MXPA00000048A - Proceso para fabricar estructuras fibrosas colocadas en humedo que no comprenden sustancialmente particulas capaces de hinchar añadidas a la trama humeda de fibra - Google Patents

Abstract

Un proceso para fabricar estructuras fibrosas que comprenden una trama de fibra colocada en húmedo comprendiendo sustancialmente partículas no capaces de hinchar en agua que son añadidas a la fibra, distribuyéndolas sobre una superficie de la trama de fibra colocada en húmedo antes de la etapa de secado. También se describe una estructura de acuerdo con este método.

Description

PROCESO PARA FABRICAR ESTRUCTURAS FIBROSAS COLOCADAS EN HÚMEDO QUE NO COMPRENDEN SUSTANCIALMENTE PARTÍCULAS CAPACES DE HINCHAR AÑADIDAS A LA TRAMA H ÚMEDA DE FIBRA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para fabricar estructuras fibrosas que comprenden una banda fibrosa tendida en húmedo que comprenden material de partícula substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua, y a estructuras fibrosas fabricadas de conformidad con este proceso. Las estructuras de preferencia deben adquirir/distribuir y/o absorber fluidos acuosos y el material de partícula comprendido en los mismos también da a la estructura beneficios adicionales, por ejemplo, control de olor; las estructuras son particularmente adecuadas para usarse en artículos absorbentes desechables.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las estructuras fibrosas, en particular estructuras fibrosas para absorber líquidos, se fabrican para muchos usos, por ejemplo, se incorporan en artículos absorbentes, tales como pañales desechables, almohadillas de incontinencia y toallas sanitarias, como elementos de absorción de fluido o transmisión y/o difusión de fluido, por ejemplo, como núcleos absorbentes que deben absorber y retener fluidos del cuerpo. Las estructuras fibrosas, y más específicamente estructuras fibrosas usadas en artículos absorbentes como elementos de absorción de fluido o transmisión y/o difusión de fluido, pueden comprender uno o más componentes para así mejorar sus funcionamientos específicos; por ejemplo, se conocen en la técnica estructuras absorbentes que comprenden fibras y un material de partícula, tal como un material para el control del olor en forma de partícula. También se pueden incluir otros componentes para darle a la estructura beneficios adicionales. Se usan ampliamente procesos de tendido en húmedo para producir bandas fibrosas al usar técnicas para hacer papel. En el proceso de tendido en húmedo, se suspenden en agua fibras naturales o fabricadas para obtener una distribución uniforme. Conforme la fibra y la suspensión en agua, o "suspensión", fluye en un tamiz de alambre en movimiento, el agua pasa dejando a las fibras tendidas aleatoriamente en una banda uniforme. Después, se extrae agua adicional de la banda y el agua restante se elimina mediante secado. La unión se puede completar al secar o unir un agente, por ejemplo, un adhesivo, que se puede agregar subsecuentemente a la banda seca y la banda curada. Las bandas fibrosas producidas por el proceso de tendido en húmedo son particularmente adecuadas para usarse como elementos de absorción de fluido o transmisión y/o difusión de fluido en artículos absorbentes, tales como pañales desechables, toallas sanitarias, almohadillas de incontinencia y pañuelos. Las estructuras tendidas en húmedo tienen un número de ventajas en comparación con tipos de estructuras similares que se preparan, por ejemplo, por tendido en aire. Las estructuras tendidas en húmedo desechan fluidos del cuerpo mucho mejor que las estructuras tendidas en aire similares. Esto se debe a que las estructuras tendidas en húmedo sufren menos colapso húmedo que las estructuras tendidas en aire. Esto, a su vez, permite que las estructuras tendidas en húmedo mantengan mejor sus canales capilares y espacios huecos. Las estructuras tendidas en húmedo también son más fuertes que las estructuras tendidas en aire, desde el punto de vista de resistencia a tensión. Dicha resistencia a tensión comparativamente alta se manifiesta cuando las estructuras tendidas en húmedo están húmedas o secas. Por lo general, muestran mayor densidad y un grosor menor en comparación con las estructuras tendidas en aire que tienen el mismo peso de base. Se conoce la inclusión de material de partícula en bandas fibrosas tendidas en húmedo, pero sufre de algunas desventajas. Según un método conocido, se agregan partículas a estructuras tendidas en húmedo después de la etapa de secado; usualmente, se rocía agua u otro líquido, tal como un adhesivo, a una hoja seca hecha por el proceso de tendido en húmedo, antes de aplicar el material de partícula en la hoja y se sobreimpone a la hoja opcionalmente una capa adicional, por ejemplo, una capa fibrosa, a fin de formar una estructura laminada de cuerpo mixto. El líquido agregado ayuda a que las partículas se fijen a las hojas, previniendo su migración durante la fabricación o transporte, y también ayuda en la laminación. Este tipo de fabricación es costoso, ya que volver a mojar la hoja de base seca para promover la adhesión de las partículas y opcionalmente la laminación, involucra otra etapa de secado para eliminar el agua adicional. El uso alternativo de un adhesivo, aunque sea capaz de proveer una unión más fuerte entre las fibras y las partículas, requiere de una etapa de curación adicional, posiblemente una etapa de secado en caso de adhesivos a base de agua o a base de solvente, y además no es adecuado en caso de que haya cantidades altas de partículas agregadas a la hoja. De hecho, las partículas formarían un tipo de capa continua, y la adhesión de estas partículas a la hoja, y a la capa opcional adicional, requiere una cantidad proporcionalmente alta de adhesivo, que perjudica las características de las partículas activas, y de toda la estructura de cuerpo mixto. Un método para este último tipo para fabricar una estructura tendida en húmedo que comprende un material de partícula agregado después de la etapa de secado del proceso de tendido en húmedo, se describe, por ejemplo, en la Patente de E.U.A. 5,300,192 de Weyerhaeuser Company, según la cual las partículas se unen a las fibras por medio de un aglutinante provisto durante la producción de la banda. El aglutinante se puede reactivar en una etapa posterior, de modo que se pueden agregar partículas durante el proceso de formación de la banda o, de preferencia, cuando la banda se usa subsecuentemente en una línea de producción, por ejemplo, por deformación de fibra de la banda y después tendido en aire. Sin embargo, la estructura tendida en húmedo aún tiene las mismas desventajas mencionadas antes. Las solicitudes de patente europeas EP-A-359 615 y EP-A-719 531 de James River Corporation de Virginia y Kao Corporation, respectivamente, describen procesos alternativos para formar hojas absorbentes que comprendan capas fibrosas tendidas en húmedo y partículas de material absorbente de solidificación en gel, conocidos también en la técnica como partículas "superabsorbentes". Típicamente, las partículas de material absorbente de solidificación en gel se distribuyen en una banda fibrosa tendida en húmedo cuando aún está húmeda, es decir, antes de la etapa de secado, y después la banda se cubre con otra capa, posiblemente una capa fibrosa, de modo que las partículas no están presentes en la superficie de la hoja absorbente. La incorporación de partículas de material absorbente de solidificación en gel en la banda tendida en húmedo antes de la etapa de secado, se considera ventajosa puesto que las fibras que constituyen la banda tienen un grado alto de libertad cuando todavía están húmedas, y por lo tanto, las partículas de material absorbente de solidificación en gel esparcidas sobre la banda fibrosa pueden penetrar, por lo menos a cierto grado, desde la superficie hacia el interior de la banda fibrosa. La incorporación de partículas de material absorbente de solidificación en gel en la banda húmeda también toma ventaja del hinchazón de las partículas durante la absorción de agua aún presente en la banda; las partículas se hacen pegajosas y se adhieren a las fibras de la banda, así actuando como un aglutinante para la banda, que por lo tanto no requiere necesariamente de otro aglutinante específico. La incorporación de partículas de material absorbente de solidificación en gel en una estructura tendida en húmedo antes de la etapa de secado todavía muestra algunas desventajas debido al comportamiento de los materiales absorbentes de solidificación en gel. El hinchazón de este tipo de materiales durante la absorción de agua de hecho puede perjudicar la capacidad que tienen las partículas hinchadas de material absorbente de solidificación en gel para penetrar con facilidad el grosor de la banda, debido al aumento en volumen y a la pegajosidad de las partículas. Por lo tanto, dichas partículas no pueden lograr una distribución más uniforme, desde la superficie en donde se esparcen. Eso es particularmente cierto cuando se esparcen cantidades relativamente altas de partículas en la banda tendida en húmedo; en este caso, las partículas hinchadas, en vez de penetrar dentro de la capa fibrosa, pueden tender a formar una capa casi continua sobreimpuesta a la banda fibrosa húmeda, con un resultado similar al ya descrito con referencia a la incorporación de partículas en bandas tendidas en húmedo antes secadas, además insinuando la necesidad de un paso de secado bastante costoso para eliminar el agua de las fibras y de las partículas hinchadas. Otra desventaja de este tipo de estructuras es que el material de partícula hinchado incorporado en la banda fibrosa realiza una acción de unión en la banda fibrosa durante el secado, lo que cambia según el porcentaje y la distribución de las partículas en la banda fibrosa. El grado al que se une una banda fibrosa tendida en húmedo, o nivel de unión, se correlaciona por lo general con lo tieso de la estructura resultante, por lo tanto, a fin de tener estructuras con cantidades diferentes de partículas superabsorbentes con un nivel de unión bastante uniforme involucrando los valores de tiesura que se prefieren comúnmente, por ejemplo, en el campo de artículos absorbentes desechables, puede ser necesario ajustar de alguna manera este nivel de unión. Por ejemplo, puede ser necesario agregar otro medio de unión a la estructura, si el nivel de unión provisto por las partículas superabsorbentes es insuficiente, y por lo tanto, el efecto combinado de dos medios aglutinantes diferentes debe tomarse en consideración. Alternativamente, puede necesitarse una reducción con medios conocidos, por ejemplo, mecánicamente, de un nivel de unión muy alto, ya que por lo general resulta una estructura rígida en caso de cantidades más altas de partículas superabsorbentes que se incorporan en bandas tendidas en húmedo. Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proveer un proceso para fabricar estructuras fibrosas para adquirir/distribuir y/o absorber fluidos acuosos que comprenden una banda fibrosa tendida en húmedo con un medio aglutinante y un material de partícula distribuido en una superficie de la banda fibrosa tendida en húmedo, en donde el material de partícula penetra dentro de una porción substancial del grosor de la banda fibrosa tendida en húmedo. Otro objeto de la presente invención es proveer dicho proceso en donde la unión de la banda fibrosa tendida en húmedo se realiza exclusivamente por el medio aglutinante, y se puede controlar independientemente de la cantidad del material de partícula incorporado en la banda fibrosa tendida en húmedo. Todavía otro objeto de la presente invención es proveer una estructura fibrosa fabricada de conformidad con este método comprendiendo una banda fibrosa tendida en húmedo que incorpora un material de partícula y que tiene las ventajas mencionadas antes. Se ha descubierto que la incorporación de material de partícula substancialmente insoluble en agua y que substancialmente no se puede hinchar en agua en una banda fibrosa tendida en húmedo al distribuirlo en una superficie de la banda antes de la etapa de secado, da como resultado una mejor distribución de las partículas dentro de la banda fibrosa. También se puede lograr unión de la estructura más fácil y controlada con mayor precisión por medio de medios aglutinantes provistos en la suspensión o en la banda fibrosa tendida en húmedo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para fabricar una estructura fibrosa que comprende fibras, un medio aglutinante, y un material de partícula substancialmente insoluble en agua y que substancialmente no se puede hinchar en agua. El proceso comprende los pasos de: a) proveer una banda fibrosa tendida en húmedo que se prepara por un proceso húmedo de una suspensión acuosa que comprende fibras, b) proveer la banda fibrosa tendida en húmedo con el medio aglutinante, c) distribuir el material de partícula en una superficie de la banda fibrosa tendida en húmedo, d) secar la banda fibrosa, y e) unir la banda fibrosa al activar el medio aglutinante. La invención además se refiere a una estructura fibrosa que comprende una banda fibrosa tendida en húmedo que comprende un medio aglutinante y un material de partícula substancialmente insoluble en agua y que substancialmente no se puede hinchar en agua distribuido en una superficie de la banda fibrosa tendida en húmedo y que penetra en una porción substancial del grosor de la misma.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Aunque la especificación concluye con reivindicaciones que señalan en particular y reclaman distintivamente la presente invención, se cree que la presente invención se entenderá mejor a partir de la siguiente descripción junto con los siguientes dibujos: La figura 1 es una vista en elevación lateral, en fragmento, esquemática de un aparato para hacer una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención; La figura 2 es una vista en sección transversal, alargada de una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para fabricar una estructura fibrosa destinada de preferencia para adquirir/distribuir y/o absorber fluidos acuosos, y a estructuras fibrosas fabricadas de conformidad con el proceso. La estructura comprende una banda fibrosa tendida en húmedo que comprende material de partícula substancialmente insoluble en agua y que substancialmente no se puede hinchar en agua. En una modalidad preferida, las estructuras de la presente invención se incorporan en artículos absorbentes, de preferencia como estructuras de adquisición/distribución de fluido, que deben recibir y distribuir varios fluidos acuosos del cuerpo. Las estructuras también se pueden incorporar como estructuras absorbentes que deben absorber y retener fluidos del cuerpo. El material de partícula substancialmente insoluble en agua y que substancialmente no se puede hinchar en agua comprendido en la banda fibrosa tendida en húmedo provee beneficios adicionales a la estructura, por ejemplo, control de olor. Artículos absorbentes, y más específicamente artículos absorbentes desechables, se refiere a artículos tales como toallas sanitarias, pañales desechables, almohadillas de incontinencia, que un usuario usa adyacente al cuerpo y deben absorber y contener diferentes fluidos que el cuerpo descargar (por ejemplo, descargas vaginales, menstruación, sudor y/u orina) y que deben desecharse después de un solo uso. Por "material de partícula" se quiere decir una substancia en la forma de partículas discretas. Las partículas se pueden configurar de forma variada tal como esférica, redonda, angular, acircular o irregular.

Como se usa en la presente, "substancialmente insoluble en agua" se refiere a materiales que substancialmente no se disuelven en agua, y por lo tanto, retienen su forma de partícula sólida después del contacto con el agua. Por "que substancialmente no se hincha en agua" se quiere decir materiales que, aunque son capaces de absorber agua, usualmente en cantidades relativamente bajas, por ejemplo por adsorción de superficie y/o llenado de poro vía flujo capilar, no se hinchan, es decir, estos materiales no aumentan substancialmente su volumen en la absorción. El mecanismo de hinchazón se bien conocido a partir del campo de los denominados materiales superabsorbentes; dichos materiales se constituyen típicamente por una red polimérica tridimensional que, al hacer contacto con un solvente, usualmente agua, desenrolla cadenas poliméricas a conformaciones más abiertas, de modo que cada cadena aumenta al máximo su contacto con las moléculas del solvente, y así ocurre el hinchazón de la red con la formación de una estructura de gel. Por lo tanto, la absorción involucra una solubilización parcial del material absorbente. Los materiales adecuados de conformidad con la presente invención son aquellos que de preferencia no forman geles con agua y absorben menos de 5 veces su propio peso de agua, más preferible menos de 1.5 veces. En cualquier caso, los materiales que substancialmente no se pueden hinchar en agua, de conformidad con la presente invención, no forman una superficie pegajosa al hacer contacto con el agua, aún cuando son capaces de absorber una cantidad limitada de ella. Dichos materiales pueden comprender substancias puras o aglomerados de las mismas, con la condición de que en conjunto satisfagan el requerimiento preferido de la falta de capacidad de hinchazón substancial. En una modalidad preferida, las estructuras fibrosas de conformidad con la presente invención, pueden constituir integralmente un elemento de un artículo absorbente desechable, por ejemplo, el núcleo absorbente o un elemento de adquisición/distribución de fluido, o pueden estar comprendidos ahí como parte de dicho elemento. El material de partícula comprendido ahí es capaz de proveer a la estructura fibrosa con un beneficio adicional, por ejemplo, control de los olores asociados típicamente con los fluidos del cuerpo que hacen contacto con la estructura fibrosa. Los artículos absorbentes desechables, tales como, por ejemplo, toallas sanitarias, pantiprotectores, almohadillas de incontinencia, o pañales, comprenden típicamente una hoja superior permeable a fluido, una hoja posterior impermeable a fluido, que puede ser opcionalmente permeable a vapor de agua y/o gas, un núcleo absorbente entre las mismas, y, de preferencia, una capa de adquisición/distribución de fluido, usualmente colocada entre la hoja superior y el núcleo absorbente. Las estructuras fibrosas de la presente invención se pueden hacer al usar equipo convencional diseñado para proceso de tendido en húmedo. La invención será descrita más adelante como un proceso para fabricar una estructura fibrosa constituida por una banda fibrosa tendida en húmedo que comprende el material de partícula, que es capaz de proveer adquisición/distribución de fluidos acuosos, en particular fluidos del cuerpo, y además control de los olores asociados con los fluidos absorbidos, y como una estructura fibrosa fabricada de conformidad con este proceso, dicha estructura debe incorporarse como capa de adquisición/distribución en un artículo absorbente desechable, por ejemplo, una toalla sanitaria. La figura 1 es una ilustración esquemática simplificada de una modalidad preferida de la fabricación de una estructura fibrosa 8 de la presente invención. En la técnica se conocen técnicas para que el material fibroso tendido en húmedo forme hojas tales como malla seca y papel. Estas técnicas por lo general son aplicables al tendido en húmedo de fibras para formar bandas fibrosas tendidas en húmedo de conformidad con el proceso de la presente invención. Las técnicas de tendido en húmedo adecuadas incluyen formación de hoja manual, y tendido en húmedo con el uso de máquinas para hacer papel como se describe, por ejemplo, por L.H. Sanford y otros en la Patente de E.U.A. No. 3,301 ,746. En general, como se ilustra en la figura 1 , se pueden hacer bandas fibrosas tendidas en húmedo al depositar una suspensión acuosa 10 de fibras en un alambre formador foraminoso 12, al desaguar la suspensión 10 tendida en húmedo para formar una banda húmeda 11 , y al secar la banda húmeda. Preferiblemente, las suspensiones acuosas de fibras para tender en húmedo tendrán una consistencia de fibra de entre alrededor de 0.05% y aproximadamente 2.0%, de preferencia entre alrededor de 0.05% y aproximadamente 0.2% de peso total de la suspensión. El depósito de la suspensión 10 se logra típicamente al usar un aparato 14 conocido en la técnica como caja principal 14. La caja principal 14 tiene una abertura, conocida como una rebanada, para surtir la suspensión acuosa 10 de fibras en el alambre formador foraminoso 12. El alambre formador foraminoso 12 a menudo es referido en la técnica como un alambre de Fourdrinier. El alambre de Fourdrinier puede ser de una construcción y tamaño de malla usado para malla seca u otro procesamiento para hacer papel. Preferiblemente, se usan tamaños de malla de alrededor de 70 a aproximadamente 100 (escala de tamiz estándar Tyler) (todos los tamaños de malla referidos en la presente deberán basarse en la escala de tamiz estándar Tyler, a menos que se indique específicamente lo contrario). Se pueden usar diseños convencionales de cajas principales conocidos en la técnica para malla seca y formación de hoja de tejido. Las cajas principales adecuadas disponibles en el comercio incluyen, por ejemplo, techo fijo, alambre doble, y cajas principales de tambor. Una vez formada, la banda tendida en húmedo 11 se desagua y se seca. El desagüe se puede realizar con cajas de succión 16 u otros dispositivos al vacío. Típicamente, el desagüe aumenta la consistencia de fibra a entre alrededor de 8% y aproximadamente 45%, peso total de la banda húmeda, de preferencia entre alrededor de 8% y aproximadamente 22%. El desegüe a consistencias sobre aproximadamente 22% puede requerir prensado en húmedo y es menos preferido.

Se puede usar cualquier fibra natural o sintética en las estructuras fibrosas fabricadas de conformidad con el proceso de la presente invención, tales como celulosa, rayón, nylon, poliéster, poliolefina, o fibras de dos componentes; también se pueden usar fibras comprimidas o fibras de pulpa de madera sintética. También se pueden usar fibras celulósicas endurecidas químicamente tales como aquellas descritas en las Patentes de E.U.A. 4,889,597 y 5,217,445. En particular se prefieren fibras de pulpa de madera. Preferiblemente, después de completar el desagüe, pero antes de la etapa de secado, el material de partícula 18 substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua se distribuye por medio de una unidad distribuidora 20 en una superficie 22 de la banda fibrosa tendida en húmedo 11. Como se ilustra en la figura 1 , el material de partícula 18 se distribuye en la banda fibrosa cuando todavía corre en el alambre formador 12. Debido al relativamente alto contenido de agua de la banda fibrosa 11 , las fibras constituyentes aún poseen un grado alto de libertad, por lo tanto, el material de partícula 18 esparcido en una superficie 22 de la banda fibrosa 11 puede penetrar entre las fibras 24 desde la superficie 22 al interior de la banda 11 en una porción substancial del grosor de la banda en sí, como se ilustra en la figura 2 que muestra una estructura fibrosa 8 de conformidad con la presente invención. Preferiblemente, el material de partícula 18 penetra en por lo menos 50% del grosor de la banda fibrosa 11 , más preferible en por lo menos 80% de dicho grosor. El material de partícula substancialmente ¡nsoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua, sólo se puede humedecer, y posiblemente aún absorber cierta cantidad de agua cuando hace contacto con la banda fibrosa 11 todavía húmeda, pero no se hincha y no se hace pegajosa con agua, a diferencia de las partículas de material absorbente de solidificación en gel de la técnica anterior. Por lo tanto, el material de partícula 18 substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua distribuido en una superficie 22 de la banda fibrosa 11 de conformidad con la presente invención, puede penetrar fácilmente entre las fibras 24 a través del grosor de la banda por un volumen aumentado y por la pegajosidad de la superficie de las partículas, así como las partículas hinchadas. Esto significa que el contenido de agua de la banda fibrosa tendida en húmeda 11 se puede mantener lo suficientemente alto para así lograr una penetración mejor del material de partícula 18 entre las fibras 24, y por lo tanto una distribución más uniforme dentro del grosor de la banda 11 , partiendo de la superficie 22 de la banda fibrosa en donde el material de partícula 18 se distribuye, también en caso de bandas tendidas en húmedo 11 más gruesas. También se pueden agregar cantidades mayores de material de partícula 18 a la banda fibrosa tendida en húmedo 11 , sin riesgo de formación de una capa casi continua de partículas 18 sobreimpuestas a la banda fibrosa tendida en húmedo 11 , como puede ser el caso cuando hay hinchazón, por ejemplo, se usa material de partícula superabsorbente; el intervalo entre la distribución del material de partícula 18 en la banda fibrosa tendida en húmedo 11 y el paso de secado pueden aumentar a fin de lograr una penetración más uniforme a través del grosor de la banda. Al seleccionar de forma adecuada la cantidad y las dimensiones de las partículas y el contenido de agua de la banda fibrosa 11 al momento de la distribución del material de partícula 18, también se puede lograr distribuciones preferidas diferentes del material de partícula 18 dentro del grosor de la banda fibrosa 11 , lo que puede ser benéfico para ciertos usos de la estructura resultante, sin perjudicarse por el aumento de volumen y/o por la pegajosidad de la superficie del material de partícula 18. Dichas distribuciones pueden variar de la distribución casi uniforme ya mencionada por todo el grosor de la banda fibrosa, a la distribución con un gradiente de densidad más pronunciado con la concentración más alta de material de partícula 18 más cerca de la superficie 22.

En el proceso y en el producto de la presente invención se puede usar cualquier tipo de material de partícula que sea substancialmente insoluble en agua y que substancialmente no se pueda hinchar en agua, y que pueda proveer beneficio a la estructura fibrosa. Es particularmente adecuado el material de partícula capaz de proveer la estructura fibrosa sin control de olor, pero también son posibles otras actividades, por ejemplo, material de partícula para que provea capacidad de intercambio de iones, en conexión o no con control de olor. En su uso preferido para adquisición/distribución y/o absorción de fluido en artículos absorbentes desechables, las estructuras fibrosas de conformidad con la presente invención deben hacer contacto con fluidos del cuerpo. Por lo tanto, los materiales de partícula preferidos son aquellos capaces de controlar olores desagradables asociados con fluidos del cuerpo. Cualquier agente de control de olor adecuado conocido en la técnica se puede incorporar de preferencia en forma de material de partícula en estructuras fibrosas de conformidad con la presente invención, con la condición de que sea substancialmente ¡nsoluble en agua y que substancialmente no se pueda hinchar en agua. Por ejemplo, el material de partícula substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua para el control de olor puede comprender partículas de clorofila, granulos de carbono activado, carbón, resina de intercambio de iones, alúmina activada, y materiales de zeolita, incluyendo las zeolitas bien conocidas "de tamiz molecular" del tipo A y X y los materiales de zeolita fabricados bajo el nombre comercial ABSCENTS por Union Carbide Corporation y UOP. Otro material de partícula de control de olor adecuado usado en la presente invención también puede comprender otros compuestos tales como quitina, gel de sílice, tierra diatomácea, derivados de poliestireno, almidones y similares, o aglomerados de los mismos, por ejemplo, partículas aglomeradas de zeolita y sílice con un aglutinante.

Un material de partícula substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua preferido para proveer control de olor es una mezcla de partículas de zeolita y sílice, de preferencia en la forma de gel de sílice. Las dimensiones promedio del material de partícula substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua usadas de conformidad con la presente invención, dadas como porcentaje en peso de las dimensiones más pequeñas de las partículas individuales, pueden estar entre 50 mieras y 1500 mieras, de preferencia entre 100 mieras y 800 mieras. Después del desagüe, la banda fibrosa 11 que comprende el material de partícula substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua 18 se puede transferir, pero no necesariamente, desde el alambre formador 12 a una tela de secado 26 que transporta la banda fibrosa 11 a aparatos de secado 28. La tela de secado 26 es más gruesa que el alambre formador 12, para eficiencia de secado aumentada. La tela de secado 26 tiene de preferencia de alrededor de 30% a aproximadamente 50% de área abierta y de alrededor de 15% a aproximadamente 25% de área cerrada, tal como una tela 31.25 S (tejido de satín) que se ha lijado para aumentar el área cerrada dentro de la escala preferida. La microcontracción húmeda se implementa de preferencia durante la transferencia del alambre formador a la tela. La microcontracción húmeda se puede lograr al correr el alambre formador 12 a una velocidad que es de alrededor de 5% a aproximadamente 20% más rápida que la velocidad a la que la tela 26 corre. Se puede lograr el secado con una secadora de soplo térmico 28 o un dispositivo al vacío tal como una caja de succión, aunque se prefiere secado a través de soplo térmico. Las bandas tendidas en húmedo se secan de preferencia (por lo general a consistencia de fibra entre alrededor de 90% y aproximadamente 95% con base en el peso de la banda sin las partículas) por los secadores a través de soplo térmico 28. También se puede usar un aparato secador con tambor de vapor conocido en la técnica, tal como los secadores con tambor de Yankee. Las bandas secas de preferencia no se encrespan. Como una alternativa al secado descrito antes, la banda sin agua se puede quitar del alambre formador colocado en un tamiz de secado y secado (sin restricción) en un proceso de secado por carga, por ejemplo, por un secador a través de soplo térmico o un horno calentado con vapor de convexión forzado. Como es conocido en la técnica, las fibras en procesos de tendido en húmedo pueden tener una tendencia a floculación, o formar granulos, en solución acuosa. A fin de inhibir la floculación, la suspensión acuosa se debe bombear a la caja principal 14 a una velocidad lineal de por lo menos aproximadamente 0.25 m/seg. También, se prefiere que la velocidad lineal de la suspensión 10 al salir de la rebanada de la caja principal sea de alrededor de 2.0 a aproximadamente 4.0 veces la velocidad del alambre formador 12. Otro método para reducir la floculación de fibras en un proceso de tendido en húmedo se describe en la Patente de E.U.A. No. 4,889,597, expedida el 26 de diciembre de 1989, en donde se dirigen chorros de agua a las fibras tendidas en húmeda justo después de la deposición en el alambre formador. Los procesos conocidos para producir las bandas fibrosas tendidas en húmedo 11 de la presente invención, que comprenden el material de partícula substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua 18, usualmente forman hojas de resistencia a tensión menor, particular en la condición no seca. Además, no se puede realizar mucha acción de unión por el material de partícula 18 comprendido ahí, debido al hecho de que es substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua, y por lo tanto no puede pegarse a las fibras, como es el caso, por ejemplo, del material de partícula que se puede hinchar, por ejemplo, material absorbente de solidificación en gel en forma de partícula, de la técnica anterior.

Por lo tanto, a fin de facilitar el procesamiento y para aumentar la integridad de la banda tendida en húmedo después del secado, se puede incorporar integralmente un medio aglutinante en la banda. Esto se puede hacer al agregar el medio aglutinante a las fibras antes de la formación de la banda, por ejemplo, en la suspensión, o al aplicar el medio aglutinante (aglutinantes aditivos químicos) a la banda fibrosa tendida en húmedo después de depositar en el alambre formador y antes de secar, ya sea antes o después de la distribución del material de partícula, o también después de secar, o una combinación de los mismos. Por ejemplo, medios aglutinantes adecuados para aumentar la integridad física de las estructuras fibrosas 8 de la presente invención constituida por una banda fibrosa tendida en húmedo que comprende material de partícula substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua incluyen aditivos químicos, tales como aglutinantes resinosos, látex, y almidón conocidos en la técnica para proveer integridad aumentada a bandas fibrosas. Los aglutinantes resinosos adecuados incluyen aquellos que se conocen por su habilidad para proveer resistencia a la humedad en estructuras de papel, tales como se pueden encontrar en la monografía TAPPI serie No. 29, Wet Strength in Paper and Paperboard, Technical Association of the Pulp and Paper Industry (New York, 1954). Las resinas adecuadas incluyen resinas de poliamida-epiclorohidrina y poliacrilamida. Otras resinas que tienen utilidad en esta invención son resinas de formaldehído de úrea y formaldehído de melamina. Los grupos funcionales más comunes de estas resinas polifuncionales son grupos que contienen nitrógeno tales como grupos amino y grupos metilo fijados a nitrógeno. Las resinas del tipo de polietilenimina también pueden encontrar utilidad en la presente invención. También pueden ser útiles los almidones, en particular, almidones modificados, catiónicos como aditivos químicos en la presente invención. Dichos materiales de almidón catiónico, por lo general modificados con grupos que contienen nitrógeno tales como grupos amino y grupos metilol fijados a nitrógeno, se pueden obtener de Natural Starch and Chemical Corporation, ubicado en Bridgewater, N.J. Otros aglutinantes adecuados incluyen, pero no se limitan a, polivinil acetato de ácido poliacrílico. El nivel de aglutinantes de aditivo químico que se agregan, será típicamente de alrededor de 0.25% a aproximadamente 2% con base en el peso de la banda sin las partículas. Sin embargo, los aglutinantes de aditivo químico que son hidrofílicos, se pueden utilizar en cantidades más grandes. Se pueden aplicar aglutinantes de aditivo químico a bandas secas o no secas mediante impresión, aspersión u otros métodos conocidos en la técnica. Los aglutinantes químicos preferidos son composiciones líquidas de curación en caliente que se pueden activar por tratamiento con calor, tales como emulsiones o dispersiones a base de agua de polímeros o copolímeros (látex) sintéticos que se pueden coagular. En otra modalidad, el medio aglutinante de la banda fibrosa tendida en húmedo comprende de alrededor de 10% a aproximadamente 50%, de preferencia de alrededor de 25% a aproximadamente 45%, más preferible de alrededor de 30% a aproximadamente 45%, con base en el peso de la banda sin las partículas, de un material aglutinante termoplástico, en donde el material aglutinante termoplástico provee sitios de enlace en intersecciones de las fibras, y posiblemente involucra el material de partícula distribuido ahí. Dichas bandas enlazadas termalmente se pueden hacer, en general, al tender en húmedo una banda fibrosa que comprende, por ejemplo, fibras hidrofílicas y fibras aglutinante fusibles termalmente, que se distribuyen de preferencia uniformemente ahí. El material fibroso termoplástico se puede intermezclar con las fibras hidrofílicas, por ejemplo, fibras celulósicas, en una modalidad preferida de la presente invención, en la suspensión acuosa antes de la formación de la banda. Una vez formada, la banda fibrosa tendida en húmedo se une termalmente al calentar la banda hasta que se derriten las fibras termoplásticas. Al derretirse, por lo menos una porción de las fibras de enlace fusibles termalmente migrarán a intersecciones de las fibras celulósicas y, a un grado menor, de las fibras con el material de partícula. Estas intersecciones se convierten en sitios de enlace para el material termoplástico. La banda después se enfría, y el material termoplástico une las fibras celulósicas juntas en los sitios de enlace, al mismo tiempo estabilizando el material de partícula comprendido en la estructura. Los materiales aglutinantes termoplásticos útiles para la banda fibrosa tendida en húmedo de la presente invención en la presente incluyen cualquier polímero termoplástico que se puede derretir a temperaturas que no dañarán las fibras y el material de partícula. Preferiblemente, el punto de fusión del material aglutinante termoplástico será menor de aproximadamente 175°C, de preferencia entre alrededor de 75°C y aproximadamente 175°C. En cualquier caso, el punto de fusión no debe ser menor que las temperaturas a las que se almacenarán los artículos de esta invención, por lo que el punto de fusión será típicamente no menor de aproximadamente 50°C. El material aglutinante termoplástico puede ser, por ejemplo, polietileno, polipropileno, poliéster, cloruro de polivinil, cloruro de polivinilideno. Preferiblemente, el material termoplástico de preferencia no dañará o absorberá fluido acuoso. Sin embargo, la superficie del material termoplástico puede ser hidrofílica o hidrofóbica (como se usa en la presente, los términos "hidrofílico(a)" e "hidrofóbico(a)" deben referirse al grado al que las superficies se humedecen por agua). El material hidrofóbico se hace más preferido a porcentaje de material aglutinante termoplástico mayor, en particular a porcentajes arriba de aproximadamente 40%. Las fibras termoplásticas para usarse en la presente pueden estar en el orden de alrededor de 0.1 cm a aproximadamente 6 cm de largo, de preferencia de alrededor de 0.3 cm a aproximadamente 3.0 cm. Un tipo preferido de material fibroso termoplástico se conoce en el comercio y está disponible como PULPEX™ (Hercules, Inc., Washington, Del., EUA). PULPEX es un material de poliolefina que tiene una relación de área superficial a masa muy alta, que, en general, se hace al rociar polímero fundido y gas a través de una boquilla al vacío. PULPEX está disponible en formas de polietileno y polipropileno. Las fibras aglutinantes fusibles termalmente se pueden substituir por un material polimérico termoplástico en forma dividida finamente, por ejemplo, en forma de polvo. Se prefiere que el material polimérico termoplástico en forma dividida finamente tenga características de fluidez para así permitir que los enlaces necesarios entre las fibras, y, a un grado menor, entre las fibras y el material de partícula, se formen con rapidez. Se pueden lograr estas características por un material polimérico termoplástico en forma dividida finamente con un índice de flujo de fusión (M.F.I.) evaluado por el método ASTM D 1238-85 bajo condiciones 190/2.16, de por lo menos 25 g/10 min., de preferencia por lo menos 40 g/10 min., y aún más preferible por lo menos 60 g/10 min. Si las fibras de la banda fibrosa tendida en húmedo son fibras celulósicas cortas, se prefiere usar un material polimérico termoplástico compuesto de polvo de polietileno de densidad alta con dimensiones máximas de las partículas de aproximadamente 400 mieras, caracterizado por un índice de flujo de fusión de aproximadamente 50 g/10 min. El material aglutinante termoplástico se funde de preferencia mediante unión con aire, sin embargo, no se deben excluir otros métodos tales como luz infra roja, etc. En otra variación, la banda se puede someter a realzado en calor en una o ambas caras de la banda. Esta técnica se describe en más detalle en la Patente de E.U.A. No. 4,590,114. En una modalidad preferida, la activación del medio aglutinante se realiza por un paso de calentamiento destinado para curar un aglutinante líquido de curación en caliente, o alternativamente para fundir un material aglutinante termoplástico, ya sea en forma fibrosa o en polvo. Más preferible, como se muestra en la modalidad de la presente invención ilustrada en la figura 1 , el paso de calentamiento se realiza durante el secado de la banda fibrosa tendida en húmedo 11 en el secador con paso de soplo termal 28, en donde las fibras aglutinantes fusibles termalmente comprendidas en la banda fibrosa tendida en húmedo se funden a fin de unir la banda seca de fibras de pulpa de madera que comprenden el material de partícula 18, así evitando el riesgo de perder partículas de la banda fibrosa 11 durante la etapa de secado. En una modalidad alternativa de la presente invención, el medio aglutinante sólo se puede referir a una capacidad de unión de hidrógeno de las fibras comprendidas en la banda fibrosa tendida en húmedo. Las fibras con capacidad de unión de hidrógeno, por ejemplo, las fibras de pulpa de madera preferidas, de hecho pueden formar una banda fibrosa tendida en húmedo en donde ocurre unión entre las fibras, debido a enlaces de hidrógeno. En este caso, la activación del medio aglutinante corresponde a la formación de los enlaces de hidrógeno entre las fibras durante el paso de secado, y entonces se requiere la adición de ningún medio aglutinante específico adicional. Se pueden usar tejidos tales como hojas de tejido y otras hojas no tejidos permeables a agua como soporte externo además de o en lugar del medio aglutinante descrito antes. En el proceso de la presente invención para fabricar estructuras fibrosas, el nivel de unión de la banda fibrosa tendida en húmedo que comprende el material de partícula se realiza exclusivamente por el medio aglutinante y no está influenciado por el material de partícula en sí, aún cuando está presente en cantidad relativamente alta y con distribución no muy uniforme, debido a sus características de insolubilidad en agua substancial y falta de poder hincharse en agua que hacen al material de partícula casi inerte a las fibras. Por lo tanto, el grado deseado de nivel de unión se puede proveer con facilidad y se puede controlar por la incorporación de medio aglutinante adecuado, substancialmente independiente de la cantidad de material de partícula comprendido en la banda fibrosa tendida en húmedo, como lo puede determinar un experto en la técnica. Las bandas fibrosas tendidas en húmedo que en una modalidad preferida constituyen integralmente las estructuras fibrosas de la presente invención, tendrán de preferencia pesos base secos de menos de alrededor de 1000 g/m2 y densidades secas de menos de aproximadamente 0.60 /cm3. Aunque no se debe limitar ei alcance de la invención, las estructuras fibrosas que tienen pesos base secos que varían de alrededor de 10 g/m2 a aproximadamente 1000 g/m2, de preferencia de alrededor de 100 g/m2 a aproximadamente 800 g/m2, más preferible de alrededor de 150 g/m2 a aproximadamente 400 g/m2, y densidades secas entre alrededor de 0.02 g/cm3 y 0.20 g/cm3, más preferible entre alrededor de 0.02 g/cm3 y aproximadamente 0.15 g/cm3, son adecuadas como capas de adquisición/distribución de fluido en artículos absorbentes desechables. Todos los valores se basan en la banda seca sin las partículas. La densidad y el peso base pueden ser substancialmente uniformes, aunque la densidad y/o peso base no uniformes, y los gradientes de densidad y/o peso base, deben estar abarcados en la presente. De esta manera, la estructura fibrosa puede contener regiones de densidad y peso base relativamente más altos o relativamente más bajos, de preferencia sin exceder las escalas anteriores. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la banda fibrosa tendida en húmedo que constituye la estructura fibrosa comprende de alrededor de 50% a 100% de fibras celulósicas hidrofílicas, típicamente fibras de pulpa de madera, y de 0% a aproximadamente 50% de un medio aglutinante, con base en el peso de la banda seca sin las partículas, para aumentar la integridad física de la banda, para facilitar el procesamiento en la banda y/o estado seco, y para proveer integridad aumentada al humedecer la banda durante su uso. Preferiblemente, la banda fibrosa tendida en húmedo comprenderá por lo menos aproximadamente 2% de un medio aglutinante fibroso.

También se pueden usar aditivos químicos como medios aglutinantes, y se incorporan en la capa de adquisición/distribución a niveles típicamente de alrededor de 0.2% a aproximadamente 2.0%, de peso base de la banda seca sin las partículas. El material de partícula substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua, por ejemplo, para proveer control de olor, se puede incorporar en las estructuras fibrosas de conformidad con la presente invención en una cantidad que varía de 20 g/m2 a 400 g/m2, de preferencia de 100 g/m2 a 300 g/m2, más preferible de 150 g/m2 a 250 g/m2, con referencia al área superficial total de la estructura fibrosa. Preferiblemente, las estructuras fibrosas de la presente invención pueden comprender de 2% a 80% en peso del material de partícula, con base en el peso seco total de la estructura. El peso del material de partícula que se puede usar en realidad en varias estructuras fibrosas destinadas para usos diferentes, el experto en la técnica lo puede determinar considerando el tamaño y el tipo de la estructura fibrosa, y su uso destinado. Las estructuras fibrosas de la presente invención se pueden constituir integralmente por una banda fibrosa tendida en húmedo que comprende material de partícula substancialmente insoluble en agua, que substancialmente no se puede hinchar en agua, o pueden comprender por lo menos otra banda fibrosa, por ejemplo, otra banda fibrosa tendida en húmedo. En una modalidad alternativa de la presente invención, no ilustrada, se puede proveer otra banda fibrosa tendida en húmedo sobre la superficie de la banda fibrosa tendida en húmedo en donde se ha distribuido el material de partícula, que comprende otro medio aglutinante que, al activarse y en combinación con el medio aglutinante comprendido en la banda fibrosa tendida en húmedo, realiza la unión de la otra banda fibrosa y a la banda fibrosa tendida en húmedo, que juntas constituyen la estructura fibrosa.

Preferiblemente, la otra banda fibrosa es otra banda fibrosa tendida en húmedo formada directamente sobre la banda fibrosa tendida en húmedo después de la distribución del material de partícula. La otra banda fibrosa también puede constituirse por una capa no tejida formada previamente, o también se puede unir una película polimérica a la banda fibrosa tendida en húmedo a fin de formar una estructura de cuerpo mixto que comprende la estructura fibrosa de la presente invención. Desde luego, el material de partícula substancialmente insoluble en agua pero que se puede hinchar en agua, tal como, por ejemplo, partículas de material absorbente de solidificación en gel, también se puede agregar a las estructuras fibrosas de la presente invención después de la etapa de secado de la banda fibrosa tendida en húmedo, incluidas en la estructura fibrosa y unidas con uno de los métodos conocidos en la técnica. Como una alternativa, también se pueden usar otros líquidos que no sean agua en el proceso de tendido en húmedo de la presente invención a fin de proveer la suspensión. Por lo tanto, las características y el tipo de las partículas que se han de distribuir en la banda fibrosa tendida en húmedo pueden ser diferentes, en comparación con aquellas descritas antes, al mismo tiempo manteniendo la insolubilidad substancial y la falta de capacidad de hincharse substancial con respecto al líquido usado como un medio de dispersión para proveer la suspensión fibrosa.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1.- Un proceso para fabricar una estructura fibrosa que comprende fibras, un medio aglutinante, y un material de partícula, dicho material de partícula siendo substancialmente insoluble en agua y que substancialmente no se puede hinchar en agua, dicho proceso que comprende los pasos de: a) proveer una banda fibrosa tendida en húmedo que se prepara por un proceso en húmedo de una suspensión acuosa que comprende fibras, b) proveer dicha banda fibrosa tendida en húmedo con dicho medio aglutinante, c) distribuir dicho material de partícula en una superficie de dicha banda fibrosa tendida en húmedo, d) secar dicha banda fibrosa, y e) unir dicha banda fibrosa al activar dicho medio aglutinante.

2.- Un proceso de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dicho material de partícula comprende compuestos de control de olor, de preferencia zeolitas y sílice.

3.- Un proceso de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde dicha unión de dicha banda fibrosa se realiza exclusivamente por dicho medio aglutinante.

4.- Un proceso de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde dicho medio aglutinante se provee ya sea en dicha suspensión o, alternativamente, después del tendido en húmedo de dicha banda fibrosa.

5.- Un proceso de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde dicho medio aglutinante comprende fibras de unión fusibles termalmente y se pueden activar por tratamiento con calor.

6.- Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicho medio aglutinante comprende una composición líquida curable, de preferencia por lo menos una composición líquida de curación en caliente que se puede activar por tratamiento con calor.

7.- Un proceso de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en donde dicha banda fibrosa tendida en húmedo comprende fibras celulósicas hidrofílicas.

8.- Una estructura fibrosa que se puede obtener por el proceso de la reivindicación 1 , que comprende una banda fibrosa tendida en húmedo que comprende fibras, un medio aglutinante, y un material de partícula, dicho material de partícula se distribuye en una superficie de dicha banda fibrosa tendida en húmedo y penetra en por lo menos 50%, de preferencia por lo menos 80% del grosor de la misma, dicha estructura fibrosa se caracteriza porque dicho material de partícula es substancialmente insoluble en agua y que substancialmente no se puede hinchar en agua.

9.- Una estructura fibrosa de conformidad con la reivindicación 8, en donde dicho material de partícula comprende compuestos de control de olor, de preferencia zeolitas y sílice.

10.- Una estructura fibrosa de conformidad con la reivindicación 8 ó 9, en donde la unión de dichas fibras se realiza exclusivamente por dicho medio aglutinante.

11.- Una estructura fibrosa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en donde dicho medio aglutinante comprende fibras de unión fusibles termalmente.

12.- Una estructura fibrosa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en donde dicho medio aglutinante comprende una composición líquida curable, de preferencia por lo menos una composición líquida de curación en caliente.

13.- Una estructura fibrosa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en donde dicha banda fibrosa tendida en húmedo comprende fibras celulósicas hidrofílicas.

14.- Un artículo absorbente para absorber fluidos del cuerpo que comprende una hoja superior permeable a líquido, un elemento absorbente, y una hoja posterior, en donde dicho artículo absorbente comprende la estructura fibrosa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13.