ES3036477T3 - Nonwoven carrier for absorbent article - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un portador no tejido para inmovilizar partículas de polímero superabsorbente en un artículo absorbente, a un artículo absorbente tal como un pañal hecho de dicho portador, a métodos para fabricar dicho portador y dicho artículo absorbente, así como al uso de un portador no tejido según la invención para inmovilizar partículas de polímero superabsorbente en un artículo absorbente, particularmente un pañal. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Soporte no tejido para artículos absorbentes

Campo técnico

La presente invención se refiere a un soporte no tejido para inmovilizar partículas de polímero superabsorbentes en un artículo absorbente, a un artículo absorbente tal como un pañal hecho de dicho soporte, a métodos para fabricar dicho soporte y dicho artículo absorbente, así como al uso de un soporte no tejido según la invención para inmovilizar partículas de polímero superabsorbentes en un artículo absorbente, particularmente un pañal. La presente invención reviste especial importancia en el campo de los productos higiénicos, en particular los pañales.

Antecedentes

El uso de material polimérico superabsorbente en pañales desechables es bien conocido. El uso de material polimérico superabsorbente facilita que los pañales desechables tengan un núcleo absorbente más delgado en comparación con el uso de materiales absorbentes tales como pulpa esponjosa, especialmente mientras el pañal desechable está en estado seco.

Hoy en día, la mayoría de los pañales desechables que están disponibles en el mercado tienen núcleos absorbentes que contienen una mezcla de fibras de celulosa y partículas de polímero superabsorbentes. Las fibras de celulosa comprendidas por el núcleo absorbente mantienen parcialmente las partículas en su lugar. Las partículas no están completamente inmovilizadas y aún pueden tener cierto grado de libertad para moverse dentro de los intersticios de las fibras de celulosa.

Las estructuras absorbentes anteriores generalmente comprendían cantidades relativamente bajas (por ejemplo, menos de aproximadamente el 50 % en peso) de estas partículas de polímero superabsorbentes. Hay varias razones para ello. Las partículas de polímero superabsorbentes empleadas en las estructuras absorbentes anteriores generalmente no tenían una velocidad de absorción que les permitiera absorber rápidamente los fluidos corporales, especialmente en situaciones de “ chorro” . Esto ha requerido la inclusión de fibras, normalmente fibras de pulpa de madera, para que sirvan como depósitos temporales para retener los fluidos descargados hasta que sean absorbidos por las partículas de polímero superabsorbentes. Más importante aún, muchas de las partículas de polímero superabsorbente conocidas mostraban bloqueo del gel. El “ bloqueo por gel” se produce cuando las partículas de polímero superabsorbente se humedecen y las partículas se hinchan para inhibir la transmisión del fluido a otras regiones de la estructura absorbente. Por lo tanto, la humectación de estas otras regiones del elemento absorbente tiene lugar mediante un proceso de difusión muy lento. En términos prácticos, esto significa que la adquisición de fluidos por la estructura absorbente es mucho más lenta que la velocidad a la que se descargan los fluidos, especialmente en situaciones de ráfagas. La fuga del artículo absorbente puede tener lugar mucho antes de que las partículas de SAP del elemento absorbente estén incluso cerca de estar completamente saturadas o antes de que el fluido pueda difundirse o pasar por absorción a través de las partículas “ bloqueantes” hacia el resto del elemento absorbente. El bloqueo por gel puede ser un problema particularmente grave si las partículas de polímero superabsorbente no tienen una resistencia de gel adecuada y se deforman o se esparcen bajo tensión una vez que las partículas se hinchan con el fluido absorbido.

Estos fenómenos de bloqueo del gel han requerido normalmente el uso de una matriz fibrosa donde se dispersan las partículas de polímero superabsorbentes. Esta matriz fibrosa mantiene las partículas de polímero superabsorbentes separadas unas de otras. Esta matriz fibrosa también proporciona una estructura capilar que permite que el fluido llegue a las partículas de polímero superabsorbentes ubicadas en regiones alejadas del punto de descarga de fluido inicial. Sin embargo, dispersar las partículas de polímero superabsorbente en una matriz fibrosa a concentraciones relativamente bajas para minimizar o evitar el bloqueo del gel puede reducir la capacidad global de almacenamiento de fluidos de las estructuras absorbentes más delgadas. El uso de concentraciones más bajas de estas partículas poliméricas superabsorbentes limita en cierto modo la ventaja real de estos materiales, es decir, su capacidad para absorber y retener grandes cantidades de fluidos corporales por volumen dado. Otra razón por la que no eran posibles concentraciones extremadamente altas de partículas de polímero superabsorbentes reside en la desventaja de integridad física de las estructuras hechas de material particulado. Por lo tanto, la creación de una matriz fibrosa también tenía la ventaja de proporcionar una estructura reforzada con fibra, similar a las utilizadas en muchas otras situaciones técnicas donde el refuerzo estructural lo proporcionan elementos fibrosos, como en la fibra de vidrio.

Es deseable utilizar cantidades más altas de partículas de polímero superabsorbentes, ya que permite núcleos absorbentes más delgados. Sin embargo, en los núcleos absorbentes que tienen cantidades elevadas de partículas de polímero superabsorbente y fibras de celulosa escamosas o sin fibras de celulosa, las partículas de polímero superabsorbente ya no pueden mantenerse en su lugar, ya que la relación entre partículas y fibras es demasiado alta. En núcleos absorbentes con cantidades muy altas de partículas poliméricas superabsorbentes, tales como más del 80 %, las partículas se inmovilizan generalmente mediante el uso de un adhesivo, tal como un adhesivo termofusible, aplicado como una red fina y fibrosa dentro del núcleo absorbente. La aplicación de adhesivo, en particular adhesivo termofusible, tiene una serie de desventajas, que incluyen (i) el potencial de inhibir la distribución de fluidos, (ii) los problemas de proceso debidos a la suciedad y el bloqueo de las boquillas durante la producción, y (iii) los altos costos. Además, el material polimérico está intercalado entre sustratos de soporte. Los sustratos de soporte son normalmente bandas no tejidas.

El documento EP 1870067 A1, se refiere a un artículo absorbente que tiene un elemento absorbente. El elemento absorbente incluye una red de fibras continuas hidrófilas y un polímero superabsorbente 3 incrustado soportado en la red. El polímero superabsorbente tiene un tamaño de partícula variado entre el lado de la lámina superior y el lado de la lámina posterior de la banda.

El documento EP 0947549 A1 se refiere a composiciones compuestas que contienen, como componentes principales, fibras microfibrilares finas hidratables obtenidas a partir de celulosa o derivados de la misma y un sólido capaz de hincharse con agua, donde al menos parte de la superficie del sólido está recubierta con fibras microfibrilares finas, y a un proceso para producir las mismas. El sólido capaz de hincharse con agua se ejemplifica mediante absorbentes poliméricos particulados a los que se han añadido fibras cortas como tercer componente. Estos absorbentes compuestos pueden estar ubicados en láminas de soporte hechas de, por ejemplo, una tela no tejida para proporcionar láminas absorbentes compuestas aplicables a diversos productos absorbentes, incluidos pañales para bebés y adultos.

El documento WO 2013/152809 A1 se refiere a una estructura absorbente unitaria y a un método de la misma, donde dicha estructura absorbente unitaria comprende un núcleo absorbente y/o una capa de adquisición y dispersión, comprendiendo dicho núcleo absorbente y/o una capa de adquisición y dispersión al menos una capa de sustrato fibroso no tejido que tiene un volumen vacío adecuado para ser penetradas por partículas superabsorbentes, donde las partículas superabsorbentes se dispersan en la capa de sustrato según un gradiente de distribución de tamaños a lo largo de la dirección de profundidad o dirección z de dicho núcleo absorbente y/o capas de adquisición y dispersión.

El documento US 2007/0142803 A1 se refiere a un artículo absorbente que comprende una lámina posterior y una capa absorbente, donde la capa absorbente comprende un sustrato de soporte y una composición polimérica superabsorbente colocada adyacente al sustrato. La capa absorbente también puede incluir un sustrato adicional, y el artículo puede incluir adicionalmente una lámina superior. La composición polimérica superabsorbente comprende un polímero iónico soluble en agua capaz de realizar una reticulación no radiativa suficiente en aproximadamente 10 minutos a una temperatura de aproximadamente 120 °C o menos para alcanzar una capacidad absorbente de al menos 1 g/g, medida mediante la prueba de capacidad de retención centrífuga. Además, la capa absorbente se reajusta.

Se ha descubierto que la estructura densa de las partículas de polímero superabsorbentes provoca problemas de enrollamiento o desgarro incluso a baja velocidad de línea en una máquina de pañales. Por lo tanto, el uso de bandas no tejidas rellenas con partículas de polímero superabsorbentes preferiblemente no se procesa en rollos.

Además, los núcleos absorbentes con una alta cantidad de partículas superabsorbentes y una baja cantidad de pelusa, y los núcleos absorbentes sin pelusa generalmente carecen de suavidad.

Por lo tanto, existe la necesidad de que los pañales desechables con núcleos absorbentes con partículas de polímero superabsorbentes puedan procesarse más fácilmente. Además, todavía existe la necesidad de una fijación alternativa de las partículas de polímero superabsorbentes. También existe la necesidad de un núcleo absorbente con una gran cantidad de partículas superabsorbentes, que retenga un grado de suavidad.

La presente invención tiene como objetivo resolver al menos algunos de los problemas mencionados anteriormente. La invención tiene por objeto proporcionar un núcleo absorbente mejorado y un proceso para fabricar dicho núcleo.

Resumen de la invención

Según la presente invención, dicho objeto se consigue mediante un soporte no tejido que tiene las características según la reivindicación 1.

Un soporte no tejido según la invención proporciona una estructura de al menos dos capas con propiedades muy diferentes. La capa superior es porosa, blanda y voluminosa. Por el contrario, la capa inferior tiene poros mucho más pequeños, pero una resistencia mecánica considerablemente mayor.

En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un artículo absorbente que comprende un soporte no tejido según una realización de la invención que inmoviliza partículas de polímero superabsorbentes.

Las partículas de polímero superabsorbente pueden quedar atrapadas entre las fibras de la capa superior, impidiendo así que se muevan en la dirección longitudinal y transversal (plano x-y) del artículo absorbente. Se evita que las partículas caigan a través del material, es decir, se evita que se muevan en una dirección de sección transversal (dirección z).

En un tercer aspecto, un proceso para fabricar un soporte no tejido según una realización de la invención, que comprende las etapas de: proporcionar una capa inferior no tejida y una capa superior que comprende fibras discontinuas, y unir mecánicamente las fibras discontinuas a la capa inferior no tejida, proporcionando así el soporte no tejido donde se retienen las partículas de polímero superabsorbentes.

La unión mecánica de las fibras discontinuas y/o hiladas a la capa inferior proporciona una fijación esencialmente permanente de las fibras discontinuas a un soporte no tejido. Se proporciona una estructura robusta para atrapar y retener partículas de polímero superabsorbentes.

En otro aspecto, la invención también proporciona un proceso para fabricar un artículo absorbente según una realización de la invención, que comprende las etapas de: proporcionar un soporte no tejido y proporcionar al soporte no tejido partículas de polímero superabsorbentes.

El proceso proporciona una forma de distribuir partículas de polímero superabsorbentes sobre el soporte no tejido de la invención. En lugar de estar sólo en la superficie de la capa superior, las partículas también quedarán atrapadas dentro de las fibras. Su distribución está limitada por la capa inferior. El tamaño de poro de la capa inferior es menor que el tamaño de partícula de las partículas de polímero superabsorbente, lo que evita que las partículas caigan a través del material.

En un aspecto final, la invención proporciona el uso de un soporte no tejido según una realización de la invención para inmovilizar partículas de polímero superabsorbentes en un pañal.

El soporte no tejido proporcionado por la invención puede ser especialmente ventajoso para su uso en un artículo absorbente, como un pañal.

Las realizaciones preferidas son las especificadas en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá adicionalmente en detalle con referencia a las realizaciones ilustrativas representadas por las figuras adjuntas, en las que

Lafigura 1muestra una vista esquemática en sección transversal de un artículo absorbente según la presente invención.

Lafigura 2muestra una vista esquemática en sección transversal de una envoltura central que incluye un soporte no tejido que pertenece al artículo absorbente de la figura 1 según la presente invención.

Lasfiguras 3a-gmuestran un dibujo técnico de diferentes patrones de grupos de partículas poliméricas superabsorbentes. Lafigura 4muestra una vista en planta de una realización de un artículo absorbente según la presente invención. Lafigura 5muestra una vista en planta de una realización de otro tipo de artículo absorbente según la presente invención.

Descripción detallada de la invención

A menos que se defina de otro modo, todos los términos utilizados para exponer la invención, incluidos los términos técnicos y científicos, tienen el significado comúnmente entendido por un experto en la técnica a la que pertenece esta invención. A modo de orientación adicional, se incluyen definiciones de términos para apreciar mejor la enseñanza de la presente invención.

Como se utiliza en la presente memoria, los siguientes términos tienen los siguientes significados: “ Un” , “ un” y “ el” , tal y como se utilizan en la presente memoria, se refieren tanto al singular como al plural, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. A manera de ejemplo, “ un compartimento” se refiere a uno o más de un compartimento.

“Aproximadamente” , tal como se utiliza en la presente memoria, en referencia a un valor medible tal como un parámetro, una cantidad, una duración temporal y similares, pretende abarcar variaciones de /-20 % o menos, preferiblemente /-10 % o menos, más preferiblemente /-5 % o menos, incluso más preferiblemente /-1 % o menos, y aún más preferiblemente /-0,1 % o menos del valor especificado, en la medida en que dichas variaciones sean apropiadas para llevarlas a cabo en la invención expuesta. Sin embargo, debe entenderse que el valor al que se refiere el modificador “ aproximadamente” también se expone específicamente.

“ Comprender” , “que comprende” y “comprende” y “ comprendido por” como se utilizan en la presente memoria son sinónimos de “ incluir” , “ que incluye” , “ incluye” o “contener” , “que contiene” , “contiene” y son términos inclusivos o abiertos que especifican la presencia de lo que sigue, p. ej., un componente, y no excluyen ni impiden la presencia de componentes, características, elementos, miembros, etapas adicionales no mencionadas, conocidos en la técnica o descritos en la misma. La enumeración de intervalos numéricos por los puntos finales incluye todos los números y fracciones incluidos dentro de ese intervalo, así como los puntos finales enumerados.

El término “ artículo absorbente” se refiere a los dispositivos que absorben y contienen líquido, y más específicamente, se refiere a los dispositivos que se colocan contra el cuerpo del portador o cerca del cuerpo para absorber y contener los diversos exudados descargados del cuerpo. Los artículos absorbentes incluyen, aunque no de forma limitativa, pañales, bragas para adultos incontinentes, ropa interior de aprendizaje, forros y mallas para pañales, compresas higiénicas y similares.

El artículo absorbente de la presente invención comprende preferiblemente una lámina superior permeable a los líquidos, una lámina posterior impermeable a los líquidos y un medio absorbente dispuesto entre la lámina superior y la lámina posterior. El medio absorbente puede comprender un soporte no tejido según la presente invención. El artículo absorbente también puede incluir una o más características tales como, aunque no de forma limitativa, orejetas o paneles laterales, puños para las piernas, componentes de cierre y/o un cinturón. La lámina superior, la lámina posterior y el medio absorbente podrían estar hechos de cualquier material adecuado conocido por el experto en la materia.

“ Medio absorbente” es la estructura absorbente dispuesta entre la lámina superior y la lámina posterior del artículo absorbente, al menos en la zona de la entrepierna. El material absorbente puede ser de cualquier tipo convencional. Ejemplos de materiales absorbentes de uso común son la pulpa de pelusa celulósica, las capas de tejido, los polímeros altamente absorbentes (las denominadas partículas de polímero superabsorbentes (SAP), los materiales de espuma absorbente, los materiales absorbentes no tejidos o similares. Es común combinar pulpa de pelusa celulósica con polímeros superabsorbentes en un material absorbente. Los polímeros superabsorbentes son materiales orgánicos o inorgánicos insolubles en agua, hinchables en agua, capaces de absorber al menos aproximadamente 20 veces su propio peso de una solución acuosa que contiene un 0,9 por ciento en peso de cloruro de sodio. Los materiales orgánicos adecuado para utilizar como materiales superabsorbentes pueden incluir materiales naturales tales como polisacáridos, polipéptidos y similares, así como materiales sintéticos tales como polímeros de hidrogel sintéticos. Dichos polímeros de hidrogel incluyen, por ejemplo, sales de metales alcalinos de ácidos poliacrílicos, poliacrilamidas, alcohol polivinílico, poliacrilatos, piridinas de polivinilo y similares. Otros polímeros adecuados incluyen almidón injertado con acrilonitrilo hidrolizado, almidón injertado con ácido acrílico, y copolímeros de anhídrido maleico de isobutileno y mezclas de los mismos. Los polímeros de hidrogel están preferiblemente ligeramente reticulados para hacer que el material sea sustancialmente insoluble en agua. Los materiales superabsorbentes preferidos se reticulan adicionalmente en la superficie, de modo que la superficie exterior o cobertura de la partícula, fibra, escama, esfera, etc., superabsorbente posea una mayor densidad de reticulación que la porción interior del superabsorbente. Los materiales superabsorbentes pueden estar en cualquier forma que sea adecuada para utilizar en compuestos absorbentes que incluyen partículas, fibras, escamas, esferas y similares.

Preferiblemente, el medio absorbente comprende un transportador no tejido según la presente invención.

“ Pañal” se refiere a un artículo absorbente que generalmente llevan los bebés y las personas con incontinencia aproximadamente en la parte inferior del tronco.

“ Desechable” se utiliza en la presente memoria para describir artículos que generalmente no están previstos para ser lavados o restaurados o reutilizados de cualquier otro modo (es decir, están previstos para desecharse después de un solo uso y, preferiblemente, para ser reciclados, compostados o eliminados de cualquier otro modo compatible con el medio ambiente).

“ No tejido” se refiere a una lámina, banda o napa fabricada de fibras orientadas direccionalmente o aleatoriamente, unidas por fricción y/o cohesión y/o adhesión, excluyendo el papel y los productos que son tejidos, tricotados, afelpados, unidos por puntadas que incorporan hilos o filamentos de unión, o fieltros mediante molienda en húmedo, con o sin punzonado adicional. Las fibras pueden ser de origen natural o artificial. También pueden ser filamentos cortados o continuos o formarse en el sitio.

El término “ lámina superior"’ se refiere a una lámina de material permeable a los líquidos que forma la cubierta interior del artículo absorbente y que, durante su uso, se coloca en contacto directo con la piel del portador. La lámina superior puede comprender un material no tejido, por ejemplo de filamento continuo, fundido, cardado, hidroentrelazado, formado por vía húmeda, etc. Los materiales no tejidos adecuados pueden estar compuestos de fibras sintéticas, tales como poliéster, polietileno, polipropileno, viscosa, rayón, etc. o fibras naturales, tales como pulpa de madera o fibras de algodón, o de una mezcla de fibras naturales y artificiales. Otros ejemplos de materiales para la lámina superior son espumas porosas, películas plásticas perforadas, laminados de materiales no tejidos y películas plásticas perforadas, etc. Los materiales adecuados para la lámina superior deben ser suaves y no irritantes para la piel, y deben permitir la fácil penetración de los fluidos corporales, como la orina o el flujo menstrual. La lámina de cubierta interior puede ser además diferente en diferentes partes del artículo absorbente. El término “ lámina posterior” se refiere a un material que conforma la cubierta exterior del artículo absorbente. La lámina posterior puede ser igual o diferente en diferentes partes del artículo absorbente. Al menos en el área del medio absorbente, la lámina posterior comprende un material impermeable a los líquidos en forma de una película plástica delgada, p. ej., una película de polietileno o polipropileno, un material no tejido recubierto con un material impermeable a los líquidos, un material no tejido hidrófobo, que resiste la penetración de líquidos, o un laminado de una película de plástico y un material no tejido. El material de la lámina posterior puede ser transpirable para permitir que el vapor escape del material absorbente, y al mismo tiempo evitar que los líquidos pasen a través del mismo. Algunos ejemplos de materiales de lámina posterior transpirables son las películas poliméricas porosas, los laminados no tejidos de capas de filamento continuos y fundidas y los laminados de películas poliméricas porosas y materiales no tejidos.

Las “ fibras discontinuas” se refieren a fibras disponibles en el mercado que son filamentos con diámetros que van desde menos de aproximadamente 0,001 mm hasta más de aproximadamente 0,2 mm; vienen en varias formas diferentes, tales como fibras cortas que varían de aproximadamente 10 a 50 mm de longitud y fibras largas con una longitud superior a 50 mm, preferiblemente hasta 100 mm.

Las “ fibras hiladas” se refieren a fibras generalmente continuas que pueden producirse mediante la extrusión de polímero fundido a partir de una hilera grande que tiene varios miles de agujeros por metro de ancho o con bancos de hileras más pequeñas, por ejemplo, que contienen tan solo 40 agujeros. Tras salir de la hilera, las fibras fundidas se enfrían mediante un sistema de enfriamiento de aire de flujo cruzado, a continuación se retiran de la hilera y se atenúan con aire a alta velocidad. El diámetro promedio de las fibras hiladas está típicamente en el intervalo de 15-60 pm o más.

Las fibras discontinuas y/o hiladas para su uso en la invención pueden prepararse a partir de fibras ligeras y/o pesadas, preferiblemente fibras de polipropileno y/o poliéster. Las fibras ligeras tienen un dtex inferior a 3, preferiblemente en el intervalo de 1 a 3, mientras que las fibras pesadas tienen un dtex de al menos 3 y preferiblemente inferior a 45 dtex. En caso de que se utilice una mezcla de fibras ligeras y pesadas, las fibras pesadas tienen preferiblemente un valor dtex que sea al menos dos veces mayor, pero no más de 15 veces mayor que el de la fibra ligera.

El “ proceso de hidroentrelazamiento” se refiere a la fabricación de bandas no tejidas. El proceso implica dirigir una serie de chorros de agua hacia una banda fibrosa que se apoya en una correa porosa en movimiento. Los chorros de agua pasan hacia abajo a través de la masa de fibras y, al entrar en contacto con la superficie de la correa, los chorros rebotan y se rompen: la energía liberada provoca el enredo de la masa de fibras.

Las “ partículas de polímero superabsorbente” se refieren a materiales orgánicos o inorgánicos insolubles en agua e hinchables en agua que, en las condiciones más favorables, son capaces de absorber al menos aproximadamente 10 veces su peso, o al menos aproximadamente 15 veces su peso, o al menos aproximadamente 25 veces su peso en una solución acuosa que contiene un 0,9 % en peso de cloruro de sodio. En artículos absorbentes, tales como pañales, pañales para incontinentes, etc., el tamaño de partícula oscila preferiblemente en un intervalo entre 100 y 1500 pm o más, preferiblemente entre 100 y 800 pm, preferiblemente entre 300 y 600 pm, más preferiblemente entre 400 y 500 pm.

Las figura 1 y 2 muestran dos ejemplos de realización de un artículo absorbente según la presente invención. Lafigura 1es una vista esquemática general en sección transversal del artículo absorbente, mientras que lafigura 2es una parte detallada de la vista esquemática en sección transversal de lafigura 1que muestra la parte inferior del artículo absorbente.

Los inventores han descubierto un modo de proporcionar un núcleo absorbente mejorado y un proceso para fabricar dicho núcleo.

En particular, la presente invención proporciona en un primer aspecto un núcleo absorbente (18) que incluye un soporte no tejido (1) para inmovilizar partículas poliméricas superabsorbentes (28) en un artículo absorbente, que comprende una capa superior (7) que comprende fibras discontinuas y/o hiladas (19) penetrables por las partículas de polímero superabsorbentes y una capa inferior no tejida (8), que está unida mecánicamente a la capa superior (figura 1). El núcleo absorbente (18) está envuelto entre dos capas de no tejido, lo que se denomina envoltura central. La envoltura central inferior (5) está unida a la capa inferior (8) del soporte no tejido (1) mediante adhesivo termoplástico (9). La envoltura central superior (4) está unida a la superficie superior del soporte no tejido (1) mediante adhesivo termoplástico (10). Las partículas (28) de polímero superabsorbentes pueden estar parcialmente en contacto con el recubrimiento adhesivo (10) de la envoltura (4) de núcleo superior.

En una realización preferida de la invención, las anchuras de los no tejidos de la envoltura central superan la anchura del soporte no tejido (1), de modo que los no tejidos de la envoltura central se pueden unir entre sí a lo largo de los bordes laterales mediante un adhesivo termoplástico (14).

En una realización preferida de la invención, una envoltura no tejida se dobla al menos parcial y preferiblemente completamente alrededor del núcleo y se sella en la parte superior o inferior.

En una realización preferida de la invención, se proporciona una configuración en forma de copa mediante la cual los bordes laterales de la envoltura central inferior se pliegan sobre la parte superior del núcleo.

En una realización alternativa, no se proporciona ninguna envoltura central.

En la parte superior del núcleo absorbente (18), se coloca una capa de adquisición y distribución (ADL) (6) que se une mediante un adhesivo termoplástico (11). Preferiblemente, el ADL (6) se basa en la tecnología Hydrospace, propiedad del Instituto de Innovación e Investigación de No Tejidos, tal y como se describe en EP 1644564A1. Sin embargo, tenga en cuenta que cualquier tipo de dispositivo de aplicación de adhesivo conocido en la técnica podría utilizarse para unir la ADL a otros componentes o capas de un artículo absorbente. En particular, la adhesión se puede obtener mediante encolado, tal como mediante recubrimiento por contacto con cobertura total o cobertura parcial, por ejemplo, en franjas, o mediante recubrimiento por pulverización, por ejemplo, recubrimiento por pulverización aleatoria o a lo largo de un patrón, continuo o discontinuo, por ejemplo, mediante líneas discontinuas de pulverización en espiral. La adhesión también se puede obtener mediante técnicas de unión alternativas, tales como unión térmica, unión termomecánica, unión mecánica y/o unión ultrasónica.

El núcleo absorbente (18) y la ADL (6) están cubiertos por una lámina superior no tejida (23) que se une a los componentes inferiores con una capa de adhesivo termoplástico (24), mediante termounión y/o mediante unión ultrasónica.

El soporte no tejido (1) según la invención proporciona una estructura de al menos dos capas con propiedades muy diferentes (figura 2). La capa superior (7) es porosa, blanda y voluminosa. Por el contrario, la capa inferior (8) tiene poros mucho más pequeños que las partículas (28) de polímero superabsorbentes y actúa como una barrera. El tamaño de poro de la capa inferior (8) es menor que el tamaño de partícula de las partículas de polímero superabsorbente, lo que evita que las partículas caigan a través del material. El tamaño de partícula de las partículas está preferiblemente comprendido entre 100 y 800 pm. Además, la capa inferior (8) tiene una mayor resistencia mecánica, lo que añade robustez al soporte no tejido (1). Como resultado, las partículas de polímero superabsorbente (28) quedan atrapadas entre las fibras discontinuas (19) de la capa superior (7), lo que evita que se muevan en la dirección longitudinal y transversal (plano x-y) del artículo absorbente. Además, se evita que las partículas de polímero superabsorbente (28) caigan a través del material, es decir, se evita que se muevan en una dirección de sección transversal (dirección z).

En una realización preferida de la invención, la capa inferior es una tela fundida por hilatura, preferiblemente una tela hilada/fundida por soplado/hilado (SMS). La expresión material textil no tejido “ hilado/fundido por soplado/hilado” (SMS), tal como se utiliza en la presente memoria, se refiere a una lámina compuesta de múltiples capas que comprende una banda de fibras sopladas por fusión intercaladas entre y unidas a dos capas hiladas. Puede formarse un material textil no tejido SMS en línea depositando secuencialmente una primera capa de fibras hiladas, una capa de fibras fundidas por soplado y una segunda capa de fibras hiladas sobre una superficie colectora porosa móvil. Las capas ensambladas pueden unirse haciéndolas pasar a través de una línea de contacto formada entre dos rodillos que pueden calentarse o no calentarse y ser lisos o con patrón. Alternativamente, las capas individuales hiladas y fundidas por soplado pueden preformarse y, opcionalmente, unirse y recogerse individualmente, tal como enrollando los materiales textiles en rodillos de enrollado. Las capas individuales pueden ensamblarse mediante capas en un momento posterior y unirse para formar un material textil no tejido SMS. Se pueden incorporar capas adicionales hiladas y/o fundidas por soplado al tejido SMS, por ejemplo, hiladas-fundidas por soplado-fundidas por soplado-hiladas (SMMS), etc.

Este producto de lámina compuesta de múltiples capas aporta resistencia al compuesto en general debido a las capas exteriores de la tela no tejida SMS o SMMS, mientras que la capa intermedia o central comprende una red fundida por soplado que proporciona propiedades de barrera. La capa inferior fundida por centrifugación (8) actúa así eficazmente como una barrera para las partículas (28) de polímero superabsorbentes, pero también añade propiedades mecánicas robustas al soporte no tejido (1). Como resultado, el soporte no tejido (1) se puede convertir en rollo en una máquina de pañales sin experimentar problemas de enrollamiento o desgarro, incluso a una velocidad de línea alta, por ejemplo, 7 m/s. Debido a la alta resiliencia de las fibras (19) empleadas, así como a la unión con la capa inferior (8), es probable que la capa superior (7) recupere su estado elevado y poroso incluso después de enrollarse y comprimirse en un rollo. Como resultado, las partículas de polímero superabsorbente (28) pueden penetrar y enredarse entre las fibras (19), en lugar de quedar solo sobre la superficie de la capa superior (7). La capa inferior (8) actúa como una barrera para que las partículas (28) de polímero superabsorbentes, en gran medida, queden atrapadas dentro del soporte no tejido (1).

Los no tejidos SMS o SMMS se componen normalmente de un polímero termoplástico, tal como polipropileno, que hace que la tela no tejida sea naturalmente hidrófoba. Como resultado, los no tejidos SMS o SMMS se tratan con un tratamiento hidrófilo tópi

realización preferida de la invención, el gramaje de la capa superior (7) es de 30 g/m2.

En una realización preferida de la invención, el gramaje de la capa superior (7) es de al menos 1 g/m2, preferiblemente de al menos 5 g/m2, más preferiblemente de al menos 10 g/m2, más preferiblemente de al menos 15 g/m2, incluso más preferiblemente de al menos 20 g/m2, y/o preferiblemente de al menos 200 g/m2, más preferiblemente de como máximo 100 g/m2, más preferiblemente de como máximo 50 g/m2, incluso más preferiblemente de como máximo 40 g/m2, por ejemplo, 20, 25, 30, 35, 40 g/m2, lo más preferiblemente de aproximadamente 30 g/m2.

En una realización preferida de la invención, el gramaje de la capa inferior (8) es de 8 g/m2.

En una realización preferida de la invención, el gramaje de la capa inferior (8) es de al menos 0,5 g/m2, preferiblemente al menos 1 g/m2, más preferiblemente al menos 2 g/m2, más preferiblemente al menos 3 g/m2, más preferiblemente al menos 4 g/m2, incluso más preferiblemente al menos 5 g/m2, y/o preferiblemente como máximo 50 g/m2, más preferiblemente como máximo 40 g/m2, incluso más preferiblemente como máximo 30 g/m2, incluso más preferiblemente como máximo 20 g/m2, incluso más preferiblemente como máximo 12 g/m2, p. ej. 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 g/m2, lo más preferiblemente aproximadamente 8 g/m2.

En una realización preferida de la invención, las fibras discontinuas comprenden una mezcla de dos tipos de fibras, preferiblemente fibras de poliéster, fibras de polietileno y/o fibras de polipropileno. Preferiblemente, un primer tipo de fibras es corto, más preferiblemente más corto de 50 mm, aún más preferiblemente más corto de 47 mm, aún más preferiblemente más corto de 43 mm, incluso más preferiblemente más corto de 40 mm, lo más preferiblemente de aproximadamente 38 mm, y/o dicho primer tipo de fibras es fino, más preferiblemente más delgado de 3 dtex, aún más preferiblemente más delgado de 2,5 dtex, aún más preferiblemente más delgado de 2 dtex, aún más preferiblemente más delgado de 1,5, más preferiblemente de aproximadamente 1,3 dtex. También es preferible que un segundo tipo de fibras de dichos dos tipos sea largo, más preferiblemente más largo que 50 mm, aún más preferiblemente más largo que 55 mm, aún más preferiblemente más largo que 60 mm, incluso más preferiblemente más largo que 65 mm, lo más preferiblemente aproximadamente 68 mm, y/o dicho segundo tipo de fibras es grueso, más preferiblemente más grueso que 3 dtex, aún más preferiblemente más grueso que 4 dtex, aún más preferiblemente más grueso que 5 dtex, aún más preferiblemente más grueso que 6 dtex, más preferiblemente aproximadamente 6,7 dtex. En una realización particular preferida de la invención, dicho primer tipo de fibras es corto y fino, lo más preferiblemente de aproximadamente 38 mm y 1,3 dtex, y el segundo tipo de fibras es largo y grueso, lo más preferiblemente de aproximadamente 68 mm y 6,7 dtex.

En una realización más preferida de la invención, la mezcla comprende entre el 10 % y el 50 %, más preferiblemente entre el 20 % y el 40 %, aún más preferiblemente entre el 25 % y el 35 %, lo más preferiblemente aproximadamente el 30 % del primer tipo de fibras y/o el 50 % al 90 %, más preferiblemente entre el 60 % y el 80 %, aún más preferiblemente entre el 65 % y el 75 %, lo más preferiblemente aproximadamente el 70 % del segundo tipo de fibras.

Preferiblemente, las fibras discontinuas comprenden una sección transversal sustancialmente redonda, una sección transversal sustancialmente trilobular y/o una sección transversal sustancialmente cuadrilobular.

En una realización preferida de la invención, el soporte no tejido se enrolla y, por lo tanto, normalmente se comprime. El soporte no tejido desprovisto de partículas poliméricas superabsorbentes en esta etapa se puede transportar mejor. La composición de la capa superior (7) proporciona una buena recuperación después de la compresión. En una realización preferida de la invención, la capa superior (7) comprende una mezcla de dos tipos diferentes de fibras discontinuas: un tipo es corto y fino, mientras que el otro tipo es largo y grueso. En una realización preferida de la invención, la capa superior (7) se une mecánicamente a la capa inferior (8) mediante hidroentrelazamiento. Las fibras cortas y finas incluidas en la capa superior (7) son particularmente ventajosas para lograr buenas resistencias de unión entre la capa superior (7) y la capa inferior (8) en el proceso de hidroentrelazamiento. Preferiblemente, las fibras cortas y finas tienen una frecuencia de rizado de 12 cm, y las fibras largas y gruesas tienen una frecuencia de rizado de 3,5 cm. La recuperación después de la compresión de telas no tejidas de alta densidad se puede determinar con el método estándar EDANA WSP 120.R4 (12). En una realización preferida de la invención, la recuperación del soporte no tejido (1) según este método es superior al 90 %.

En una realización preferida de la invención, el soporte no tejido comprende partículas de polímero superabsorbentes que están al menos parcialmente inmovilizadas por las fibras discontinuas y retenidas por la capa inferior. Las partículas de polímero superabsorbentes quedan atrapadas dentro de las fibras. Esto limita su movimiento dentro del artículo absorbente, tanto en la dirección longitudinal como en la transversal (plano x-y) así como hacia arriba o hacia abajo (dirección z). La capa inferior actúa como una barrera adicional. El tamaño promedio de los poros de la capa inferior es menor que el tamaño de partícula promedio de las partículas de polímero superabsorbente, de modo que incluso se evita que la fracción fina de las partículas caiga a través del material. Los tamaños de las partículas de polímero superabsorbente dependen de la aplicación exacta, pero para artículos absorbentes como los pañales, la fracción principal oscila entre 100 y 800 pm, preferiblemente entre 300 y 600 pm, más preferiblemente entre 400 y 500 pm. Por lo tanto, en una realización preferida de la invención, la capa inferior tiene un tamaño de poro inferior a 300 pm, más preferiblemente menor de 100 pm, aún más preferiblemente menor de 50 pm, aún más preferiblemente menor de 25 pm. aún más preferiblemente inferior a 10 pm, reteniendo así las partículas de polímero superabsorbentes. Dichos SAP se distribuyen en un patrón que comprende áreas que están libres de SAP, tal como un patrón agrupado. Dichas zonas libres de SAP se indican en las vistas en sección transversal de lasfiguras 1 y 2como zonas (30).

En una realización preferida de la invención, el soporte no tejido, la capa inferior y/o la capa superior son hidrófilos. El soporte no tejido, la capa inferior y/o la capa superior pueden ser naturalmente hidrófobos porque pueden estar compuestos de polipropileno y/o poliéster, respectivamente; el soporte no tejido, la capa inferior y/o la capa superior pueden tratarse con un tratamiento hidrófilo, preferiblemente tópico, para aumentar la absorción, tal como un tratamiento con surfactante.

En un segundo aspecto, la invención proporciona un artículo absorbente que comprende un soporte no tejido según una realización de la invención.

En un tercer aspecto, la invención proporciona un proceso para fabricar un soporte no tejido según una realización de la invención, que comprende las etapas de: proporcionar una capa inferior no tejida donde la capa inferior es porosa con un tamaño de poro menor que el de las partículas de polímero superabsorbentes y una capa superior que comprende fibras discontinuas y/o hiladas, y unir mecánicamente las fibras discontinuas y/o hiladas a la capa inferior no tejida, proporcionando así el soporte no tejido. En una realización preferida de la invención, la capa inferior y las fibras discontinuas y/o hiladas se unen mediante hidroentrelazamiento.

En una realización preferida de la invención, el proceso proporciona una forma de distribuir partículas de polímero superabsorbentes sobre la estructura de soporte de la invención. En lugar de estar sólo sobre la superficie de la capa superior, las partículas de polímero superabsorbentes también quedarán atrapadas dentro de las fibras. Su distribución está limitada por la capa inferior. Su densidad evita que las partículas caigan a través del material. Las partículas de polímero superabsorbente (28) están dispuestas en un patrón de grupos discretos (15) (figura 3a-g). En una realización preferida de la invención, esos grupos (15) son rectángulos, pero también son posibles otras formas y patrones de grupos. Otros patrones se muestran en lasfiguras 3a-g. A lo largo de las zonas libres de SAP (16), la envoltura central superior (4) se une a la capa superior (7) del soporte no tejido (1) mediante un adhesivo termoplástico (10). En estado seco, las partículas (28) de polímero superabsorbentes están contenidas en compartimentos en forma de bolsillo. En estado húmedo, para permitir el hinchamiento total de las partículas poliméricas superabsorbentes (28), esos compartimentos en forma de bolsillo ya no se mantienen. Esto se debe a dos efectos: las uniones adhesivas entre las fibras discontinuas (19) y la envoltura central superior (4) se rompen parcialmente, y las fibras discontinuas (19) se unen de manera relativamente floja a la capa inferior (8), es decir, la longitud de la fibra libre entre los puntos de unión es relativamente larga; como resultado, incluso si las uniones adhesivas con la envoltura central superior (4) permanecen intactas, las fibras discontinuas (19) no ejercen una fuerza considerable contra la expansión del volumen del núcleo absorbente (18). La inmovilización en húmedo (es decir, la inmovilización de las partículas de polímero superabsorbentes cuando el pañal desechable y, por lo tanto, el soporte no tejido se humedece al menos parcialmente) mejora debido al enredo entre las fibras de la capa superior (19) del soporte no tejido (1) y debido a que una parte de las partículas de polímero superabsorbente (28) aún se adhiere al adhesivo termoplástico (10) de la envoltura central superior (4).

En una realización preferida de la invención, el proceso comprende además la etapa de tratar el soporte no tejido (1), la capa inferior (8) y/o la capa superior (7) con un surfactante después del proceso de hidroentrelazamiento. El soporte no tejido (1), la capa inferior (8) y/o la capa superior (7) se hacen hidrófilas mediante la aplicación posterior de un tensioactivo. Las características hidrófilas del soporte no tejido (1), la capa inferior (8) y/o la capa superior (7) mejoran la humectabilidad y, por lo tanto, mejoran la absorbencia cuando el soporte se emplea para artículos absorbentes tales como pañales para bebés o pañales para incontinencia de adultos.

En una realización preferida de la invención, la capa superior (7) está hecha de fibras discontinuas que se proporcionan en forma de una red cardada prefabricada, o las fibras discontinuas se introducen directamente en el proceso de hidroentrelazamiento. Se prefieren las fibras discontinuas para la capa superior (7) porque se sabe que el proceso de formación de bandas cardadas produce bandas no tejidas particularmente voluminosas. Sin embargo, la capa superior (7) también puede estar hecha de filamentos hilados o fundidos por centrifugación que se unen a la capa inferior prefabricada (8) mediante unión mecánica, preferiblemente mediante un proceso de hidroentrelazamiento. Alternativamente, para la capa superior (7) es posible emplear fibras bicomponentes donde uno de los componentes tiene un punto de reblandecimiento más bajo que el otro componente, por ejemplo, PE/PP, e incluir una etapa de transferencia de calor, por ejemplo, mediante aire caliente o una lámpara de infrarrojos, en el proceso. En ese caso, la capa inferior (8) también incluiría fibras bicomponentes similares, de modo que la capa superior (7) y la capa inferior (8) se unen como resultado del ablandamiento de los polímeros con el punto de reblandecimiento más bajo. Las fibras bicomponentes pueden tener núcleo/revestimiento o lateral/lateral u otras configuraciones conocidas en la técnica. Es preferible utilizar una configuración lateral/lateral porque en ese caso las fibras alcanzarán un estado rizado mediante el proceso de transferencia de calor. En lugar de fibras discontinuas bicomponentes, la capa superior (7) también puede estar hecha de filamentos bicomponentes hilados o fundidos por centrifugación.

En una realización preferida de la invención, el proceso comprende además la etapa de enrollar el soporte no tejido.

En otro aspecto, la invención proporciona un proceso para fabricar un artículo absorbente según una realización de la invención, que comprende las etapas de: proporcionar un soporte no tejido según una realización de la invención y proporcionar a la capa superior del soporte no tejido partículas de polímero superabsorbentes para fabricar un artículo absorbente.

En un aspecto final, la invención prevé el uso de un soporte no tejido según una realización de la invención para inmovilizar partículas de polímero superabsorbentes en un artículo absorbente, en particular en un pañal.

Lasfiguras 4 y 5son vistas en planta de pañales desechables de un pañal para incontinencia tipo pantalón (adulto) y un pañal para bebés según una determinada realización de la presente invención. El pañal desechable se muestra en su estado plano, no contraído (es decir, sin contracción inducida por el elástico). Se muestra la parte central del pañal desechable (27) que está limitada por la parte exterior del pañal desechable (29). Las partículas (28) de polímero superabsorbentes pueden distribuirse de forma sustancialmente continua o agrupada dentro de la parte central del pañal desechable (27).

Aunque la presente invención se ha descrito con referencia a las realizaciones preferidas de la invención, una persona experta en la técnica puede realizar muchas modificaciones y alteraciones sin abandonar el ámbito de esta invención, que se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

   i.Un soporte no tejido (1) para inmovilizar partículas (28) de polímero superabsorbentes en un artículo absorbente, que comprende partículas de polímero superabsorbentes, una capa (7) superior no tejida que comprende fibras discontinuas y/o fibras hiladas que pueden penetrar las partículas (28) y una capa inferior no tejida (8),caracterizada porquedicha capa superior (7) está unida mecánicamente a la capa inferior (8) y donde la capa inferior (8) es porosa con un tamaño de poro más pequeño que dichas partículas, yporquedichas partículas (28) se distribuyen en un patrón que comprende áreas que están libres de dichas partículas.
2. 2. El soporte no tejido (1) de la reivindicación 1, en donde la capa superior (7) es un material no tejido cardado hecho de fibras discontinuas o donde la capa superior (7) consiste en filamentos hilados.
3. 3. El soporte no tejido (1) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por el que dicha capa superior (7) está hidroenredada con la capa inferior (8).
4. 4. El soporte no tejido (1) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa inferior (8) es una tela hilada, preferiblemente una tela hilada por hilatura por soplado por fusión.
5. 5. El soporte no tejido (1) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el gramaje de la capa superior (7) está comprendido entre 1 y 200 g/m2, preferiblemente de 5 a 100 g/m2, más preferiblemente de 10 a 50 g/m2, lo más preferiblemente de 15 a 40 g/m2 y el gramaje de la capa inferior (8) está comprendido entre 0,5 y 50 g/m2, preferiblemente de 1 a 40 g/m2, más preferiblemente de 2 a 30 g/m2, más preferiblemente de 3 a 20 g/m2, lo más preferiblemente de 4 a 12 g/m2. y/o donde las fibras discontinuas son una mezcla de al menos dos tipos de fibras de poliéster, polietileno y/o polipropileno, que comprenden preferiblemente como máximo el 50 % de un primer tipo de fibras que son cortas y ligeras, y que preferiblemente comprenden al menos el 50 % de un segundo tipo de fibras largas y pesadas.
6. 6. El soporte no tejido (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende partículas de polímero superabsorbentes que están al menos parcialmente inmovilizadas por las fibras discontinuas y retenidas por la capa inferior.
7. 7. El soporte no tejido (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa inferior tiene un tamaño de poro inferior a 100 pm.
8. 8. El soporte no tejido (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el soporte no tejido, la capa inferior y/o la capa superior son hidrófilos.
9. 9. Artículo absorbente que comprende un soporte no tejido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
10. 10. Proceso para fabricar un soporte no tejido (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende las etapas de: proporcionar una capa inferior no tejida donde la capa inferior es porosa con un tamaño de poro menor que el del hidroentrelazamiento, proporcionando las fibras a la capa inferior no tejida el soporte no tejido.
11. 11. Proceso según la reivindicación 10, comprendiendo además la etapa de tratar el soporte no tejido (1), la capa inferior (8) y/o la capa superior (7) con un surfactante.
12. 12. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 11, en donde las fibras discontinuas se proporcionan en forma de una banda cardada prefabricada y/o las fibras discontinuas se introducen directamente en el proceso de hidroentrelazamiento.
13. 13. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, que comprende la etapa de enrollar el soporte no tejido (1).
14. 14. Proceso para fabricar un artículo absorbente según la reivindicación 9, que comprende las etapas de:

    -proporcionar un soporte no tejido según las reivindicaciones 1 a 8,

    -proporcionar a la capa superior del soporte no tejido partículas de polímero superabsorbentes para fabricar un artículo absorbente.
15. 15. Uso de un soporte no tejido (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para al menos inmovilizar partículas de polímero superabsorbentes en un pañal.