y las muestras de prueba se acondicionan en este entorno durante al menos 2 horas antes de la prueba.

El calibre se mide con un micrómetro de accionamiento manual equipado con un pie de presión capaz de ejercer una presión constante de 2,0 kPa ± 0,01 kPa sobre la muestra de prueba. El micrómetro de accionamiento manual es un instrumento de tipo peso muerto con lecturas precisas de 0,001 mm. Un instrumento adecuado es Mitutoyo serie 543 ID-C Digimatic, disponible en VWR International, o equivalente. El pie de presión es una cara móvil circular de suelo plano con un diámetro que es más pequeño que la muestra de prueba y capaz de ejercer la presión requerida. Un pie de presión adecuado tiene un diámetro de 25,4 mm, sin embargo, puede usarse un pie más pequeño o más grande dependiendo del tamaño de la muestra que se mide. La muestra de prueba está soportada por una plataforma de referencia plana horizontal que es más grande y paralela a la superficie del pie de presión. El sistema está calibrado y funciona según las instrucciones del fabricante. Se obtiene una muestra de prueba retirándola de un artículo absorbente, en caso necesario. Al extraer la muestra de prueba de un artículo absorbente, debe tenerse cuidado de no impartir ninguna contaminación o deformación dimensional a la muestra de prueba. La muestra de prueba se obtiene de un área libre de pliegues o arrugas, y debe ser más grande que el pie de presión.

Para medir el calibre, poner primero a cero el micrómetro contra la plataforma de referencia plana horizontal. Colocar la muestra de prueba en la plataforma con la ubicación de la prueba centrada debajo del pie de presión. Bajar suavemente el pie de presión con una velocidad de descenso de 3,0 mm ± 1,0 mm por segundo hasta que se ejerza la presión completa sobre la muestra de prueba. Esperar 5 segundos y luego registrar el calibre de la muestra de prueba con una precisión de 0,01 mm. De la misma manera, repetir para un total de cinco muestras de prueba replicadas. Calcular la media aritmética para todas las mediciones del calibre y registrar como calibre de banda con una precisión de 0,01 mm. No debe entenderse que las dimensiones y los valores descritos en la presente memoria estén estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En vez de eso, a menos que se especifique lo contrario, se pretende que cada una de tales dimensiones signifique tanto el valor mencionado como un intervalo funcionalmente equivalente en torno a ese valor. Por ejemplo, se pretende que una dimensión descrita como “40 mm” signifique “ aproximadamente 40 mm” .

Claims

REIVINDICACIONES

i.Una compresa higiénica femenina que comprende una lámina superior permeable a los líquidos, una lámina posterior impermeable a los líquidos y una capa absorbente dispuesta entre la lámina superior y la lámina posterior.

en donde la lámina superior comprende un material de banda no tejido fibroso que comprende fibras hidrófilas;

en donde la capa absorbente comprende una espuma de células abiertas formada mediante la polimerización de un HIPE;

en donde la lámina superior y la capa absorbente están dispuestas en relación directa cara a cara entre sí, y fijadas entre sí dentro de una región de unión de al menos 15 cm2, más preferiblemente de al menos 30 cm2, e incluso más preferiblemente al menos la mitad del área de superficie de una superficie orientada hacia la portadora de la capa absorbente, en donde, dentro de la región de unión, cada primer punto de fijación identificable entre la lámina superior y la capa absorbente tiene un segundo punto de fijación identificable vecino entre la lámina superior y la capa absorbente dentro de un radio de 6 mm del primer punto de fijación identificable, y

en donde la capa absorbente comprende al menos dos subcapas absorbentes que comprenden una subcapa de células relativamente más grandes, orientada hacia la portadora, dispuesta en contacto con una subcapa de células relativamente más pequeñas, orientada hacia el exterior.
2. La compresa higiénica femenina de la reivindicación 1,

en donde la lámina superior comprende el material de banda no tejido fibroso que comprende fibras de algodón y que tiene un potencial de trabajo capilar en modo de drenaje o desorción CWPD; en donde la capa absorbente tiene un potencial de trabajo capilar en modo de absorción CWPA mayor que el CWPD, y tiene un calibre (antes de la humectación) de 1 mm a 5 mm, o más preferiblemente de 1,5 mm a 3,5 mm, o incluso más preferiblemente de 2,0 mm a 3,0 mm.
3. La compresa higiénica femenina de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde la fijación entre la lámina superior y la capa absorbente se efectúa mediante un adhesivo depositado de manera discontinua o intermitente para formar áreas unidas, dejando áreas no unidas intercaladas entre la lámina superior y la capa absorbente dentro de la región de unión.
4. La compresa higiénica femenina de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material de banda no tejido comprende fibras vegetales.
5. La compresa higiénica femenina de la reivindicación 1, en donde el material de banda no tejido comprende fibras de algodón.
6. La compresa higiénica femenina de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material de banda no tejido comprende fibras de rayón.
7. La compresa higiénica femenina de la reivindicación 4, en donde el material de banda no tejido comprende predominantemente fibras vegetales, preferiblemente sustancialmente en su totalidad fibras vegetales.
8. La compresa higiénica femenina de la reivindicación 5, en donde el material de banda no tejido comprende predominantemente fibras de algodón, preferiblemente sustancialmente en su totalidad fibras de algodón.
9. La compresa higiénica femenina de la reivindicación 6, en donde el material de banda no tejido comprende predominantemente fibras de rayón, preferiblemente sustancialmente en su totalidad fibras de rayón.
10. La compresa higiénica femenina de cualquiera de las reivindicaciones 4-9, en donde el material de banda no tejido también comprende fibras hiladas de resina polimérica termoplástica.
11. La compresa higiénica femenina de cualquiera de las reivindicaciones 4-10, en donde el material de banda no tejido se ha hidroentrelazado.
12. La compresa higiénica femenina de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material de banda no tejido fibroso tiene un CWPD y la capa absorbente tiene un CWPA, y el CWPA es mayor que el CWPD, y la capa absorbente tiene un calibre (antes de la humectación) de 1 mm a 5 mm, o más preferiblemente de 1,5 mm a 3,5 mm, o incluso más preferiblemente de 2,0 mm a 3,0 mm.
13.La compresa higiénica femenina de la reivindicación 12, en donde el CWPA es mayor que el CWPD en al menos 40 mJ/m2, más preferiblemente en al menos 45 mJ/m2, e incluso más preferiblemente en al menos 50 mJ/m2
14. La compresa higiénica femenina de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material de banda no tejido fibroso tiene un gramaje de 20 g/m2 a 50 g/m2, más preferiblemente de 25 g/m2 a 45 g/m2, e incluso más preferiblemente de 30 g/m2 a 40 g/m2.