articulo absorbente desechable que combina tratamiento de

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OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
11 Número de publicación: 2 216 893
51 Int. Cl. : A61F 13/15
7
ESPAÑA
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TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA
T3
86 Número de solicitud europea: 00932231 .4
86 Fecha de presentación: 09.05.2000
87 Número de publicación de la solicitud: 1189562
87 Fecha de publicación de la solicitud: 27.03.2002
54 Título: Artículo absorbente desechable que combina tratamiento de líquidos de baja viscosidad y tratamiento
de líquidos de alta viscosidad.
30 Prioridad: 14.05.1999 EP 99108659
73 Titular/es: THE PROCTER & GAMBLE COMPANY
One Procter & Gamble Plaza
Cincinnati, Ohio 45202, US
45 Fecha de publicación de la mención BOPI:
01.11.2004
72 Inventor/es: Lankhof, John, Peter y
Schmidt, Mattias
45 Fecha de la publicación del folleto de la patente:
74 Agente: Díez de Rivera de Elzaburu, Alfonso
ES 2 216 893 T3
01.11.2004
Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de
la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea
de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se
considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del
Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
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DESCRIPCIÓN
Artículo absorbente desechable que combina tratamiento de líquidos de baja viscosidad y tratamiento de líquidos
de alta viscosidad.
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1. Campo de la invención
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La presente invención se refiere a artículos absorbentes para retener líquidos corporales tales como orina, menstruo
o material fecal, y en particular a su capacidad para admitir y retener materiales con base acuosa. La invención se refiere
además a artículos absorbentes desechables tales como pañales para bebés o calzones de entrenamiento, productos para
la incontinencia de adultos y productos para la higiene femenina.
2. Antecedentes de la invención
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En la técnica son bien conocidos artículos absorbentes desechables para recibir y retener descargas corporales, tales
como orina, fluidos menstruales o materiales fecales. Así, hay dos mecanismos básicos implicados. Primeramente, la
contención de tales descargas se logra generalmente mediante un sistema que hace las funciones de junta, tal como
materiales impermeables o el sellado entre el artículo y -en la mayoría de los casos- la piel del usuario. El otro
mecanismo clave es la retención de las descargas dentro del artículo absorbente, lo que generalmente se consigue
usando una estructura absorbente para recoger las descargas. En la mayoría de los casos, el mecanismo de absorción
está dirigido al tratamiento de los componentes acuosos de las descargas.
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Uno de los criterios clave del comportamiento que tiene que presentar un artículo absorbente es la velocidad de
admisión. Obviamente, una rápida admisión de líquido garantiza un corto espacio de tiempo entre la exudación y
el almacenamiento del exudado. Otro criterio clave de comportamiento es la sequedad de la superficie de artículo
absorbente que mira al usuario. Para conseguir que la ropa interior sea cómoda al usarla, es deseable un tacto seco en
la superficie que mira al usuario.
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Así, uno de los fenómenos clave en cuanto al transporte y almacenamiento está relacionando con los efectos
capilares de las estructuras, por lo que una propiedad de los materiales usados para fabricar tales estructuras que es
de crítica importancia es la porosidad de la estructura. Cuanto más pequeños son los capilares mayor es la succión
capilar.
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Simultáneamente, existe la tendencia de proporcionar a los nuevos artículos absorbentes la capacidad de tratar líquidos de gran viscosidad como las heces. Debido a la gran viscosidad de tales líquidos, es deseable que las respectivas
estructuras de admisión estén provistas con poros de gran abertura para aceptar fácilmente tales líquidos. Por ejemplo
tales estructuras se describen en la patente internacional WO 95/05139 (Roe), en PCT/US97/20840 (Bast et al.) y en
PCT/US98/24389 (Roe et al.). La patente internacional WO96/16682 describe tales estructuras y pañales para tratar
Bm (heces) que contienen una loción, para reducir la adherencia de Bm a la piel.
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Inevitablemente, tales poros de gran abertura limitan la capacidad para tratar líquidos de esas estructuras abiertas
porque reducen su succión capilar. Por tanto, se ha sugerido en la técnica anterior proporcionar un artículo absorbente
que tenga buena capacidad para admitir líquidos en la región delantera y tenga buena capacidad para tratar líquidos
de alta viscosidad en la región posterior. Tal artículo absorbente se describe por ejemplo en PCT/US97/20841 (Bast et
al.).
Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un artículo absorbente que supere los problemas
planteados por los artículos absorbentes de la técnica anterior.
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Un objetivo particular de la presente invención es proporcionar un artículo absorbente que tenga buena capacidad
para tratar líquidos de baja viscosidad así como buena capacidad para tratar líquidos de alta viscosidad en la región
delantera.
Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un artículo absorbente que tenga una alta velocidad
de admisión de líquidos y una lámina superior que casi no permita la rehumectación.
Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un artículo absorbente que comprenda una estructura
de tratamiento de líquidos que tenga poros de gran abertura que trate de manera eficaz líquidos de baja viscosidad y
líquidos de alta viscosidad tales como heces.
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3. Sumario de la invención
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La presente invención proporciona un artículo absorbente desechable que tiene una línea central transversal, una
primera región y una segunda región, estando situada la primera región por delante de la línea central transversal, estando la primera región en contacto con la parte delantera de la cintura del usuario durante el uso, estando la segunda
región situada por detrás de la línea central transversal y estando la segunda región en contacto con la parte posterior de la cintura del usuario durante el uso. El artículo absorbente de la presente invención comprende un vehículo
estructurado permeable a los líquidos, una lámina de respaldo impermeable a los líquidos unida periféricamente al
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menos parcialmente al vehículo estructurado, una estructura de almacenamiento de líquidos situada intermedia entre
la lámina superior y la lámina de respaldo, y una estructura de tratamiento de líquidos intermedia entre la lámina
superior y la estructura de almacenamiento de líquidos. Una parte de la estructura de tratamiento de líquidos está situada en la primera región y una parte de la estructura de tratamiento de líquidos está situada en la segunda región. El
artículo absorbente de la presente invención se caracteriza porque el artículo absorbente tiene un valor de humedad de
la lámina superior inferior a 120 miligramos según el Método de Ensayo de Humedad del Producto Acabado Lámina
Superior descrito en la presente memoria y el artículo absorbente desechable tiene un Almacenamiento bajo Presión en
la región delantera bajo una presión de al menos 800 gramos por metro cuadrado según el Ensayo de Almacenamiento
bajo Presión descrito en la presente memoria.
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La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene una capacidad total de admisión de producto en la región delantera de más de 3,75 ml/s para la
primera descarga y de más de 0,5 ml/s en la cuarta descarga.
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La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene un valor de Hidratación de la Piel en la región delantera inferior a 120 mg según el Método de
Ensayo de Rehumectación de Colágeno definido en la presente memoria.
La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene una inmovilización bajo inversión comprimida en la región delantera de al menos 70% según el
Ensayo de Inmovilización bajo Inversión Comprimida descrito en la presente memoria.
La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene una retención bajo inversión comprimida en la región delantera de al menos 7,5 gramos según el
Ensayo de Retención bajo Inversión Comprimida descrito en la presente memoria.
La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene un Almacenamiento bajo Presión en la región posterior de al menos 0,5 gramos por metro cuadrado
según el Ensayo de Almacenamiento bajo Presión descrito en la presente memoria.
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La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene una inmovilización bajo inversión comprimida en la región posterior de al menos 70% según el
Ensayo de Inmovilización bajo Inversión Comprimida descrito en la presente memoria.
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La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que el artículo absorbente
desechable tiene una retención bajo inversión comprimida en la región posterior de al menos 7,5 gramos según el
Ensayo de Retención bajo Inversión Comprimida descrito en la presente memoria.
La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que el vehículo estructurado
comprende una pluralidad de orificios que tienen un tamaño de al menos 0,2 mm2 .
La presente invención proporciona además un absorbente desechable en el que el vehículo estructurado tiene un
área abierta de más del 12%.
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La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que la estructura de tratamiento de líquidos tiene una resistencia a la compresión de al menos 70% bajo una presión aplicada de 1 Newton por
centímetro cuadrado.
La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que la estructura de tratamiento
de líquidos tiene una resiliencia de al menos 50% después de 30 segundos bajo una presión aplicada de 1 Newton por
centímetro cuadrado.
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La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que la estructura de tratamiento
de líquidos tiene una relación de peso base a calibre sin comprimir inferior a 100 gramos por metro cuadrado por
milímetro.
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La presente invención proporciona además un artículo absorbente desechable en el que la estructura de tratamiento
de líquidos comprende un respaldo y una lámina de fibras, teniendo la lámina de fibras partes de anclaje en el respaldo
en posiciones de unión espaciadas y teniendo la lámina partes arqueadas que se proyectan desde el respaldo entre las
posiciones de unión.
4. Breve descripción de las figuras
65
Aún cuando la memoria descriptiva concluye con reivindicaciones que caracterizan y reivindican de manera diferenciada la presente invención, se cree que la misma se entenderá mejor mediante las siguientes figuras junto con
la memoria descriptiva que las acompaña, en la que a los mismos componentes se les ha dado el mismo número de
referencia y:
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la Figura 1 es una vista en planta de una realización de un artículo absorbente de la presente invención, que tiene
partes cortadas para revelar la estructura subyacente, estando la superficie del pañal que mira a la prenda frente al
observador.
5
La Figura 2 es una vista en perspectiva de una estructura de tratamiento de líquidos.
La Figura 3 es una ilustración del montaje para el Ensayo de Admisión.
La Figura 4 es una ilustración del montaje para el Método de Rehumectación de Colágeno después de la admisión.
10
La Figura 5 es una vista frontal esquemática de un aparato que se puede utilizar para medir las características de
Aceptación bajo Presión y Almacenamiento bajo Presión de las estructuras.
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La Figura 6 es una vista lateral esquemática de un aparato que se puede utilizar para medir las características de
Retención e Inmovilización bajo Inversión Comprimida de las estructuras.
La Figura 7 es una vista en planta de un fragmento de un elemento de almacenamiento estándar.
20
La Figura 8 es una vista frontal esquemática de un aparato que se puede usar para medir las características de
capacidad de paso a través de la lámina superior de las estructuras.
5. Descripción detallada de la invención
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El artículo absorbente de la presente invención se describe a continuación mediante diversas realizaciones diferentes y mediante diversos elementos diferentes. Se pueden obtener realizaciones adicionales de la presente invención
combinando elementos de una realización con elementos de otra realización descrita en la presente memoria y/o con
otros elementos descritos en la presente memoria. Se considera que estas realizaciones adicionales están implícitamente descritas en la presente memoria y por tanto forman parte de la presente invención. Será evidente para el experto en
la técnica que combinaciones de ciertos elementos pueden conducir a artículos no funcionales que no forman parte de
la presente invención.
5.1 Artículo absorbente
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El término “artículo absorbente” como se usa en esta memoria se refiere a dispositivos que absorben y contienen
exudados corporales, y más específicamente se refiere a dispositivos que se colocan junto o en las proximidades del
cuerpo del usuario para absorber y contener los distintos exudados descargados del cuerpo. El término “desechable”
se usa en esta memoria para describir artículos absorbentes que no están destinados a ser lavados o restablecidos de
otra manera o reusados como artículos absorbentes (es decir, están destinados a ser desechados después de un único
uso, y preferiblemente, a ser reciclados, compostados o eliminados de otra manera de forma medioambientalmente
adecuada). Un artículo absorbente “unitario” se refiere a artículos absorbentes que están formados por partes separadas
unidas entre sí para formar una entidad coordinada de manera que no se requieran partes que se manipulen por separado tales como un soporte y un forro separados. Una realización preferida de un artículo absorbente de la presente
invención es el artículo absorbente unitario desechable, pañal 20, mostrado en la Figura 1. El término “pañal” como
se emplea en esta memoria, se refiere a un artículo absorbente que usan generalmente los bebés y las personas adultas
con incontinencia y que se lleva alrededor de la parte inferior del torso del usuario. La presente invención también
se puede aplicar a otros artículos absorbentes tales como bragas para incontinentes, ropa interior para incontinentes,
insertos absorbentes, soportes y forros para pañales, prendas de higiene femenina y similares.
5.2 Pañal
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La Figura 1 es una vista en planta del pañal 20 de la presente invención en un estado extendido con algunas partes
de su estructura cortadas para mostrar más claramente la construcción del pañal 20. La parte del pañal 20 que mira
al usuario está orientada hacia el espectador. Como se muestra en la Figura 1, el pañal 20 preferiblemente comprende
un vehículo estructurado 24 permeable a los líquidos; una lámina de respaldo 26 impermeable a los líquidos; una
estructura 28 de almacenamiento de líquidos, que preferiblemente está situada entre al menos una parte del vehículo
estructurado 24 y la lámina de respaldo 26; una estructura 29 de tratamiento de líquidos situada entre el vehículo
estructurado 24 y la estructura 28 de almacenamiento de líquidos; paneles laterales 30; remates de la piernas elásticos
32; un elemento de cintura elástico 34; y un sistema de sujeción designado generalmente 40.
En la Figura 1 se muestra que el pañal 20 tiene una región de cintura delantera 36, una región de cintura posterior 38
opuesta a la región de cintura delantera 36 y una región de entrepierna 37 situada entre la región de cintura delantera y
la región de cintura trasera. El pañal 20 tiene además un primera región 81 yuxtapuesta a la parte delantera del usuario
cuando está usando el pañal 20 y una segunda región 82 opuesta a la primera región 81 y yuxtapuesta a la parte
posterior del usuario cuando está usando el pañal 20. La periferia del pañal 20 está definida por los bordes exteriores
del pañal 20 en el que los bordes longitudinales 50 generalmente son paralelos a la línea central longitudinal 100 del
pañal 20 y los bordes extremos 52 están entre los bordes longitudinales 50 generalmente paralelos a la línea central
lateral 110 del pañal 20. En la Figura 1 se muestra que la primera región 81 se extiende desde un borde extremo 52
hasta la línea central lateral 110 y la segunda región 82 se extiende desde el borde extremo 52 opuesto hasta la línea
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central lateral 110. Para los fines de la discusión, en la Figura 1 se muestra la línea central lateral 110 como frontera
entre la primera región 81 y la segunda región 82. Sin embargo, la frontera entre la primera región 81 y la segunda
región 82 puede estar situada en otras posiciones, por ejemplo más cerca de uno de los respectivos bordes extremos
52. La primera región 81 que está yuxtapuesta a la parte delantera del usuario debe ser mejor para el tratamiento de
orina. La segunda región que está yuxtapuesta a la parte posterior del usuario debe ser mejor en el tratamiento del
material fecal, en particular material fecal de baja viscosidad.
El armazón 22 del pañal 20 comprende el cuerpo principal del pañal 20. El armazón 22 comprende al menos
una parte de la estructura de almacenamiento de líquidos 28 y preferiblemente una capa de recubrimiento exterior
que incluye el vehículo estructurado 24 y la lámina de respaldo 26. Si el artículo absorbente comprende un soporte
y un forro separados, el armazón 22 generalmente comprende el soporte y el forro. (Por ejemplo, el soporte puede
comprender una o más capas de material para formar la cubierta exterior del artículo y el forro puede comprender un
montaje que incluye un vehículo estructurado, una lámina de respaldo y una estructura de almacenamiento de líquidos.
En tales casos, el soporte y/o el forro pueden incluir un elemento de sujeción que se usa para mantener el forro en su
lugar durante el período de uso). Para artículos absorbentes unitarios, el armazón 22 comprende la estructura principal
del pañal con otras características añadidas para formar la estructura compuesta del pañal.
La Figura 1 muestra una realización del pañal 20 en la que el vehículo estructurado 24 y la lámina de respaldo 26
tienen unas dimensiones de longitud y anchura generalmente mayores que las de la estructura de almacenamiento de
líquidos 28 y la estructura de tratamiento de líquidos 29. El vehículo estructurado 24 y la lámina de respaldo 26 se
extienden más allá de los bordes de la estructura de almacenamiento de líquidos 28 para formar así la periferia del
pañal 20.
Aunque el vehículo estructurado 24, la lámina de respaldo 26, y el armazón 22 se pueden ensamblar con distintas
configuraciones bien conocidas, las configuraciones de pañal preferidas se describen de manera general en la Patente
de EE.UU. 3.860.003 titulada “Contractible Side Portions for Disposable Diaper” que se expidió a Kenneth B. Buell
el 14 de enero de 1975; y la patente de EE.UU. nº 5.151.092 expedida a Buell el 9 de septiembre de 1992; y la patente
de EE.UU. nº 5.221.274 expedida a Buell el 22 de junio de 1993. Otros diseños de armazón de pañal adecuados se
describen en la patente de EE.UU. nº 5.569.232 titulada “Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like
Film Web Extensible Waist Feature” que fue expedida a Roe et al. el 29 de octubre de 1996; la patente de EE.UU. nº
5.554.144 titulada “Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature”
que fue expedida a Roe et al. el 10 de septiembre de 1996; la patente de EE.UU. nº 5.554.143 titulada “Absorbent
Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature” que fue expedida a Roe et
al. el 10 de septiembre de 1996; la patente de EE.UU. nº 5.554.145 titulada “Absorbent Article With Multiple Zone
Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature” que fue expedida a Roe et al. el 10 de septiembre de 1996;
la patente de EE.UU. nº 5.556.394 titulada “Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web
Extensible Waist Feature” que fue expedida a Roe et al. el 17 de septiembre de 1996. Cada una de estas referencias se
incorpora así en la presente memoria por referencia.
La superficie interior del pañal 20 comprende la parte del pañal 20 que es adyacente al cuerpo del usuario durante
el uso (es decir, la superficie interior generalmente está formada por al menos una parte del vehículo estructurado 24
y otros componentes unidos al vehículo estructurado 24). La superficie exterior comprende la parte del pañal 20 que
está situada lejos del cuerpo del usuario durante el uso (es decir, la superficie exterior generalmente está formada por
al menos una parte de la lámina de respaldo 26 y otros componentes unidos a la lámina de respaldo 26).
45
5.3 Capacidad de tratamiento de líquidos acuosos
50
La capacidad de tratamiento de líquidos para líquidos acuosos es una característica clave de la presente invención.
El término “líquidos acuosos”, como se usa en esta memoria, incluye, pero no está limitado a, exudados corporales
tales como orina, material fecal, menstruo, sangre, sudor.
5.3.1 Trayectoria de flujo del líquido
55
Para explicar adicionalmente la presente invención, a continuación se describe la trayectoria de flujo del fluido a
través del artículo absorbente, desde el “punto de carga” en el que es fluido se encuentra con el artículo por primera
vez hasta la “región de almacenamiento final”, es decir, la región del artículo destinada a que el fluido se almacene con
un impacto mínimo en el usuario. Los diseños de pañales modernos utilizan a menudo los materiales denominados
superabsorbentes, pero el alcance de la presente invención también cubre otras estructuras que comprenden medios
para retener fluidos.
60
Cuando el fluido se pone en contacto con el artículo por primera vez, la denominada “fase de admisión”, es
deseable que el fluido penetre en los poros/aberturas del artículo tan rápido como sea posible. Esto se favorece mediante
aberturas mayores, y/o una superficie del material hidrófila.
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La siguiente fase en el tratamiento de fluidos en estructuras absorbentes, la denominada “fase de almacenamiento”,
se refiere al transporte del fluido a posiciones más o menos apartadas para el almacenamiento final.
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5.3.2 Mecanismos de flujo del líquido
De forma general, el transporte del líquido se puede lograr mediante dos mecanismos:
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(1) - “flujo libre” en el que la gravedad es la fuerza motriz. Este tipo de flujo se favorece mediante poros de gran
abertura y bajas energías superficiales, es decir, superficies hidrófilas. Sin embargo, este flujo por definición sólo existe
en la dirección de la gravedad, que muchas veces puede ser útil, pero muy a menudo es una fuerte restricción para
adaptarse por ejemplo a diferentes situaciones de uso tales como la posición del usuario etc.
10
(2) - “flujo capilar” en el que dominan las fuerzas capilares. Este mecanismo de flujo permite superar el flujo
dominado por la gravedad. Una de las ecuaciones usadas para describir el flujo capilar es la ecuación de Laplace:
PC =
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2γ cosθ
R
en la que PC es la presión capilar, γ es la tensión superficial del líquido, θ es el ángulo de contacto entre el líquido y la
superficie del capilar y R es el radio del capilar.
20
A partir de esta ecuación se puede ver fácilmente que para aumentar la presión capilar, que es la fuerza motriz que
está tras el flujo capilar, es necesario
• disminuir el ángulo de contacto maximizando la diferencia entre la energía superficial del capilar y la tensión
superficial del líquido
25
• proporcionar capilares pequeños
• aumentar la tensión superficial del líquido que se ha de transportar, o -en otras palabras- eliminar los casos en los
que la tensión superficial del líquido sea reducida.
30
Sin embargo, cuando se diseña un artículo absorbente también existen limitaciones que se explicarán con más
detalle en el contexto respectivo.
5.3.3 Hidrofilia
35
El artículo absorbente desechable de la presente invención comprende materiales con distinta hidrofilia para optimizar el tratamiento de fluidos del artículo.
40
45
Una manera de expresar la hidrofilia es mediante la medida del ángulo de contacto, donde ángulo quiere decir
el que se forma cuando hay una gota de líquido sobre la superficie de un material sólido en un ambiente gaseoso
(generalmente aire). Cuanto más hidrófobo es un material, mayor será el ángulo de contacto y -en el extremo- el fluido
formará una gota casi esférica apoyada en la superficie. Cuanto más hidrófilo es un material, más se extiende el fluido,
y -en el extremo- casi cubre la superficie como una película fina.
A menudo, los materiales que tienen un ángulo de contacto menor se denominan hidrófilos, y los que tienen un
ángulo de contacto mayor hidrófobos. Para el alcance exacto de la presente invención, sin embargo, la determinación
exacta del ángulo de contacto no es esencial, pero sí lo es que cierto material se pueda tratar de forma que sea más
hidrófilo que el material sin tratar, de manera que la diferencia empleando cierta técnica de medida sea mayor que la
precisión de tal técnica.
50
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65
Existen varios materiales adecuados para fabricar elementos de tratamiento de fluidos, que fácilmente satisfacen
este requerimiento de ser humectables o suficientemente hidrófilos. En particular, materiales naturales, tales como
materiales fibrosos a base de celulosa o esponjas celulósicas, tienen hidrofilia natural, es decir tienen, debido a su
composición química con grupos OH u otros sus sitios activos sobre la superficie, energías superficiales específicas
que son suficientes para permitir que fluidos acuosos los humedezcan fácilmente.
Existe, sin embargo, otro grupo de materiales que son de naturaleza relativamente hidrófoba, por tener, debido a
su composición química, sólo unos pocos grupos OH u otros sitios polares en su superficie. Los materiales ejemplares
mejor conocidos están fabricados a partir de polímeros de olefinas, tales como polietileno o polipropileno, pero se pueden contemplar muchos otros, incluyendo también estructuras bicomponentes que comprenden tales materiales. Las
colas convencionales -y especialmente las de “tipo fusión en caliente”- comprenden generalmente varios componentes
diferentes, tales como polímeros estructurales, agentes de pegajosidad, resinas etc., la mayoría de estos también son
de naturaleza hidrófoba.
A pesar de su hidrofobia tales materiales todavía pueden ser atractivos para usar en artículos absorbentes desechables por otras razones tales como su amplia disponibilidad, fácil procesado, buena capacidad para ser desechados
después del uso.
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Así, es común en la técnica, superar la hidrofobia tratando tales polímeros hidrófobos artificiales con agentes
hidrofilizantes o “tensioactivos” o agentes con actividad superficial. Estos agentes se pueden aplicar a la superficie de
las fibras o bandas o materiales de película. Como, por ejemplo, se describe en la patente Europea EP-A-0.340.763
(Hansen), los tensioactivos también se pueden incorporar en la resina en porcentajes relativamente bajos, de manera
que la resina base (esencialmente hidrófoba) (p.ej. polipropileno) comprenda de aproximadamente 0,5% a 3% (basado
en el peso total) de agente hidrofilizante. Estos agentes hidrofilizantes pueden estar distribuidos homogéneamente por
toda la resina, o pueden estar distribuidos de manera que tengan una mayor concentración hacia la superficie, e incluso
pueden no estar presentes en cantidades detectables en un región más alejada de la superficie, por ejemplo en el núcleo
de una fibra. Para la humectabilidad sólo es eficaz la parte de agente hidrofilizante que está en la superficie del material.
10
El tratamiento de líquidos del artículo absorbente de la presente invención se puede conseguir si comprende materiales que muestran hidrofilia creciente a lo largo de la trayectoria de flujo. Tal gradiente de hidrofilia favorece el
transporte de líquidos de un material al siguiente aumentando la presión capilar mediante decrementos del ángulo de
contacto.
15
20
El primer material en la trayectoria de flujo del líquido, es decir, el material que comprende el punto de carga, es el
vehículo estructurado 24 del artículo absorbente. Este material es también el material que está en contacto con la piel
del usuario durante el uso del artículo. Debido a esto último, es deseable que el vehículo estructurado esté tan seco
como sea posible durante el uso. La sequedad del vehículo estructurado está gobernada básicamente por dos factores,
la retención de líquidos dentro del vehículo estructurado y el regreso a lo largo de la trayectoria de flujo del líquido en
la dirección inversa. Disponer de un vehículo estructurado hidrófobo mejora su sequedad en cuanto a ambos factores.
Si se reduce la succión capilar del vehículo estructurado porque es hidrófobo, se puede retener menos líquido en los
poros del vehículo estructurado y se suprime la rehumectación con líquido de las capas inferiores.
25
Desde el punto de vista de la admisión de líquidos la hidrofobia del vehículo estructurado obviamente es perjudicial. Sin embargo, se ha encontrado que cuando el vehículo estructurado de la presente invención está provisto con
orificios, es decir, poros macroscópicos, es posible combinar la característica de hidrofobia de la superficie con los
requerimientos globales de admisión de líquidos de los artículos absorbentes.
30
Es necesario que la estructura de tratamiento de líquidos de la presente invención, que se sitúa inmediatamente
debajo del vehículo estructurado, sea al menos parcialmente hidrófila para cooperar en la admisión a través de los orificios del vehículo estructurado. Para favorecer la admisión de líquidos también en descargas posteriores, es deseable
que la estructura de tratamiento de líquidos de la presente invención no se haga sustancialmente más hidrófoba durante
el uso.
35
También es necesario que la estructura de almacenamiento de líquidos de la presente invención sea hidrófila y preferiblemente más hidrófila que la estructura de tratamiento de líquidos para que el líquido se transfiera de la estructura
de tratamiento de líquidos a la estructura de almacenamiento de líquidos y para que el líquido quede retenido dentro
de la estructura de almacenamiento de líquidos.
40
5.3.4 Tamaños de poros
45
Para transportar el líquido a lo largo de la trayectoria de flujo del líquido es deseable proporcionar diferentes
materiales con tamaños de poros decrecientes a lo largo de la trayectoria de flujo. Los materiales con tamaño de poros
menor muestran una presión capilar mayor que un material con mayor tamaño de poros. Así, los materiales con poros
menores son capaces de admitir de forma activa líquidos a partir de un material con poros mayores, en otras palabras
pueden eliminar el agua del otro material.
50
Por tanto, el artículo absorbente de la presente invención comprende preferiblemente distintos materiales a lo largo
de la trayectoria de flujo que muestran un tamaño de poros decreciente para facilitar el transporte de líquido a lo largo
de la trayectoria de flujo.
55
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Como ya se ha mencionado, se requiere que el vehículo estructurado de la presente invención tenga orificios que
permitan la penetración de líquido a pesar de la hidrofobia del vehículo estructurado. La estructura de tratamiento de
líquidos de la presente invención preferiblemente tiene poros grandes para permitir la rápida admisión de los exudados
corporales incluyendo líquidos de viscosidad media y elevada tales como menstruo y material fecal. La estructura
de almacenamiento de líquidos tiene poros pequeños para proporcionar succión capilar para transferir y almacenar al
menos los componentes acuosos de los exudados corporales en la estructura de almacenamiento de líquidos.
5.3.5 Tensión superficial del líquido
Se han discutido ampliamente los efectos de la tensión superficial y energías superficiales de los fluidos y materiales
húmedos en las propiedades de transporte de fluidos, como en “Absorbency”, Chatterjee (Elsevier, Amsterdam, 1985).
65
Sin embargo, los inventores se han dado cuenta de que no sólo es importante tener en cuenta la humectación de los
materiales por los fluidos, incluyendo el propósito de mantener las propiedades en sucesivos ciclos de humectación,
sino también tener en cuenta el cambio de propiedades del fluido descargado y explotar este hallazgo para optimizar
la elección de materiales y su disposición mejorada en estructuras absorbentes.
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De la ecuación de Laplace anterior, se puede ver que la reducción de la tensión superficial del líquido que se ha de
admitir es perjudicial para la presión capilar y la capacidad para tratamiento de líquidos de los distintos materiales.
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Por tanto, una característica opcional de la presente invención es que el artículo absorbente mantenga una tensión
superficial alta de los líquidos, al pasar a través de los distintos materiales hidrofilizados del artículo absorbente.
En otras palabras, un elemento opcional de la presente invención es que aquellos elementos del artículo absorbente
que se tratan con tensioactivos para que sean más hidrófilos no pierdan, o pierdan sólo en pequeña extensión, estos
tensioactivos en el fluido.
Agentes convencionales tales como los etoxilatos de nonilfenol (NPE, por sus iniciales inglesas, Nonylphenol
ethoxylates) comúnmente usados, se eliminan fácilmente, mientras que los materiales según las enseñanzas de la
presente invención esencialmente no reducen la tensión superficial de los líquidos que pasan a través de ellos. Esto
se aplica a todos los elementos funcionales a lo largo de la trayectoria de flujo del líquido, vehículo estructurado,
estructura de tratamiento de líquidos y estructura de almacenamiento de líquidos.
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Dentro del alcance de la tecnología de tensioactivos convencionales, ya se ha hecho un esfuerzo significativo para
mantener la hidrofilia de la superficie incluso después de haber estado en contacto con fluidos acuosos, que tienden
a eliminar por lavado los tensioactivos. Esto se puede lograr haciendo que sea más fuerte la unión entre el polímero
(hidrófobo) y el tensioactivo (tal como se describe por ejemplo en la patente Europea EP-A-0.598.204 (Garavaglia) o
en la patente internacional WO 95/10648 (Everhardt)), o reemplazando el tensioactivo que se ha eliminado por lavado
de la superficie mediante mecanismos de difusión desde el núcleo del polímero.
Además, un elemento opcional de la presente invención es añadir materiales a la estructura absorbente para aumentar la tensión superficial del fluido penetrante, denominados “agentes depuradores”, para maximizar la capacidad de
transporte por capilaridad posterior. Las tecnologías para aumentar las tensiones superficiales de los fluidos están disponibles en distintos campos tecnológicos tales como en el área de los detergentes y similares. Esencialmente, hay
dos caminos para alcanzar este objetivo. El primero es añadir electrolitos a la disolución. Cuando se hace esto en el
contexto de la presente invención, es necesario tener cuidado para no añadir contaminantes para etapas adicionales
de tratamiento de fluidos. Por ejemplo, es bien conocido que en particular los iones divalentes tales como Ca++ pueden tener un efecto perjudicial en ciertas propiedades de absorbencia del superabsorbente. El segundo camino para
aumentar la tensión superficial es añadir agentes de gran superficie específica tales como carbono activado, zeolitas y
similares al artículo absorbente. Tales agentes adsorben el tensioactivo en su superficie restringiendo de esa forma la
movilidad del tensioactivo. El tensioactivo así inmovilizado ya no puede migrar a la superficie del líquido reduciendo
así la tensión superficial del líquido.
35
5.3.6 Admisión de líquido
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El término “admisión de líquido” como se emplea en la presente memoria se refiere a la velocidad a la que el líquido
depositado en la parte superior del vehículo estructurado de la presente invención es absorbido desde la superficie del
vehículo estructurado hasta el artículo absorbente.
La capacidad de admisión de líquido del artículo absorbente de la presente invención se determina mediante el
Ensayo de Admisión del Producto Terminado como se describe más adelante.
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El artículo absorbente de la presente invención tiene una velocidad de admisión de líquido de al menos 3,75 ml/s
en la primera descarga, preferiblemente de al menos 4 ml/s en la primera descarga, más preferiblemente al menos 4,5
ml/s en la primera descarga y lo más preferiblemente al menos 5 ml/s en la primera descarga. El artículo absorbente de
la presente invención tiene además una velocidad de admisión de líquido de al menos 0,5 ml/s en la cuarta descarga,
preferiblemente de al menos 0,6 ml/s en la cuarta descarga, más preferiblemente al menos 0,8 ml/s en la cuarta descarga
y lo más preferiblemente al menos 1,0 ml/s en la cuarta descarga.
5.3.7 Rehumectación del líquido
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El término “rehumectación del líquido” como se utiliza en la presente memoria se refiere a líquido que ya ha sido
admitido que posteriormente sale por ser oprimido a través del vehículo estructurado de un artículo absorbente bajo
presión.
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La capacidad de rehumectación del artículo absorbente de la presente invención se determina mediante el Ensayo
de Rehumectación de Colágeno como se describe más adelante y se cuantifica mediante el valor de Hidratación de la
Piel.
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La región delantera del artículo absorbente de la presente invención tiene un valor de Hidratación de la Piel de
menos de 120 mg, preferiblemente un valor de Hidratación de la Piel de menos de 90 mg, más preferiblemente un
valor de Hidratación de la Piel de menos de 70 mg y lo más preferiblemente un valor de Hidratación de la Piel de
menos de 50 mg.
Opcionalmente, la región posterior tiene un valor de Hidratación de la Piel de menos de 120 mg, preferiblemente
un valor de Hidratación de la Piel de menos de 90 mg, más preferiblemente un valor de Hidratación de la Piel de
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menos de 70 mg y lo más preferiblemente un valor de Hidratación de la Piel de menos de 50 mg.
5.3.8 Humedad de la lámina superior
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Para contribuir al tacto seco de la superficie que mira al usuario del artículo absorbente de la presente invención,
el artículo absorbente de la presente invención preferiblemente tiene una humedad de la lámina superior de menos de
300 mg, más preferiblemente de menos de 200 mg, incluso más preferiblemente de menos de 100 mg, todavía más
preferiblemente de menos de 80 mg, lo más preferiblemente de menos de 50 mg según la Sequedad del Producto Final
Lámina Superior descrito más adelante.
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5.4 Tratamiento de líquidos de alta viscosidad
Además, el artículo absorbente de la presente invención preferiblemente proporciona tratamiento de líquidos de
alta viscosidad, y en particular tratamiento de líquidos de desechos corporales fluidos viscosos.
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El término “desechos corporales fluidos viscosos” o “VFBW (del inglés “viscous fluid bodily waste”)” como se
usa en esta memoria, generalmente se refiere a cualquier desecho descargado del cuerpo que tenga una viscosidad
mayor que aproximadamente 10 cP y menor que aproximadamente 2 x 105 cP a una velocidad de cizalla de un
l/s, (a aproximadamente 35 grados centígrados), más particularmente entre aproximadamente 103 cP y 105 cP a una
velocidad de cizalla de un l/s, en un ensayo de reometría de esfuerzo controlado usando placas paralelas en un reómetro
de esfuerzo controlado. (Para referencia, el agua tiene 1,0 cP a 20 grados centígrados y la manteca de cacahuete C and
Jif Creamy peanut butter (obtenible a partir de The Procter & Gamble Co., Cincinnati., Ohio) tiene aproximadamente
4 X 105 cP a 25 grados centígrados a esta misma velocidad de cizalla). El método para determinar la viscosidad, como
se usa en la presente memoria, se describe con detalle más adelante en la sección Métodos de Ensayo.
25
5.4.1 Almacenamiento bajo presión
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Una vez que los desechos corporales fluidos viscosos han penetrado en la estructura de tratamiento de líquidos,
es deseable almacenar o mantener los desechos alejados del usuario durante el resto del ciclo de uso y alejados del
cuidador durante el proceso de cambio. El término “almacenar”, como se usa en esta memoria, se refiere a la separación
física del material depositado en un pañal de la superficie del artículo que mira al cuerpo, de manera que el material
depositado en el pañal no esté inmediatamente en contacto con o accesible a la piel del usuario. Almacenamiento
bajo Presión, o “almacenamiento”, se mide como la cantidad de material retenido en la estructura por unidad de área,
como se describe más abajo en la Sección Métodos de Ensayo. Si la capacidad de Almacenamiento bajo Presión es
demasiado baja, la cantidad absoluta de desechos corporales fluidos viscosos que se puede almacenar alejada de la piel
por unidad de área de la estructura se reducirá. Una capacidad de almacenamiento adecuada es esencial para reducir
la probabilidad de pérdidas y el área de la piel contaminada por los desechos corporales fluidos viscosos, debido a que
es menos probable que los desechos corporales fluidos viscosos que se han almacenado estén accesibles a la superficie
de la estructura que mira al cuerpo, tanto para la pérdida como para la migración dentro del artículo.
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En realizaciones preferidas de la presente invención el artículo absorbente debe incluir una estructura de tratamiento de líquidos que tenga un valor de Almacenamiento bajo Presión mayor que aproximadamente 800 gramos
por metro cuadrado (g/m2 ) de la estructura de tratamiento de líquidos de desechos corporales fluidos viscosos. Más
preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos debe tener un valor de Almacenamiento bajo Presión mayor
que aproximadamente 900 g/m2 de desechos corporales fluidos viscosos. Aún más preferiblemente, la estructura de
tratamiento de líquidos debe tener un valor de Almacenamiento bajo Presión mayor que aproximadamente 1000 g/m2
de desechos corporales fluidos viscosos y lo más preferiblemente mayor que aproximadamente 1100 g/m2 de residuos
corporales fluidos viscosos. Generalmente, se ha encontrado que los valores de Almacenamiento bajo Presión entre
al menos aproximadamente 800 g/m2 y aproximadamente 10000 g/m2 y entre aproximadamente 1000 g/m2 y aproximadamente 10000 g/m2 , son aceptables. (Estos parámetros de Almacenamiento bajo Presión se refieren a artículos
integrales que preferiblemente se evalúan tal y como van a usarse. Por tanto, cuando se realiza la evaluación de su
comportamiento todos los componentes o capas del artículo deben estar configurados de la misma manera que estarían durante el uso normal. En la sección Métodos de Ensayo, más adelante, se incluye una descripción más detallada
del método para determinar la capacidad de Almacenamiento bajo Presión).
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5.4.2 Retención e inmovilización bajo inversión comprimida
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Los desechos corporales fluidos viscosos que son aceptados o penetran en el artículo absorbente preferiblemente
también son retenidos en el pañal alejados del usuario. Una manera preferida de retener desechos corporales, especialmente desechos corporales fluidos viscosos, es inmovilizar los desechos en una posición alejada del usuario. El
término “inmovilizar”, como se usa en esta memoria, se refiere a la capacidad del material o estructura de retener los
desechos corporales fluidos viscosos bajo una presión aplicada y/o la influencia de la fuerza gravitaroria. La Inmovilización bajo Inversión Comprimida, o “inmovilización”, se puede conseguir aumentando la viscosidad de los desechos
(p.ej., eliminando agua), atrapando mecánicamente (es decir, un fenómeno de energía superficial debido al aumento de
superficie específica de contacto entre los desechos corporales fluidos viscosos y las regiones internas del material o
estructura) o por cualesquiera otros métodos conocidos en la técnica. La “Inmovilización bajo Inversión Comprimida”,
como se describe adicionalmente más adelante en la Sección Métodos de Ensayo, se mide en términos del porcentaje
de desechos corporales fluidos viscosos o análogos que permanece en la estructura después de que la estructura es
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sometida a un ciclo de presión inversa, como se describe más adelante. La “Retención bajo Inversión Comprimida” o
“retención”, es una medida absoluta de qué cantidad de desechos corporales fluidos viscosos permanece “almacenada”
en condiciones de uso en las que se ejerce presión.
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Preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos debe tener un valor de Retención bajo Inversión Comprimida mayor que aproximadamente 7,5 g de desechos corporales fluidos viscosos que penetran en la estructura. Más
preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos debe tener un valor de Retención bajo Inversión Comprimida
mayor que aproximadamente 8,0 g de desechos corporales fluidos viscosos y lo más preferiblemente mayor que aproximadamente 8,5 g de desechos corporales fluidos viscosos después de haber sido sometida al ensayo de Retención bajo
Inversión Comprimida, como se describe más abajo. Generalmente, se ha encontrado que valores de Retención bajo
Inversión Comprimida entre al menos aproximadamente 7,5 g y aproximadamente 100,0 g, y entre aproximadamente
8,0 g y aproximadamente 100,0 g, son aceptables. En las mismas condiciones, la estructura de tratamiento de líquidos
debe tener un valor de Inmovilización bajo Inversión Comprimida de al menos 70% de los desechos corporales fluidos
viscosos aceptados por la estructura de tratamiento de líquidos. Más preferiblemente, la estructura de tratamiento de
líquidos debe tener un valor de Inmovilización bajo Inversión Comprimida de al menos aproximadamente 80% y lo
más preferiblemente de al menos aproximadamente 85% de los desechos corporales fluidos viscosos aceptados por
el elemento 120. Generalmente, se ha encontrado que valores de Inmovilización bajo Inversión Comprimida entre al
menos aproximadamente 70% y aproximadamente 100%, y entre aproximadamente 80% y aproximadamente 100%,
son aceptables. (Estos parámetros de Inmovilización y Retención bajo Inversión Comprimida se refieren a artículos
integrales que preferiblemente se evalúan tal y como van a usarse. Por tanto, cuando se realiza la evaluación de su
comportamiento todos los componentes o capas del artículo deben estar configurados de la misma manera que estarían durante el uso normal. En la sección Métodos de Ensayo, más adelante, se incluye una descripción más detallada
del método para determinar la capacidad de Inmovilización y Retención bajo Inversión Comprimida).
Sin el comportamiento apropiado de inmovilización y retención, los efectos de aceptación mejorada y la capacidad
de almacenamiento pueden disminuir porque los desechos corporales fluidos viscosos pueden volver a la superficie
de la estructura que mira al cuerpo, aumentando la probabilidad de pérdidas o contaminación de la piel del usuario. Además, la inmovilización es lo más efectiva posible si la estructura primero acepta los desechos y luego los
almacena. Los desechos corporales fluidos viscosos que son inmovilizados antes de ser almacenados lejos de la piel
del usuario pueden permanecer en el vehículo estructurado en contacto con la piel. Los desechos corporales fluidos
viscosos que están en contacto con la piel pueden aumentar el esfuerzo requerido por el cuidador durante el proceso
de cambio/limpieza y aumentan la probabilidad de contaminación residual en microcantidades. La “contaminación
en microcantidades” se refiere al residuo de desechos que permanece en la piel, pero no se ve fácilmente a simple
vista. Por tanto, puede ser de ayuda considerar al menos tres parámetros (aceptación, almacenamiento e inmovilización o aceptación, almacenamiento y retención) para una estructura dada cuando se determina su utilidad para tratar
eficazmente desechos corporales fluidos viscosos.
En algunas realizaciones, puede ser deseable proveer al pañal 20 con capacidad de aceptación distinta en diferentes
partes del pañal. Esto se puede conseguir proporcionando un vehículo estructurado único que se ha fabricado o tratado
para que tenga regiones con distintas características de aceptación. Además, el vehículo estructurado puede elevarse
sobre el plano de la superficie del artículo que mira al cuerpo de manera que tenga mejor control de los desechos
corporales fluidos viscosos. En algunas realizaciones, también puede ser deseable tener el vehículo estructurado en
contacto con la piel del usuario próximo a la fuente de desechos corporales fluidos viscosos (p.ej., la zona perianal).
45
La capacidad a través de la lámina superior según se mide mediante el ensayo de capacidad a través de la lámina
superior como se describe más adelante, refleja la capacidad de los pañales para tratar material fecal de baja viscosidad.
La primera región 81 y la segunda región 82 del pañal 20 deben tener una capacidad a través de la lámina superior
relativamente elevada.
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Hay una relación inversa entre la capacidad a través de la lámina superior mínima necesaria para tratar material
fecal de baja viscosidad y la superficie específica del pañal 20 que tiene capacidad mínima. Dado que un mayor
porcentaje de la superficie específica del pañal 20 tiene una capacidad a través de la lámina superior suficiente para
tratar material fecal de baja viscosidad, la capacidad a través de la lámina superior necesaria, disminuye.
55
En cualquier caso, la primera región 81 y la segunda región 82 del pañal 20 tienen preferiblemente una capacidad
a través de la lámina superior de al menos aproximadamente 46,5 gramos por centímetro cuadrado (300 gramos por
pulgada cuadrada), siempre que una superficie específica de al menos 0,02 metros cuadrados del pañal 20 tenga esa
misma capacidad a través de la lámina superior y preferiblemente aI menos 0,03 metros cuadrados del pañal 20 tenga
tal capacidad a través de la lámina superior.
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Al menos una parte de la primera región 81 y al menos una parte de la segunda región 82 del pañal 20 según
la presente invención preferiblemente proporciona una capacidad a través de la lámina superior de al menos 300
gramos por metro cuadrado, más preferiblemente al menos 400 gramos por metro cuadrado, aún más preferiblemente
aI menos 500 gramos por metro cuadrado, todavía más preferiblemente aI menos 600 gramos por metro cuadrado y lo
más preferiblemente aI menos 700 gramos por metro cuadrado.
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5.5 Estructura de almacenamiento de líquidos
5.5.1 Almacenamiento de líquidos
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La estructura de almacenamiento de líquidos 28 puede ser cualquier medio absorbente que generalmente es compresible, conformable, no irritante para la piel del usuario, y capaz de absorber y retener líquidos tales como orina y
otros ciertos exudados corporales. Como se muestra en la Figura 1, la estructura de almacenamiento de líquidos 28
tiene una superficie hacia la ropa, una superficie hacia el cuerpo, bordes laterales y bordes para la cintura. La estructura
de almacenamiento de líquidos 28 se puede fabricar con diversos tamaños y formas (p. ej., rectangular, con forma de
reloj de arena, con forma de “T”, asimétrica, etc.) y a partir de una amplia variedad de materiales que absorben líquidos
usados comúnmente en pañales desechables y otros artículos absorbentes tales como pasta de madera triturada que
generalmente se denomina fieltro de aire. Ejemplos de otros materiales absorbentes adecuados incluyen guata de celulosa crespada; polímeros soplados en fusión incluyendo fibras de celulosa conformadas, rigidizadas químicamente,
modificadas o reticuladas; tisú incluyendo envolturas de tisú y estratificados de tisú; espumas absorbentes; esponjas
absorbentes; polímeros superabsorbentes; materiales gelificantes absorbentes; o cualquier material o combinaciones
de materiales equivalentes.
También se puede variar la configuración y construcción de la estructura de almacenamiento de líquidos 28 (por
ejemplo, la estructura de almacenamiento de líquidos 28 puede tener zonas de espesor variable, un gradiente de hidrofilia, un gradiente de tamaño de poros, un gradiente superabsorbente o zonas de admisión de densidad media menor y
de peso base medio menor; o puede comprender una o más capas o estructuras). La capacidad absorbente total de la
estructura de almacenamiento de líquidos 28 debe, sin embargo, ser compatible con la carga para la que se ha diseñado
y el uso para el que está destinado el pañal 20. Adicionalmente, el tamaño y la capacidad absorbente de la estructura de
almacenamiento de líquidos 28 también pueden variar para acomodarse a usuarios que van desde bebés hasta adultos.
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30
Estructuras absorbentes que sirven de ejemplo para usar como estructura de almacenamiento de líquidos 28 se
describen en la patente de EE.UU. 4.610.678 titulada “High-Density Absorbent Structures” expedida a Weisman et
al. el 9 de septiembre de 1986; la patente de EE.UU. 4.673.402 titulada “Absorbent Articles With Dual-Layered
Cores” expedida a Weisman et al. el 16 de junio de 1987; la patente de EE.UU. 4.888.231 titulada “Absorbent Core
Having A Dusting Layer” expedida a Angstadt el 19 de diciembre de 1989; y la patente de EE.UU. 4.834.735, titulada
“High Density Absorbent Members Having Lower Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones”, expedida a
Alemany et al. el 30 de mayo de 1989.
5.5.2 Láminas de envoltura
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La estructura de almacenamiento de líquidos de la presente invención puede comprender adicionalmente al menos
una lámina de envoltura. La lámina de envoltura cubre la estructura absorbente al menos en una parte de la superficie
de la estructura absorbente, de manera que la trayectoria del fluido desde la zona en que se recibe el líquido hasta la
estructura de almacenamiento de líquidos pasará a través de la banda. Así, el significado del término “envolver” no
debe entenderse que es sólo envolver o rodear completamente. Un ejemplo de tal realización puede ser una lámina
de envoltura que cubra la superficie superior de la estructura de almacenamiento de líquidos, y después esté unida
próxima al núcleo, de manera que la superficie lateral pueda estar, pero no necesariamente tenga que estar, cubierta
por la lámina de envoltura.
En una realización preferida, la lámina de envoltura cubre también otras superficies de la estructura de almacenamiento de líquidos, en una realización preferida, cubre las seis superficies, de manera que la estructura de almacenamiento de líquidos queda completamente rodeada. Otra realización preferida y más fácil de fabricar cubre la superficie
superior así como dos superficies laterales doblándose alrededor de éstas para cubrir en parte o totalmente la superficie
del fondo.
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La envoltura del miembro absorbente también se puede conseguir mediante más de una lámina de envoltura o
mediante una lámina de envoltura con distintas propiedades en distintas regiones de la misma. Por ejemplo, las partes
de la superficie del miembro absorbente que no están en la trayectoria de flujo del fluido no tienen, o no tienen
permanentemente, hidrofilia hacia los fluidos. O se puede usar en tales regiones un material de envoltura diferente,
o los materiales del miembro absorbente pueden estar contenidos por otros elementos, tales como materiales de tisú
convencionales, pero también por láminas impermeables, que pueden al mismo tiempo tener otra funcionalidad, tal
como material de la lámina de respaldo.
Por supuesto, es un requerimiento esencial, que la estructura absorbente y la lámina de envoltura estén en comunicación fluida una con otra, de manera que la trayectoria de flujo del fluido, y particularmente el gradiente de transporte
capilar no sean interrumpidos. Una realización preferida es un diseño en el que la lámina de envoltura y la estructura
absorbente están en contacto directo una con otra -al menos por las superficies como se describe anteriormente.
Generalmente se conoce en la técnica cómo fabricar láminas de envoltura adecuadas a partir de capas de tisú,
materiales no tejidos, y similares. Materiales no tejidos preferidos para usar en las láminas de envoltura de la presente
invención se describen por ejemplo en la solicitud de patente europea 98107288.7 (Fuchs). Estos materiales hidrófilos
muestran una baja liberación de tensioactivos al líquido admitido y por tanto no tienen un efecto negativo en el tratamiento de líquidos del artículo absorbente de la presente invención. Para no tener un efecto negativo en el tratamiento
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de líquidos del artículo absorbente de la presente invención, una lámina de envoltura adecuada tiene un valor de reducción de la tensión superficial de menos de 15 mN/m, preferiblemente de menos de 12 mN/m, más preferiblemente
de menos de 9 mN/m, aún más preferiblemente de menos de 6 mN/m, y lo más preferiblemente de menos de 3 mN/m
según el ensayo de reducción de la tensión superficial definido más adelante.
5
5.6 Lámina de respaldo
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La lámina de respaldo 26 se sitúa adyacente a la superficie de la estructura de almacenamiento de líquidos 28
que está en contacto con la prenda y preferiblemente está unida a ella por medios de sujeción (no se muestran) tales
como los bien conocidos en la técnica. El término “unido” como se emplea en esta memoria abarca configuraciones
en las que un elemento se asegura directamente al otro elemento fijando el elemento directamente al otro elemento,
y configuraciones en las que el elemento se asegura indirectamente al otro elemento fijando el elemento al(a los)
miembro(s) intermedio(s) que a su vez se fijan al otro elemento.
Por ejemplo, la lámina de respaldo 26 se puede asegurar a la estructura de almacenamiento de líquidos 28 mediante
una capa de adhesivo uniforme y continua, una capa de adhesivo con algún diseño o una agrupación ordenada de
líneas, espirales o puntos de adhesivo separados. Los adhesivos que se han encontrado satisfactorios se fabrican por
H. B. Fuller Company de St. Paul, Minnesota y se venden como HL-1258. Los medios de sujeción comprenderán
preferiblemente un diseño de malla abierta de filamentos de adhesivo como se describe en la patente de EE.UU.
4.573.986 titulada “Disposable Waste-Containment Garment”, que se expidió a Minetola et al. el 4 de marzo de 1986,
más preferiblemente varias líneas de filamentos adhesivos enroscadas en un diseño espiral tal como se ilustra en el
aparato y método mostrados en la patente de EE.UU. 3.911.173 expedida a Sprague, Jr. el 7 de octubre de 1975; la
patente de EE.UU. 4.785.996 expedida a Ziecker, et al. el 22 de Noviembre de 1978; y la patente de EE.UU. 4.842.666
expedida a Werenicz el 27 de Junio de 1989. Cada una de estas patentes se incorpora en la presente memoria por
referencia. Alternativamente, el medio de unión puede comprender uniones por calor, uniones por presión, uniones
ultrasónicas, uniones mecánicas dinámicas, o cualquier otro medio de unión o combinaciones de estos medios de
unión apropiados, como son conocidos en la técnica.
La lámina de respaldo 26 es impermeable a los líquidos (p. ej., orina) y preferiblemente se fabrica a partir de una
película de plástico delgada, aunque también se pueden usar otros materiales flexibles impermeables a los líquidos.
El término “flexible” como se emplea en esta memoria se refiere a materiales que son elásticos y que se adaptan
fácilmente a la forma general y a los contornos del cuerpo humano.
La lámina de respaldo 26 evita que los exudados absorbidos y contenidos en la estructura de almacenamiento
de líquidos 28 humedezcan artículos que estén en contacto con el pañal 20 tales como sábanas y ropa interior. La
lámina de respaldo 26 puede así comprender un material tejido o no tejido, películas polímeras tales como películas
termoplásticas de polietileno o polipropileno, o materiales compuestos tales como un material no tejido revestido
con una película. Preferiblemente, la lámina de respaldo 26 es una película termoplástica que tiene un espesor de
aproximadamente 0,012 mm (0,5 milésimas de pulgada) a aproximadamente 0,051 mm (2,0 milésimas de pulgada).
Materiales particularmente preferidos para la lámina de respaldo 26 incluyen las películas sopladas RR8220 y las
películas coladas RR5475 como las fabrica Tredegar Industries, Inc. de Terre Haute, Indiana. La lámina de respaldo
26 preferiblemente tiene un acabado abollonado y/o mate para proporcionar un aspecto que se parezca más a la ropa.
Adicionalmente, la lámina de respaldo 26 puede permitir que escapen los vapores de la estructura de almacenamiento
de líquidos 28 (es decir, sea transpirable) evitando sin embargo que los exudados pasen a través de la lámina de
respaldo 26.
5.7 Vehículo estructurado
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El vehículo estructurado 24 de la presente invención tiene una superficie primera o interior orientada hacia el
interior del pañal desechable, específicamente orientada hacia la estructura de almacenamiento de líquidos 28, y una
superficie segunda o exterior, opuesta, orientada hacia la piel del usuario cuando usa el pañal.
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El vehículo estructurado 24 está yuxtapuesto con, pero no necesariamente adyacente a, la superficie de la estructura
de almacenamiento de líquidos 28 orientada hacia el cuerpo, y preferiblemente unido a la lámina de respaldo 26 o a la
estructura de almacenamiento de líquidos 28 por medios tales como los bien conocidos en la técnica. En una realización
preferida de la presente invención, el vehículo estructurado 24 y la lámina de respaldo 26 se unen directamente uno a
la otra en la periferia del pañal.
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El vehículo estructurado 24 es adaptable, de sensación al tacto suave y no irritante para la piel del usuario. Además,
el vehículo estructurado 24 es permeable a los líquidos, permitiendo que los líquidos (por ejemplo, orina) penetren
fácilmente a través de su grosor. Se puede fabricar un vehículo estructurado 24 adecuado a partir de una amplia gama
de materiales tales como espumas porosas; espumas reticuladas; películas plásticas perforadas; o bandas tejidas o no
tejidas de fibras naturales (p. ej., fibras de madera o algodón), fibras sintéticas (p. ej., fibras de poliéster o polipropileno), o una combinación de fibras naturales y sintéticas. Preferiblemente, el vehículo estructurado 24 está hecho de
material hidrófobo para aislar la piel del usuario de los líquidos contenidos en la estructura de almacenamiento de
líquidos 28.
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5.7.1 Propiedades generales
5.7.1.1 Propiedades funcionales
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El vehículo estructurado de la presente invención es hidrófobo para minimizar la retención de líquidos en el vehículo estructurado y para minimizar la rehumectación de la piel del usuario con líquido que vuelve de la estructura de
tratamiento de líquidos o la estructura de almacenamiento de líquidos.
Opcionalmente el vehículo estructurado de la presente invención puede ser también oleófobo para minimizar la
retención de líquidos en el vehículo estructurado y para minimizar la rehumectación de la piel del usuario con líquido
que vuelve de la estructura de tratamiento de líquidos o la estructura de almacenamiento de líquidos.
El vehículo estructurado de la presente invención tiene una retención de líquidos en la lámina superior según el
Ensayo de Retención de Líquidos definido más adelante de menos de 50 mg, preferiblemente de menos de 40 mg, más
preferiblemente de menos de 30 mg, lo más preferiblemente de menos de 20 mg para un líquido de ensayo que tiene
una tensión superficial de aproximadamente 62 mN/m.
El vehículo estructurado de la presente invención tiene una retención de líquidos en la lámina superior según el
Ensayo de Retención de Líquidos definido más adelante de menos de 150 mg, preferiblemente de menos de 120 mg,
más preferiblemente de menos de 90 mg, lo más preferiblemente de menos de 70 mg para un líquido de ensayo que
tiene una tensión superficial de aproximadamente 33 mN/m.
El ángulo de contacto de la cara que mira al usuario del vehículo estructurado de la presente invención con agua
destilada que tiene un tensión superficial de al menos 72 mN/m es aI menos 90º, preferiblemente aI menos 100º, más
preferiblemente aI menos 110º, aún más preferiblemente al menos 120º, lo más preferiblemente más de 125º. Ángulos
de contacto elevados reducen la succión capilar de los poros del vehículo estructurado. Ángulos de contacto de más
de 90º dan como resultado incluso succión capilar negativa, haciendo que los poros respectivos repelan el agua.
5.7.1.2 Propiedades estructurales
30
35
40
El vehículo estructurado 24 preferiblemente tiene una pluralidad de orificios con un tamaño de orificio efectivo de
al menos 0,2 milímetros cuadrados, más preferiblemente, la pluralidad de orificios tiene un tamaño de orificio efectivo
de al menos 0,5 milímetros cuadrados, aún más preferiblemente, la pluralidad de orificios tiene un tamaño de orificio
efectivo de al menos 1,0 milímetros cuadrados, y lo más preferiblemente, la pluralidad de orificios tiene un tamaño de
orificio efectivo de al menos 2,0 milímetros cuadrados. Los orificios efectivos son los que tienen un nivel de gris de
18 o menor en una escala estándar de nivel de gris de 0-255, con los parámetros de adquisición de imagen descritos
más adelante.
El vehículo estructurado 24 preferiblemente tiene un área abierta efectiva de al menos 15 por ciento, más preferiblemente el vehículo estructurado tiene un área abierta efectiva de al menos 20 por ciento, aún más preferiblemente,
el vehículo estructurado tiene un área abierta efectiva de al menos 25 por ciento y lo más preferiblemente el vehículo
estructurado tiene un área abierta efectiva de al menos 30 por ciento.
En la sección Métodos se describe un método para determinar el tamaño de orificio efectivo.
45
5.7.2 Técnicas de fabricación
50
55
Materiales y estructuras adecuados para usar como vehículo estructurado pueden incluir bandas no tejidas perforadas, películas perforadas, películas conformadas con perforaciones, cañamazos, bandas tejidas, cañamazo, redes,
espumas delgadas macroporosas, materiales compuestos de los materiales mencionados anteriormente y similares.
Hay varias técnicas de fabricación que se pueden usar para fabricar el vehículo estructurado 24. Por ejemplo, el vehículo estructurado 24 puede ser una banda no tejida de fibras unidas en hilatura, cardadas, tendidas en húmedo,
sopladas en fusión, hidroenmarañadas, combinaciones o materiales compuestos estratificados de los anteriores o similares. Vehículos estructurados 24 preferidos incluyen un material compuesto cardado/cardado, hidroenmarañado sobre
un alambre para formar una retícula y unido térmicamente por aire con medios bien conocidos para los expertos en la
técnica de materiales no tejidos e hidroenmarañamiento de bandas fibrosas.
5.7.3 Tratamiento de la superficie
60
65
El vehículo estructurado 24 de la presente invención puede comprender un acabado de la superficie que reduzca
la energía libre superficial de al menos una parte de la superficie del vehículo estructurado y por tanto haga que esta
parte de la superficie sea incluso más hidrófoba y eventualmente oleófoba.
El vehículo estructurado puede comprender gradientes de hidrofobia en dirección paralela a las superficies principales del vehículo estructurado para proporcionar propiedades de tratamiento de líquidos individuales en diferentes
regiones del vehículo estructurado. El vehículo estructurado también puede comprender un gradiente de hidrofobia
en dirección perpendicular a las superficies principales del vehículo estructurado para incrementar la transferencia de
líquido a través del vehículo estructurado.
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5
10
15
20
25
Al menos una parte de la superficie, y en particular de la superficie que mira al usuario durante el uso, del vehículo
estructurado 24 de la presente invención puede comprender un revestimiento superficial tal como una película delgada
de polímero fluorocarbonado. Técnicas adecuadas para obtener tal revestimiento superficial son bien conocidas en la
técnica y se describen por ejemplo en la solicitud de patente europea nº 98116895.8, en la patente internacional WO
97142356 (Gleason) y en la patente internacional WO 96100548 (Ouellette). Otro tratamiento superficial adecuado
es un revestimiento que desprende silicona de Dow Corning de Midland, Michigan disponible como Syl-Off 7677
al que se añade un agente reticulante disponible como Syl-Off 7048 en proporciones en peso de 100 partes a 10
partes, respectivamente. Otro tratamiento superficial adecuado es un revestimiento de una silicona curable con UV que
comprende una mezcla de dos siliconas disponibles comercialmente en General Electric Company, Silicone Products
Division, de Waterford, NY, con las denominaciones UV 9300 y UV 9380C-D1, en proporciones en peso de 100 partes
a 2,5 partes, respectivamente. Otros tratamientos adecuados incluyen acabados de fibras disponibles en Fibervisions
de Varde, Dinamarca, con las denominaciones T190 y T198, un acabado de fibras disponible en Schill and Seilacher
de Boblingen, Alemania, con la denominación Silastol FC1760, un aditivo en fusión disponible en Minnesota Mining
And Manufacturing Company, de St. Paul, Minnesota, EE.UU. Otros materiales de tratamiento adecuados incluyen,
pero no se limitan a, materiales fluorados tales como fluoropolímeros (p.ej., politetrafluoroetileno (PTFE), disponible
comercialmente con el nombre comercial TEFLON®) y clorofluoropolímeros. Otros materiales que han demostrado
ser adecuados para dar lugar a regiones de energía superficial reducida incluyen vaselina, látex, parafinas y similares.
El vehículo estructurado 24 de la presente invención puede comprender polímeros hidrófobos y oleófobos. Procedimientos para fabricar tales polímeros y artículos a partir de ellos son bien conocidos en la técnica y se describen por
ejemplo en la patente de EE.UU. nº 3. 870.767 (Grimaud).
Opcionalmente, el vehículo estructurado de la presente invención se puede someter a tratamientos de descarga de
luminiscencia modulada de plasma como se describe en la solicitud de patente europea nº 98116895.8 (D’Agostino
et al., caso de P&G CM 1893FQ) y en la solicitud de patente europea nº 98116894.1 (D’Agostino, caso de P&G CM
1894F0).
5.7.4 Composición para el cuidado de la piel
30
35
La superficie exterior del vehículo estructurado puede comprender una cantidad eficaz de una composición para el
cuidado de la piel que es semisólida o sólida a 20ºC y que se puede transferir parcialmente a la piel del usuario. En una
realización preferida del artículo absorbente de la presente invención, el artículo absorbente comprende adicionalmente
una composición para el cuidado de la piel que se puede transferir al menos parcialmente a la piel del usuario durante el
uso al que está destinado. Preferiblemente, tal composición, que contiene aceite, se sitúa en una superficie del artículo
absorbente que mira al usuario. La composición que contiene aceite también se puede extender de tal manera que sólo
se libera en el momento del uso porque está microencapsulada.
Composiciones para el cuidado de la piel adecuadas para el artículo absorbente de la presente invención se describen por ejemplo en la patente internacional WO 96116682 (Roe et al.).
40
45
50
Preferiblemente, las composiciones para el cuidado de la piel adecuadas para el artículo absorbente de la presente
invención tienen un perfil de fusión tal que están relativamente inmóviles y localizadas en cuanto a su posición dentro
del artículo absorbente a temperatura ambiente, se pueden transferir al usuario a la temperatura corporal y no son
completamente líquidas en condiciones de almacenamiento extremas. Es importante, que las composiciones para el
cuidado de la piel de la presente invención se pueden transferir a la piel fácilmente mediante el contacto normal, el
movimiento del usuario y/o el calor corporal.
Las composiciones para el cuidado de la piel adecuadas para el artículo absorbente de la presente invención son
sólidas, o más frecuentemente semisólidas, a 20ºC, es decir, a temperatura ambiente. “Semisólido” quiere decir que la
composición para el cuidado de la piel tiene un comportamiento reológico típico de fluidos pseudoplásticos o plásticos.
Cuando no se aplica cizalla, las composiciones para el cuidado de la piel tienen el aspecto de un semisólido, pero se
puede hacer que fluyan aumentando la velocidad de cizalla. Esto se debe al hecho de que, aunque la composición para
el cuidado de la piel contiene principalmente componentes sólidos, también incluye algunos componentes secundarios
líquidos.
55
Las composiciones para el cuidado de la piel adecuadas para el artículo absorbente de la presente invención son al
menos semisólidas a temperatura ambiente para minimizar la migración de la composición para el cuidado de la piel.
Además, las composiciones para el cuidado de la piel preferiblemente tienen un punto de fusión final (100% líquido)
por encima de condiciones de almacenamiento potencialmente “estresantes” que pueden ser por encima de 45ºC.
60
Específicamente, las composiciones para el cuidado de la piel adecuadas para el artículo absorbente de la presente
invención deben tener el siguiente perfil de fusión:
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Característica
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20
25
30
35
% de líquido a temperatura ambiente (20ºC)
% de líquido a la temperatura corporal (37ºC)
punto de fusión final (ºC)
Intervalo Preferido
El más Preferido
2-50
25-95
>=38
3-25
30-90
>=45
Siendo sólidas o semisólidas a temperatura ambiente, estas composiciones para el cuidado de la piel no tienen
tendencia a fluir y migrar en el interior del artículo absorbente al que se aplican. Esto significa que se requiere menos
composición para el cuidado de la piel para comunicar ventajas terapéuticas o protectoras deseables al revestimiento.
Cuando se aplica a la superficie del artículo absorbente de la presente invención, que mira al usuario, las composiciones para el cuidado de la piel adecuadas para el artículo absorbente de la presente invención se pueden transferir a
la piel del usuario por contacto normal, movimiento del usuario y/o calor corporal.
Una realización preferida del artículo absorbente de la presente invención contiene una cantidad eficaz de una
composición para el cuidado de la piel. El término “cantidad eficaz de un revestimiento de composición para el cuidado
de la piel”, como se emplea en esta memoria, se refiere a una cantidad de una composición para el cuidado de la piel
particular que, cuando se aplica a un vehículo estructurado de un pañal, es eficaz para cumplir su cometido protector,
terapéutico o cosmético. Por supuesto, la cantidad eficaz de un revestimiento de composición para el cuidado de la
piel depende, en gran medida, de la composición para el cuidado de la piel particular empleada.
Las composiciones para el cuidado de la piel adecuadas para el artículo absorbente de la presente invención
comprenden: (1) emoliente(s); (2) agente(s) inmovilizante(s) para el emoliente; (3) opcionalmente tensioactivo(s)
hidrófilo(s); y (4) otros componentes opcionales.
La viscosidad de las composiciones para el cuidado de la piel formuladas, incluyendo el emoliente, el agente inmovilizante y los componentes opcionales debe ser tan alta como sea posible para evitar que la composición para el
cuidado de la piel fluya hacia el interior del artículo absorbente. Desafortunadamente, viscosidades elevadas también
pueden dar lugar a composiciones para el cuidado de la piel que son difíciles de aplicar sin problemas de procesamiento. Por tanto, se debe lograr un equilibrio de manera que las viscosidades sean suficientemente elevadas para
mantener las composiciones para el cuidado de la piel localizadas en la superficie del artículo absorbente que mira al
usuario, pero no tan elevadas como para provocar problemas de procesamiento. Viscosidades adecuadas de las composiciones para el cuidado de la piel estarán típicamente en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente
200 centipoises, preferiblemente de aproximadamente 15 a aproximadamente 100 centipoises, medidos a 60ºC.
5.7.4.1 Emoliente
40
45
50
55
El ingrediente activo clave en estas composiciones para el cuidado de la piel es uno o más emolientes. Un emoliente,
como se emplea en esta memoria, es un material que suaviza, calma, da flexibilidad, reviste, lubrica, humedece o limpia
la piel. Un emoliente típicamente cumple varios de estos objetivos tales como calmar, humedecer y lubricar la piel.
Para que sean adecuados para usar en el artículo absorbente de la presente invención, estos emolientes tienen también
una consistencia plástica o fluida a temperatura ambiente. Esta consistencia particular del emoliente permite que la
composición para el cuidado de la piel comunique una sensación suave, lúbrica, similar a una loción.
Los emolientes que son útiles en el artículo absorbente de la presente invención pueden ser de tipo éster de ácido
graso a base de petróleo, de tipo etoxilato de alquilo, ésteres etoxilato de ácido graso, de tipo alcohol graso, de tipo
polisiloxano o mezclas de estos emolientes. Emolientes a base de petróleo adecuados incluyen los hidrocarburos, o
mezclas de hidrocarburos, que tienen longitudes de cadena de 16 a 32 átomos de carbono. Hidrocarburos a base de
petróleo que tienen estas longitudes de cadena incluyen aceite mineral (también conocido como “vaselina líquida”) y
vaselina (también conocida como “cera mineral”, “jalea de petróleo” y “jalea mineral”). Aceite mineral normalmente
se refiere a mezclas de hidrocarburos menos viscosas que tienen de 16 a 20 átomos de carbono. Vaselina normalmente
se refiere a mezclas de hidrocarburos más viscosas que tienen de 16 a 32 átomos de carbono. La vaselina y el aceite
mineral son emolientes particularmente preferidos para las composiciones para el cuidado de la piel de la presente
invención.
5.7.4.2 Agente(s) inmovilizante(s) para el emoliente
60
65
El agente inmovilizante contrarresta la tendencia del emoliente a migrar o fluir hacia el interior del artículo absorbente de la presente invención manteniendo al emoliente localizado principalmente en la superficie del artículo
absorbente al que se aplica la composición para el cuidado de la piel.
Agentes inmovilizantes adecuados para usar en el artículo absorbente de la presente invención pueden comprender un miembro seleccionado del grupo que consiste en alcoholes grasos C14 -C22 , ácidos grasos C12 -C22 y etoxilatos
de alcoholes grasos C12 -C22 que tienen un grado medio de etoxilación en el intervalo de 2 a aproximadamente 30
y sus mezclas. Agentes inmovilizantes incluyen alcoholes grasos C16 -C18 , lo más preferiblemente seleccionados del
grupo que consiste en alcohol cetílico, alcohol esteárico y sus mezclas. Son particularmente preferidas las mezclas de
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alcohol cetílico y alcohol esteárico. Otros agentes inmovilizantes preferidos incluyen ácidos grasos C16 -C18 , lo más
preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en ácido palmítico, ácido esteárico y sus mezclas. Son particularmente preferidas mezclas de ácido palmítico y ácido esteárico. Todavía otros agentes inmovilizantes preferidos
incluyen etoxilatos de alcoholes grasos que tienen un grado medio de etoxilación en el intervalo de aproximadamente
5 a aproximadamente 20. Preferiblemente, los alcoholes grasos y los ácidos grasos son lineales.
5.7.4.3 Tensioactivo(s) hidrófilo(s) opcional(es)
10
Es importante que la composición para el cuidado de la piel sea también suficientemente humectable como para
asegurar que los líquidos puedan penetrar rápidamente al menos en el primer componente del artículo absorbente.
Esto disminuye la probabilidad de que los exudados corporales fluyan fuera del revestimiento de composición para
el cuidado de la piel en vez de ser arrastrados hacia el interior de, al menos, el primer componente. Dependiendo del
agente inmovilizante particular usado en la composición para el cuidado de la piel de la presente invención, puede, o
no, ser necesario un tensioactivo hidrófilo (o una mezcla de tensioactivos hidrófilos) para mejorar la humectabilidad.
15
5.7.4.4 Otros componentes opcionales
20
25
Las composiciones con base oleosa pueden comprender otros componentes opcionales típicamente presentes en
emolientes, cremas y composiciones para el cuidado de la piel de este tipo. Estos componentes opcionales incluyen
agua, modificadores de la viscosidad, perfumes, principios activos antibacterianos desinfectantes, principios activos
farmacéuticos, formadores de películas, desodorantes, opacificantes, astringentes, disolventes y similares. Además se
pueden añadir estabilizantes para incrementar la duración en almacenamiento de la composición para el cuidado de
la piel tales como derivados de celulosa, proteínas y lecitina. Todos estos materiales son bien conocidos en la técnica
como aditivos para tales formulaciones y se pueden emplear en cantidades apropiadas en las composiciones para el
cuidado de la piel de la presente invención.
5.8 Estructura de tratamiento de líquidos
5.8.1 Propiedades
30
5.8.1.1 Colocación
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40
45
La estructura de tratamiento de líquidos está situada entre el vehículo estructurado y la estructura de almacenamiento de líquidos. Se prefiere que la estructura de tratamiento de líquidos esté operativamente asociada al vehículo
estructurado de manera que los desechos corporales fluidos admitidos a través del vehículo estructurado puedan entrar
en la estructura de tratamiento de líquidos. En algunas realizaciones alternativas, la estructura de tratamiento de líquidos puede incluir un remate para la pierna, la faja de cintura, una bolsa para contener los desechos fecales, o similares,
o puede estar asociada operativamente con cualquiera de estos elementos.
Una parte de la estructura de tratamiento de líquidos está situada en la primera región del artículo absorbente y
una parte de la estructura de tratamiento de líquidos está situada en la segunda región del artículo absorbente. En las
realizaciones preferidas, al menos una parte de la estructura de tratamiento de líquidos está situada en la región del
artículo que está cerca de la uretra del usuario cuando lo lleva puesto. Además, al menos una parte de la estructura de
tratamiento de líquidos está situada preferiblemente en la zona del artículo que está cerca de la región anal del usuario
cuando lo lleva puesto. Esto ayuda a asegurar que cualquier desecho descargado se deposita en o cerca de la estructura
de tratamiento de líquidos.
5.8.1.2 Propiedades funcionales
50
55
60
65
La estructura de tratamiento de líquidos de la presente invención preferiblemente es capaz de aceptar, almacenar,
inmovilizar y retener desechos corporales fluidos viscosos que son aceptados y almacenados por el artículo absorbente.
Estas funciones se describen anteriormente en el contexto del artículo absorbente global de la presente invención.
Además, la estructura de tratamiento de líquidos puede transportar desechos corporales fluidos viscosos en el
artículo absorbente 20 en direcciones generalmente paralelas al plano de la lámina de respaldo 26. El transporte puede
ser activo, de manera que la capilaridad u otras fuerzas den como resultado el movimiento de los desechos corporales
fluidos viscosos o sus componentes (p.ej., agua libre). En otras realizaciones, el transporte puede ser pasivo de manera
que los desechos corporales fluidos viscosos o sus componentes se muevan a través de la estructura bajo la influencia
de fuerzas aplicadas externamente, tales como gravedad, presión del usuario o movimiento del usuario. En el caso del
transporte pasivo, la estructura de tratamiento de líquidos debe tener canales interconectados, relativamente grandes,
o similares, tales que los desechos corporales fluidos viscosos puedan moverse fácilmente a través de la estructura con
un aporte mínimo de energía.
La estructura de tratamiento de líquidos de la presente invención preferiblemente no reduce la tensión superficial
de un líquido cuando la estructura de tratamiento de líquidos está en contacto con ese líquido. Cuando sea necesario, es
deseable o bien usar materiales intrínsecamente hidrófilos tales como fibras de celulosa, fibras de poliéster o similares,
o bien tratar los materiales hidrófobos con tensioactivos que no sean fácilmente liberados en el líquido.
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5.8.1.3 Propiedades estructurales
5
10
La estructura de tratamiento de líquidos de la presente invención tiene una relación de peso base a espesor sin
comprimir de menos de 100 gramos por metro cuadrado por milímetro, es decir, la estructura de tratamiento de
líquidos tiene una estructura abierta para aceptar fácilmente los exudados corporales tales como orina, menstruo, heces
y similares. Preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos de la presente invención tiene una relación de
peso base a espesor sin comprimir de menos de 90 gramos por metro cuadrado por milímetro. Más preferiblemente, la
estructura de tratamiento de líquidos de la presente invención tiene una relación de peso base a espesor sin comprimir
de menos de 80 gramos por metro cuadrado por milímetro. Lo más preferiblemente, la estructura de tratamiento de
líquidos de la presente invención tiene una relación de peso base a espesor sin comprimir de menos de 70 gramos
por metro cuadrado por milímetro. Las estructuras de tratamiento de líquidos que tengan una relación de más de
100 gramos por metro cuadrado por milímetro pueden proporcionar una abertura suficiente para aceptar fácilmente
líquidos de alta viscosidad tales como heces y menstruo.
15
La estructura de tratamiento de líquidos generalmente tiene un peso base entre 5 y 500 gramos por metro cuadrado.
Las estructuras de tratamiento de líquidos que tengan un peso base menor que 5 g/m2 no serán capaces de proporcionar
la deseada resiliencia y resistencia a la compresión. Las estructuras de tratamiento de líquidos que tengan un peso base
mayor que 500 g/m2 añadirán peso indeseado al artículo absorbente, lo que será incómodo para el usuario.
20
La estructura de tratamiento de líquidos de la presente invención generalmente tiene un espesor de al menos 0,5
milímetros, preferiblemente al menos 1 milímetro. Aunque espesores incluso mayores proporcionarían un excelente
tratamiento de los exudados corporales y en particular del material fecal de baja viscosidad, p.ej. espesores de 5,0
centímetros, tales espesores crearían un abultamiento indeseado en el pañal, que sería incómodo para el usuario.
25
Otra propiedad clave es la resiliencia de la estructura de tratamiento de líquidos 29. Para que permanezca abierta,
la estructura de tratamiento de líquidos 29 debe tener resiliencia suficiente para soportar las fuerzas de envasado y las
aplicadas por el usuario. El término “resiliencia”, como se usa en esta memoria, se refiere al porcentaje de espesor
recuperado después de que la estructura de tratamiento de líquidos se ha comprimido temporalmente bajo una presión
definida. Preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos 29 tiene una resiliencia de al menos 50% después de
30 segundos bajo una presión aplicada de 1 Newton/cm2 , más preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos
29 tiene una resiliencia de al menos 75% después de 30 segundos bajo una presión aplicada de 1 Newton/cm2 , lo
más preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos 29 tiene una resiliencia de al menos 85% después de 30
segundos bajo una presión aplicada de 1 Newton/cm2 .
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50
Independientemente de la constitución de la estructura de tratamiento de líquidos, debe resistir compresión de
manera que mantenga un grado significativo de capacidad cuando se aplica una fuerza compresiva a la estructura de
tratamiento de líquidos. Preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos es capaz de mantener al menos aproximadamente 35% de su espesor original cuando se aplica a la estructura una presión compresiva de 1 Newton/cm2 .
Más preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos debe ser capaz de mantener al menos aproximadamente
50%, y lo más preferiblemente al menos aproximadamente 70%, de su espesor original cuando se aplica una presión
compresiva de 1 Newton/cm2 . Generalmente, en las realizaciones preferidas, la estructura de tratamiento de líquidos
es capaz de mantener entre aproximadamente 35% y 99% de su espesor original cuando se aplica a la estructura una
presión compresiva de 1 Newton/cm2 . Más preferiblemente, la estructura de tratamiento de líquidos debe ser capaz de
mantener entre aproximadamente 50% y 95% de su espesor original cuando se aplica una presión compresiva de 1
Newton/cm2 .
Para no afectar negativamente al tratamiento de líquidos del artículo absorbente de la presente invención, la estructura de tratamiento de líquidos tiene un valor de reducción de la tensión superficial de menos de 15 mN/m, preferiblemente de menos de 12 mN/m, más preferiblemente de menos de 9 mN/m, incluso más preferiblemente de menos de 6
mN/m, y lo más preferiblemente de menos de 3 mN/m según el ensayo de reducción de la tensión superficial definido
más adelante.
5.8.2 Distribución de la estructura de tratamiento de líquidos
55
60
La estructura de tratamiento de líquidos puede ser cualquier material o estructura capaz de aceptar, almacenar
e inmovilizar exudados corporales, como se describe anteriormente. Así, la estructura de tratamiento de líquidos
puede incluir un único material o varios materiales asociados operativamente unos con otros. Además, la estructura
de tratamiento de líquidos puede estar integrada con otro elemento del pañal 20 o pueden ser uno o más elementos
separados que estén unidos directa o indirectamente a uno o más elementos del pañal 20. Se contemplan realizaciones
en las que la estructura de tratamiento de líquidos incluye al menos una parte del núcleo 28.
5.8.3 Materiales adecuados
65
Materiales adecuados para usar como estructura de tratamiento de líquidos pueden incluir espumas de células
abiertas grandes; materiales no tejidos, mullidos, macroporosos, resistentes a la compresión; material en forma de
partículas de espumas de células abiertas y cerradas (macro y/o microporoso); material no tejido, mullido; poliolefinas;
poliestireno; espumas o partículas de poliuretano; estructuras que comprenden una multiplicidad de hebras de fibras en
forma de bucle orientadas verticalmente; estructuras de almacenamiento de líquidos descritas anteriormente que tienen
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10
perforaciones o bajorrelieves y similares. (El término “microporoso”, como se emplea en esta memoria, se refiere a
materiales que son capaces de transportar fluidos por acción capilar. El término “macroporoso” se refiere a materiales
que tienen poros demasiado grandes para efectuar transporte capilar de fluido, que generalmente tienen poros mayores
que aproximadamente 0,5 mm de diámetro y más específicamente, tienen poros mayores que aproximadamente 1,0
mm de diámetro). Una realización incluye un elemento de sujeción mecánica para apoyar sobre bucles, que tiene
un espesor sin comprimir de aproximadamente 1,5 milímetros disponible como XPL-7124 en 3M Corporation of
Minneapolis, Minnesota. Otra realización incluye un material no tejido mullido de 6 denier, rizado y unido con resina
que tiene un peso base de 110 gramos por metro cuadrado y un espesor sin comprimir de 7,9 milímetros que está
disponible en Glit Company de Wrens, Georgia. La estructura de tratamiento de líquidos, o una parte cualquiera de
ella, puede incluir o estar revestida con una loción u otras sustancias conocidas para añadir, incrementar o cambiar el
comportamiento u otras características del elemento.
5.8.3.1 Lámina de material con bucles que tiene un respaldo
15
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60
La Figura 2 muestra una realización de una estructura de tratamiento de líquidos 29. Generalmente la estructura
de tratamiento de líquidos 29 puede ser una lámina de material con bucles 118 que tiene un respaldo 120 que tiene
superficies principales delantera y posterior 123 y 124, y una multiplicidad de fibras orientadas longitudinalmente
en una lámina de fibras 126 especialmente conformada que tiene generalmente partes de anclaje 127 no deformadas
porque están incluidas en la capa de respaldo 120 en posiciones de unión 128 alargadas espaciadas, generalmente
paralelas, que son continuas en una dirección a lo largo de la superficie delantera 123 con partes arqueadas 130 de
la lámina de fibras 126 que se proyectan desde la superficie 123 de la capa de respaldo 120 entre las posiciones de
unión 128 en filas continuas que se extienden transversalmente a lo largo de la lámina de material con bucles 118. Las
partes arqueadas 130 de la lámina de fibras 126 tienen una altura generalmente uniforme desde la capa de respaldo 120
de más de aproximadamente 0,5 milímetros y preferiblemente de más de aproximadamente 1,0 milímetros, siendo la
altura de la lámina de fibras 126 conformada al menos un tercio, y preferiblemente la mitad, de una vez y media la
distancia entre las posiciones de unión 128, las fibras individuales de la lámina de fibras 126 tienen menos de 25 denier
(preferiblemente en el intervalo de 1 a 10 denier) de tamaño, y la lámina de fibras 126 sin el respaldo 120 tiene un
peso base en el intervalo de 5 a 300 gramos por metro cuadrado (y preferiblemente en el intervalo de 15 a 100 gramos
por metro cuadrado) medido a lo largo de la primera superficie 123 para proporcionar un área abierta suficiente entre
fibras en la lámina de fibras 126 a lo largo de las partes arqueadas 130 (es decir, entre aproximadamente 10 y 90 por
ciento de área abierta) para permitir la rápida penetración de material fecal en las fibras individuales a lo largo de las
partes arqueadas 130.
Materiales adecuados para usar como respaldo 120 incluyen, pero no están limitados a, películas termoplásticas,
películas porosas, películas perforadas, películas conformadas con perforaciones, películas conformadas sin perforaciones, bandas no tejidas, materiales transpirables, tales como películas transpirables, incluyendo, pero no limitadas a,
películas microporosas, bandas no tejidas perforadas y similares. El respaldo 120 es preferiblemente una capa relativamente delgada que tiene un espesor en el intervalo de aproximadamente 0,00125 a 0,025 centímetros.
Las fibras de la lámina de fibras 126 se pueden disponer en varias direcciones con respecto a las posiciones de unión
128 paralelas y pueden estar, o no, unidas unas a otras en puntos de entrecruzamiento en las partes arqueadas 130;
pueden estar dispuestas en varias direcciones con respecto a las posiciones de unión 128 paralelas estando la mayoría
de las fibras de la lámina de fibras 126 (es decir, más de 80 o 90 por ciento) extendidas en direcciones alrededor de
un ángulo recto respecto de las posiciones de unión 128; o todas las fibras individuales de la lámina de fibras 126
pueden extenderse en direcciones generalmente en ángulos rectos respecto a las posiciones de unión 128, espaciadas,
generalmente paralelas.
Para que sea lo más eficaz posible en el tratamiento de exudados corporales y en particular de material fecal de
baja viscosidad, la estructura de tratamiento de líquidos debe tener una estructura abierta elevada. Un componente
clave de esta ecuación es la altura de las partes arqueadas 130 de la hoja de fibras 126 del respaldo 120. Como se
menciona anteriormente las partes arqueadas 130 de la lámina de fibras 126 tienen generalmente una altura uniforme
desde el respaldo 120 superior a aproximadamente 0,5 milímetros y preferiblemente superior a aproximadamente 1,0
milímetros.
5.8.3.2 Película conformada
Alternativamente, se puede proporcionar una estructura de tratamiento de líquidos 29 no absorbente. Si se selecciona una estructura de tratamiento de líquidos no absorbente, se puede disponer en forma de una película conformada
perforada que cumpla los requerimientos de espesor descritos más arriba. Una película conformada adecuada está disponible en Tredegar Corporation de Terre Haute, Indiana con la denominación X5790. Por supuesto, si la estructura
de tratamiento de líquidos 29 no es absorbente, debe estar asociada con una estructura de almacenamiento de líquidos
28 que tenga una capacidad adecuada para absorber y retener los fluidos depositados en ella.
6. Métodos
65
A menos que se indique lo contrario, todos los ensayos se llevan a cabo a aproximadamente 22ºC +/- 2ºC y a 35
+/- 15% de humedad relativa.
18
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5
A menos que se indique lo contrario, la orina sintética utilizada en los métodos de ensayo se conoce vulgarmente
como Jayco SynUrine y es obtenible a partir de Jayco Pharmaceuticals Company de Camp Hill, Pennsylvania. La
fórmula de la orina sintética es: 2,0 g/l de KCI; 2,0 g/l de Na2SO4; 0,85 g/l de (NH4)H2P04; 0,15 g/l de (NH4)
H2P04; 0,19 g/l de CaCl2; y 0,23 g/l de MgCl2. Todos los productos químicos son de calidad reactivo. El pH de la
orina sintética está en el intervalo de 6,0 a 6,4.
6.1 Ensayo de admisión del producto acabado
10
Haciendo referencia a la Figura 3, una estructura absorbente (10) se carga con una descarga de 75 ml de orina
sintética a una velocidad de aproximadamente 15 ml/s utilizando una bomba (Modelo 7520-00, suministrada por Cole
Parmer Instruments, Chicago, EE.UU.), situada a 5 cm de altura por encima de la superficie de la muestra. Con un
cronómetro se registra el tiempo que tarda en absorberse la orina. Se repite la descarga cada 5 minutos a intervalos
de descarga de 5 minutos exactos hasta que el artículo está suficientemente cargado. Los datos del ensayo en curso se
generan cargando cuatro veces.
15
20
La muestra de ensayo, que comprende un núcleo e incluye una lámina superior y una lámina de respaldo, está
dispuesta de manera que se extienda plana sobre una plataforma de espuma 11 dentro de caja de perspex (de la que
sólo se muestra la base 12). Encima de la muestra, se coloca una placa 13 de perspex que tiene una abertura de 5 cm de
diámetro sustancialmente en el centro. La orina sintética se introduce en la muestra a través de un cilindro 14 encajado
y pegado en la abertura. Se colocan unos electrodos 15 en la superficie inferior de la placa, la que está en contacto
con la superficie de la estructura absorbente 10. Se conectan los electrodos al cronómetro. Se ponen unos pesos 16
encima de la placa para simular, por ejemplo, el peso de un bebé. En este ensayo se utiliza típicamente una presión de
50 g/cm2 (0,7 psi).
25
A medida que se introduce el fluido de ensayo en el cilindro, típicamente se va acumulando encima de la estructura
absorbente, con lo que se completa un circuito eléctrico entre los electrodos. Esto desencadena la puesta en marcha
del cronómetro. El cronómetro se detiene cuando la estructura absorbente ha absorbido la descarga de orina y se ha
roto el contacto eléctrico entre los electrodos.
30
La velocidad de admisión se define como el volumen de descarga absorbido (ml) por unidad de tiempo (s). Se
calcula la velocidad de admisión para cada descarga introducida en la muestra. Para la presente invención tienen
interés particular la primera y la última de las cuatro descargas.
35
Este ensayo está diseñado principalmente para evaluar productos que tienen una capacidad absorbente de aproximadamente 300 ml a 400 ml. Si se evalúan productos con capacidades significativamente diferentes, deberán ajustarse
adecuadamente las características, en particular del volumen de líquido por descarga en torno al 20% de la capacidad
teórica y deberán registrarse las desviaciones.
6.2 Ensayo de humedad del producto acabado lámina superior
40
45
50
Después de ejecutar el ensayo de Admisión del Producto Acabado descrito anteriormente con sólo dos descargas
y esperando entre 5 y 6 minutos, se retira cuidadosamente la lámina superior (preferiblemente tan completa como sea
posible) del resto del producto y un fragmento de la lámina superior se separa cortando, estando el punto de admisión
del Ensayo de Admisión del Producto Acabado sustancialmente centrado en el fragmento cortado. El fragmento de la
lámina superior debe tener 200 mm de largo y 120 de ancho. Después, se mide el peso en húmedo de la lámina superior.
Finalmente, la lámina superior se seca cuidadosamente (por ejemplo calentando en un horno a aproximadamente 60ºC)
y se mide el peso en seco de la lámina superior. La humedad de la lámina superior es la diferencia entre el peso en
húmedo y el peso en seco de la lámina superior.
6.3 Ensayo de retención de líquidos
El ensayo de retención de líquidos mide el líquido que es retenido en una muestra de material que se sumerge
temporalmente en un líquido de ensayo que tiene una tensión superficial definida. Los líquidos de ensayo se preparan
empleando agua destilada y disolviendo una cantidad adecuada de un tensioactivo en el agua.
55
Se prepara y se pesa una muestra del material que tiene unas dimensiones de 50 mm de largo y 50 mm de ancho.
La muestra se sumerge en el líquido de ensayo durante aproximadamente 5 minutos. Después de sacar la muestra
del líquido de ensayo, se agita la muestra cuidadosamente de manera que el líquido en exceso pueda escurrir de la
superficie de la muestra de material.
60
La retención de líquidos de la muestra de material se obtiene midiendo el peso en húmedo y tomando la diferencia
entre el peso en húmedo y el peso en seco.
6.4 Método de ensayo de rehumectación de colágeno
65
Antes de llevar a cabo el ensayo, la película de colágeno tal como se adquirió en NATURIN GmbH, Weinheim,
Alemania, se preparó cortándola en láminas circulares de 90 mm de diámetro usando un dispositivo cortador de
muestras y dejando que la película alcanzara el equilibrio en el ambiente controlado de la habitación de ensaño (véase
19
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más arriba) durante al menos 12 horas (se han de usar pinzas durante todo el manejo de la película de colágeno).
La Figura 4 muestra el centro experimental usado para llevar a cabo el método de ensayo de rehumectación de
colágeno.
5
Al menos 5 minutos, pero no más de 6 minutos, después de que la última descarga del anterior ensayo de admisión
se haya absorbido, se retiran la placa de cubierta y los pesos, y la muestra de ensayo (4100) se coloca cuidadosamente
de forma plana en un banco de laboratorio.
10
4 láminas del material colágeno (4110) previamente cortado y que ha alcanzado el equilibrio se pesan con precisión
de al menos un miligramo, y después se colocan centradas en el punto de carga del artículo y se cubren con una placa
de perspex (4120) de 90 mm de diámetro y aproximadamente 20 mm de espesor. Se añade cuidadosamente un peso
(4130) de 15 kg (también centrado). Después de 30 +/- 2 segundos se retiran de nuevo el peso y la placa de perspex y
se vuelven a pesar las películas de colágeno.
15
El Valor de Hidratación de la Piel es la humedad recogida por la película de colágeno, expresado en miligramos.
6.5 Preparación de análogos fecales
20
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6.5.1 Análogo fecal A
El Análogo A es un análogo de material fecal que se prepara mezclando 10 gramos de Carbopol 941 disponible
en B.F. Goodrich Corporation de Brecksville, Ohio, o un polímero acrílico equivalente, con 900 mililitros de agua
destilada. El Carpobol 941 y el agua destilada se pesan y se miden por separado. Para agitar el agua destilada se usa
una hélice de tres hojas de tipo marítimo que tiene una pala de 5 cm (2 pulgadas) de diámetro, (disponible en VWR
Scientific Products Corp. de Cincinnati, Ohio, nº de catálogo BR4553-64, fija a 3/8” del eje de agitación BR4553-52).
La velocidad de la hélice durante la mezcla debe permanecer constante a 450 rpm. El mezclador debe formar un vórtice
sin salpicar. El Carbopol se tamiza lentamente en el agua de manera que es arrastrado hacia el interior del vórtice y
se mezcla sin formar grumos blancos u “ojos de pez”. La mezcla se agita hasta que se ha añadido todo el Carbopol
y después durante un periodo de 2 minutos más. Hay que rascar las paredes del recipiente que contiene la mezcla y
hay que rotar el recipiente según sea necesario para conseguir una mezcla homogénea. (La mezcla probablemente será
ligeramente turbia con burbujas de aire). Después se añaden lentamente a la mezcla cien gramos de una disolución de
NaOH 1,0 N volumétrica, disponible en J. T. Baker Co., Phillipsburg, NJ, y la mezcla se agita hasta homogeneidad.
La mezcla debe hacerse espesa y transparente. La mezcla debe agitarse durante 2 minutos después de la adición de
la disolución alcalina. Se debe dejar que la mezcla neutralizada alcance el equilibrio durante al menos 12 horas y se
debe usar para el ensayo de Aceptación bajo Presión en las 96 horas siguientes. Antes de usar la mezcla de Carbopol,
se debe agitar en el recipiente a baja velocidad (aproximadamente 50 rpm) durante aproximadamente 1 minuto para
asegurar que la mezcla sea homogénea.
El Análogo A debe tener, si se prepara correctamente, una viscosidad de cizalla de aproximadamente 13000 Pascal
segundo a una velocidad de cizalla de 3,12 por segundo medida a una temperatura de entre 20 y 23ºC.
6.5.2 Análogo fecal B
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El análogo de ensayo (Análogo B) usado en esta medida es una disolución acuosa de poliacrilamida preparada
como sigue. Veintidós con cinco (22,5 g) gramos de poliacrilamida, disponible en Aldrich Chemical Company de
Milwaukee, Wisconsin se mezclan con una disolución de 20 g de la disolución para lavar platos Dawn disponible en
The Procter & Gamble Company de Cincinnati, Ohio, diluidos con 1000 ml de agua destilada. La mezcla se hace
usando la misma hélice usada para mezclar el Análogo A, excepto que la velocidad de la hélice debe permanecer
constante durante el mezclado a aproximadamente 650 rpm. La mezcla se realiza durante 30 minutos en un baño de
agua a 82,1ºC (180F). Se retira el agua caliente del baño y se agita la mezcla durante 30 minutos adicionales. Se deja
que la mezcla alcance el equilibrio durante al menos 12 horas y en 96 horas se usa para el ensayo de Inmovilización
bajo Inversión Comprimida . El Análogo B deber tener un valor de dureza (medido como se describe más adelante) de
entre aproximadamente 7,5 y aproximadamente 10,5 gramos. El Análogo B se diseña para simular el poder de succión
de agua de heces blandas reales de bebés lactantes. El Análogo B generalmente es más fácil de aceptar (es decir, más
móvil) que el Análogo A, lo que hace más difícil su retención.
6.5.3 Análogo fecal C
60
65
El análogo C de ensayo usado aquí es una disolución acuosa de poliacrilamida preparada como sigue. Se mezclan 11,1 gramos de poliacrilamida, disponible en Aldrich Chemical Company de Milwaukee, Wisconsin con una
disolución de 4,12 gramos de FeClone nº 4, disponible en SiIliClone Studios, EE.UU. y 4,12 gramos de FeClone nº 7,
disponible en SiIliClone Studios, EE.UU., diluidos con 906,5 ml de agua destilada. La mezcla se hace usando la misma
hélice usada para mezclar el Análogo A, excepto que la velocidad de la hélice debe permanecer constante durante el
mezclado a aproximadamente 650 rpm. La mezcla se realiza durante 30 minutos en un baño de agua a 82,1ºC (180F).
Se retira el agua caliente del baño y se agita la mezcla durante 30 minutos adicionales. Se deja que la mezcla alcance
el equilibrio durante al menos 12 horas y en 96 horas se usa para el ensayo de Aceptación Fecal. El Análogo C deber
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tener un valor de dureza (medido como se describe más adelante) de entre aproximadamente 3 y aproximadamente 5
gramos.
6.6 Método de dureza
5
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La dureza se mide usando un Analizador de Texturas Stevens-Farnell QTS-25, modelo 7113-5kg y el programa
asociado en un computador con base Intel con un procesador 486 o mayor. Se disponen una sonda esférica de 1,3
cm (½ pulgada) de acero inoxidable y un receptáculo análogo. Una sonda adecuada es la sonda TA18 disponible en
Leonard Farnell Co. de Hatfield, Inglaterra. El receptáculo análogo se puede preparar cortando un vial de recuento
por centelleo de 7 mililitros de polietileno lineal de baja densidad (que tiene un diámetro interior de 1,4 cm +/- 0,01
cm (0,55 +/- 0,005 pulgadas) a aproximadamente 16 milímetros de longitud. Viales adecuados están disponibles en
Kimble Glass Company de Vineland, New Jersey como viales nº 58503-7. El receptáculo análogo se llena hasta el
borde superior (nivel) con el análogo (Análogo A o B, como se describe más abajo) o heces que se van a someter
a ensayo. Si se va a evaluar un agente de modificación, la muestra se prepara mediante el Método de Preparación
de Muestras descrito más adelante. El vial se centra bajo la sonda esférica de 1,3 milímetros (1/2 pulgada) de acero
inoxidable. La sonda se baja de manera que esté en contacto con la superficie del análogo en el vial. La sonda 5162
se mueve hacia abajo 7 milímetros a aproximadamente 100 milímetros por minuto y después se para. La dureza es la
máxima fuerza de resistencia registrada que encuentra la sonda en su recorrido de 7 milímetros. (La temperatura de la
habitación y del análogo debe ser entre aproximadamente 18 a 24ºC (65 a 75 F) durante el curso de la medida). Por
referencia, se ha encontrado que la dureza está fuertemente relacionada con el módulo complejo del material, que es
una combinación del módulo viscoso y elástico del material.
6.7 Capacidad a través de la lámina superior
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La capacidad a través de la lámina superior se mide con el siguiente ensayo. El aparato 839 usado para esta medida
se ilustra en la Figura 8. Se emplea el Análogo Fecal A para medir la capacidad a través de la lámina superior.
Se dispone un cilindro 840 de acero inoxidable hueco montado en una placa 842. El cilindro 840 de acero inoxidable tiene una altura de 7,5 centímetros (2,95 pulgadas), un diámetro interior de 5,08 centímetros (2,00 pulgadas)
y un diámetro exterior de 6,3 centímetros (2,48 pulgadas). El fondo del cilindro 840 se extiende por debajo de la
placa una distancia de 3,5 milímetros y tiene un reborde con un espesor anular de 3,5 milímetros. El reborde 843
evita la pérdida del análogo de material fecal, que se discute más abajo, por fuera del área de ensayo designada de la
muestra.
También se dispone un peso 844 de 100,6 gramos. El peso 844 también tiene forma cilíndrica y tiene un diámetro
de 5,08 centímetros (2,0 pulgadas), de manera que el peso 844 encaja justo dentro del cilindro 840 pero se puede
deslizar libremente a través del agujero del cilindro 840. Esta disposición proporciona una presión de 49,57 kilogramos
por metro cuadrado (0,071 libras por pulgada cuadrada) y un área de ensayo de 20,27 centímetros cuadrados (3,142
pulgadas cuadradas). Si se desea, el peso 844 puede tener un asa 845 para permitir que sea fácilmente insertado y
retirado del cilindro 840.
Se dispone una muestra 846 para ser sometida a ensayo. La muestra 846 preferiblemente se corta de la segunda
región 82 de un pañal 20 existente, que predictívamente se puede proveer de una forma de material de partida tal como
un estratificado de los distintos componentes del pañal 20. La muestra 846 se corta en forma de un cuadrado de tamaño
10,16 por 10,16 centímetros (4 por 4 pulgadas). La muestra 846 se toma de cualquier zona del pañal 20 que tenga la
estructura de almacenamiento 28 dentro del cuadrado que define la muestra 846.
Si la muestra 846 se corta de un pañal 20, la muestra debe incluir todas las capas y componentes del pañal 20 desde
la lámina superior 24 hasta la lámina de respaldo 26, incluida. Se debe tener cuidado al retirar la muestra 846 del pañal
20 para no destruir la muestra 846 o provocar una deformación grande no intencionada de la lámina superior 24. La
lámina superior 24, o su equivalente en el pañal 20, se retira del resto de la muestra 846. La muestra 846 (sin la primera
lámina superior 24) se pesa con una precisión de 0,01 gramos. La lámina superior 24 se devuelve cuidadosamente a
su posición original en la muestra 846, sin unirla a ella. Si se encuentran dificultades para retirar la muestra 846 del
pañal 20 o para retirar la lámina superior 24 de la muestra 846, se puede congelar la muestra 846 y la parte que está
alrededor en el pañal 20 antes de cortar.
La congelación se puede realizar usando un refrigerante de circuito PH100-15 fabricado por Philips ECG, Inc. de
Waltham, Massachusetts.
60
El cilindro 840 está centrado en la muestra 846. Una jeringa que tiene una abertura de 5 a 6 milímetros suministra
10 centímetros cúbicos del fluido de ensayo a través del agujero del cilindro 840 en la parte superior de la muestra
846. El fluido de ensayo es el análogo A formulado según se describe anteriormente que tiene una viscosidad a cizalla
cero entre 10000 y 15000 centiPoise. El peso 844 de 100,6 gramos se inserta a través del agujero del cilindro 840 y se
coloca suavemente sobre el fluido de ensayo durante un periodo de 2 minutos.
65
Después de 2 minutos el peso 844 y el cilindro 840 se retiran de la muestra 846. La lámina superior 24 se retira
de la muestra 846 arrastrando la lámina superior 24 paralela a la muestra 846 y se desecha. Después el resto de la
muestra 846 se vuelve a pesar. La capacidad a través de la lámina superior es el aumento de peso de todas las capas
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de la muestra 846 subyacentes a la lámina superior 24 dividido por el área de ensayo de 20,27 centímetros cuadrados
(3,142 pulgadas cuadradas).
6.8 Aceptación bajo Presión
5
10
La Aceptación bajo Presión se mide mediante el siguiente ensayo que emplea el aparato 5139 ilustrado en la Figura
5. Se dispone un cilindro 5140 de Plexiglas hueco montado en una placa 5142 de acero inoxidable de aproximadamente 9,5 mm de espesor. La placa 5142 es un cuadrado, aproximadamente de 10,16 cm x 10,16 cm (aproximadamente
4 pulgadas x 4 pulgadas). La combinación del cilindro 5140 y la placa tiene una altura de 7,6 centímetros (aproximadamente 3,0 pulgadas), un diámetro interior de 5,08 centímetros (aproximadamente 2,00 pulgadas) y un diámetro
exterior de 6,3 centímetros (aproximadamente 2.48 pulgadas). El fondo del cilindro 5140 se extiende por debajo de la
placa 5142 una distancia de aproximadamente 3,5 milímetros. El reborde 5143 evita la pérdida del fluido de ensayo
5166 por fuera del área de ensayo designada. También se disponen dos pesos 5156 de 625 gramos, teniendo cada uno
un diámetro de 5,08 cm (aproximadamente 2,0 pulgadas).
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Se dispone un peso 5144 de Plexiglas de forma cilíndrica de 24,6 gramos. El peso 5144 tiene un diámetro de
5,08 centímetros (aproximadamente 2,0 pulgadas), de manera que el peso 5144 encaja muy justo dentro del cilindro
5140 pero se puede deslizar libremente a través del agujero 5141 del cilindro 5140. Esta disposición proporciona una
presión de aproximadamente 119 Pascales (Pa) (aproximadamente 0,017 libras por pulgada cuadrada) y un área de
ensayo de aproximadamente 20,27 centímetros cuadrados (aproximadamente 3,142 pulgadas cuadradas). Si se desea,
el peso 5144 puede tener un asa 5145 para permitir que sea fácilmente insertado y retirado del cilindro 5140. En tales
casos, la masa combinada del asa 5145 y el peso 5144 cilíndrico debe ser igual a 24,6 gramos.
Se dispone una muestra 5146 de la estructura que se va a someter a ensayo en cuanto a sus propiedades de Aceptación bajo Presión. La muestra 5146 se puede cortar de un pañal existente o se puede construir a partir de material
sin haberse formado en un pañal. La muestra 5146 incluye la estructura completa destinada a usar en un artículo o la
estructura completa del artículo que se ha de evaluar, incluyendo la capa superior 5161. (Para medir la capacidad de
Aceptación bajo Presión de elementos de aceptación discretos, como se describe más arriba en la sección Elemento
de Aceptación, se realiza el ensayo de Aceptación bajo Presión usando el elemento de almacenamiento estándar 5147
en lugar de cualquier estructura o capas subyacentes. El elemento de almacenamiento estándar 5147 usado en esta
invención incluye una placa de aluminio cuadrada de 10,16 cm (4 pulgadas) con 1,6 mm de espesor que tiene un
diseño de 153 agujeros de 4,3 mm de diámetro regularmente espaciados, como se muestra en la Fig. 7. Los agujeros
están dispuestos de manera que hay aproximadamente 4 agujeros por centímetro cuadrado (26 agujeros por pulgada cuadrada)). La muestra 5146 debe cortarse como un cuadrado que mide 10,16 centímetros por 10,16 centímetros
(aproximadamente 4 pulgadas por 4 pulgadas).
Se disponen cinco capas de material secante 5149 de alto peso base que miden 10,16 cm x 10,16 cm (4 pulgadas
x 4 pulgadas). Se retira la capa superior 5161 de la muestra 5146 y los restantes componentes, o capas, de la muestra
5146 (si hay múltiples componentes o capas) y las cinco hojas de material secante 5149 se pesan con precisión de
0,01 gramos. Así, si la muestra 5146 se toma de un pañal, las capas del pañal tales como láminas superiores, láminas
superiores secundarias, capas de admisión, estructuras de almacenamiento de líquidos etc. deben separarse antes de
pesar. (En algunos casos, una única capa puede comprender dos o más componentes permanentemente unidos). Si
se hace así, se debe tener cuidado para no destruir la muestra 5146 o causar una gran deformación no intencionada
de cualquiera de las partes de la muestra 5146. Las capas de la muestra 5146 se pueden congelar para ayudar a su
separación de las capas adyacentes de la muestra 5146. La congelación se puede realizar usando un refrigerante de
circuito PH100-15 fabricado por Philips ECG, Inc. de Waltham, Massachusetts.
La muestra 5146 debe ser montada de nuevo como estaba configurada originalmente, sobre la parte superior de
las 5 capas apiladas de material secante 5149, con la cara de la muestra 5146 destinada a quedar orientada hacia
el usuario hacia arriba y separada del material secante 5149 . El material secante 5149 es preferiblemente papel de
calidad filtrante, adquirible en Ahlstrom Filtration, Inc. de Mt. Holly Springs, Pennsylvania, como nº 632-025, que
tiene un peso base aproximado de 90 gramos por metro cuadrado.
El conjunto combinado de la muestra 5146 y del material secante 5149 se centra sobre la superficie de trabajo 5164
de un Analizador de Texturas 5160 de Stevens-Farnell QTS-25, modelo 7113-5 kg (adquirible en Leonard Farnell
Co. de Hatfield, Inglaterra) bajo la sonda 5162. Una sonda 5162 adecuada es una varilla de extensión de aluminio
cilíndrica, de extremos planos y de 100 cm “QTSM3100”, adquirible en Leonard Farnell Co. de Hatflield, Inglaterra.
El cilindro 5140 se centra en la muestra 5146. Los dos pesos 5156 de 625 gramos se colocan en esquinas de la placa
5142 opuestas (diagonalmente) para estabilizarla. Se emplea una jeringa que tiene una abertura de aproximadamente 4
a 6 milímetros para suministrar aproximadamente 10 centímetros cúbicos de un análogo 5166 de desechos corporales
fluidos viscosos (Análogo C, como se describe anteriormente) a través del orificio 5141 del cilindro 5140, sobre la
parte superior de la muestra 5146.
Una vez que la cantidad apropiada de análogo de desechos corporales fluidos viscosos 5166, o Análogo C, ha sido
medida dentro del cilindro 5140, el peso 5144 de 24,6 gramos se inserta despacio y suavemente dentro del orificio
5140 en el cilindro 5140, hasta que descanse sobre la superficie del análogo. Se activa el Analizador de Texturas 5160
y la sonda 5162 presiona el peso cilíndrico 5144 a una velocidad de 10 milímetros por minuto, hasta que se alcanza una
fuerza de resistencia de aproximadamente 1,42 N (144,6 gramos fuerza). El Analizador de Texturas 160 se dispone
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para detener el recorrido hacia abajo una vez que se alcanza una fuerza de resistencia de 1,42 N (144,6 gramos fuerza).
El registro se dispone para que se dispare a una fuerza de resistencia de 1,42 N (5 gramos fuerza) definiéndose el
punto de partida como so . La fuerza de resistencia máxima de 1,42 N (144,6 gramos fuerza) corresponde a una presión
aplicada de 700 Pascales (0,1 libras por pulgada cuadrada). Una vez que se ha alcanzado una fuerza de resistencia de
1,42 N (144,6 gramos fuerza), la sonda 5162 se retrae a su posición inicial.
Se retira el peso 5144 del cilindro 5140, y después el cilindro 5140 se retira de la superficie de la muestra 5146,
teniendo cuidado de que no gotee nada del Análogo C que queda en el cilindro 5140 sobre la muestra. Después se
retira la capa superior 5161 de la muestra 5146 de la capa o capas subyacentes de la muestra 5146, arrastrando la
capa superior 5161 paralela a la superficie de las capas subyacentes, si es posible. Para ciertas estructuras en las que la
capa superior 5161 es difícil de retirar arrastrándola paralela a las capas subyacentes, la capa superior 5161 se puede
desprender o levantar de dichas capas subyacentes de la muestra 5146. Si la muestra 5146 comprende sólo una única
capa, el elemento de aceptación estándar que se describe más adelante se utiliza como capa superior 5161 de la muestra
5146. Después se pesan las capas subyacentes de la muestra 5146 y el material secante 5149.
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La aceptación bajo carga AL de la muestra 5146 iguala al aumento en el peso combinado de la capa o capas
subyacentes de la muestra 5146 y el material secante 5149 causado por el Análogo C sometido a ensayo que penetra a
través de la capa superficial superior de la muestra 5146 por unidad de trabajo W ejecutado (en miliJulios) basado en
el área unidad. El trabajo W se calcula integrando la fuerza F(s) que resiste la sonda en su recorrido hacia abajo desde
el punto inicial so sobre la distancia total recorrida, hasta que en smax se registra la fuerza máxima de 1,42 N (144,6
gramos fuerza). La unidad de trabajo se calcula usando la siguiente ecuación:
W=
25
Smax
R
F(s)ds
S0
6.9 Almacenamiento bajo Presión
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El Almacenamiento bajo Presión se mide usado el mismo aparato 5139 descrito anteriormente e ilustrado en la
Figura 5. Se disponen el cilindro hueco 5140, el peso 5144 y los pesos 5156 de 625 g descritos anteriormente en el
ensayo de Aceptación bajo Presión. Se dispone una muestra 5146 de la estructura que se va a someter a ensayo en
cuanto a sus propiedades de Almacenamiento bajo Presión. De nuevo, la muestra 5146 se puede cortar de un pañal
20 existente o se puede construir a partir de material, sin haberse formado en un pañal. La muestra 5146 debe incluir
la estructura completa destinada a usar en un artículo o la estructura completa del artículo que se ha de evaluar. (Para
medir la capacidad de Almacenamiento bajo Presión de elementos de almacenamiento discretos, como se describe
en la sección Elemento de Almacenamiento anterior, se realiza el ensayo de Almacenamiento bajo Presión usando el
elemento de almacenamiento estándar en lugar de cualquier estructura o capas subyacentes. El elemento de aceptación
estándar 150 es un tejido de hilo de acero inoxidable de tipo 304 (Calidad Estándar) de malla 16 x 16, disponible como
nº 9226T45 en McMaster Carr Supply Company de Chicago, Illinois). La muestra 5146 debe ser cortada en forma de
cuadrado que mide 10,16 cm por 10,16 cm (aproximadamente 4 pulgadas por 4 pulgadas).
Se disponen cinco capas de material secante 5149 de peso base elevado (idéntico al descrito en el ensayo de Aceptación bajo Presión anteriormente) con una medida de 10 x 10 cm (4 pulgadas x 4 pulgadas). Se retira la capa superior
5161 de la muestra 5146 y los restantes componentes, o capas, de la muestra 5146 (si hay múltiples componentes o
capas) y las cinco hojas de material secante 5149 se pesan con precisión de 0,01 gramos. Por tanto, si la muestra 5146
se toma de un pañal, la capa superior 5161 del pañal tal como la lámina superior, se debe separar de la muestra 5146
antes de pesarla. Si se hace así, se debe tener cuidado para no destruir la muestra 5146 o causar una gran deformación
no intencionada de los elementos de la muestra 5146. Las capas de la muestra 5146 se pueden congelar, como se
describe más arriba, para ayudar a su separación de las capas adyacentes de la muestra 5146.
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La muestra 5146 debe ser montada de nuevo como estaba configurada originalmente, sobre la parte superior de las
cinco láminas apiladas de material secante 5149, con la cara destinada a quedar orientada hacia el usuario hacia arriba
y separada del material secante 5149. El conjunto combinado de la muestra 5146 y del material secante 5149 se centra
sobre la superficie de trabajo 5164 de un Analizador de Texturas 5160 (descrito anteriormente) bajo la sonda 5162.
El cilindro 5140 se centra en la muestra 5146. Los dos pesos 5156 de 625 gramos se colocan en esquinas de la placa
5142 diagonalmente opuestas para estabilizarla. Se emplea una jeringa que tiene una abertura de aproximadamente 4
a 6 milímetros para suministrar 10 centímetros cúbicos de Análogo C (como se describe anteriormente) a través del
orificio del cilindro 5140, sobre la parte superior de la muestra 5146. Se inserta el peso 5144 de 24,6 gramos dentro
del orificio 5141 del cilindro 5140 y se activa el Analizador de Texturas 5160 con la sonda 5162 presionando el peso
cilíndrico 5144 a una velocidad de 10 milímetros por minuto, hasta que se alcanza una fuerza de resistencia 1,42 N
(144,6 gramos fuerza). (La fuerza de resistencia máxima de 1,42 N (144,6 gramos fuerza) corresponde a una presión
aplicada de 700 Pascales ó 0,1 libras por pulgada cuadrada). Una vez que se ha alcanzado una fuerza de resistencia de
1,42 N (144,6 gramos fuerza), la sonda 5162 se retrae a su posición inicial.
Se retira el peso 5144 del cilindro 5140, y después el cilindro 5140 y los pesos 5156 se retiran de la superficie de la
muestra 5146, teniendo cuidado de que no gotee nada del Análogo C que queda en el cilindro 5140 sobre la muestra.
Después se retira la muestra 5146 de la superficie de trabajo 5164 del Analizador de Texturas 5160 arrastrando la
muestra 5146 paralela a la superficie de trabajo 5164, si es posible. Para ciertas estructuras en las que la capa superior
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5161 es difícil de retirar arrastrándola paralela a las capas subyacentes, la capa superior 5161 se puede desprender o
levantar de dichas capas subyacentes de la muestra 5146. Después se pesan la muestra 5146 y el material secante 5149.
La cantidad de Análogo C 5166 sometido a ensayo que se ha almacenado iguala al aumento en el peso combinado de
las capas subyacentes de la muestra 5146 y el material secante 5149 causado por el Análogo C sometido a ensayo que
penetra en la muestra 5146 basado en el área unidad.
6.10 Inmovilización y Retención bajo Inversión Comprimida
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Para medir la Inmovilización bajo Inversión Comprimida y la Retención bajo Inversión Comprimida, se monta
un cilindro 5140 sobre la placa 5142 como muestra la Figura 5. El cilindro 5140 tiene una altura de 7,5 centímetros
(aproximadamente 2,95 pulgadas), un diámetro interior de 5,08 centímetros (aproximadamente 2,00 pulgadas) y un
diámetro exterior de 6,3 centímetros (aproximadamente 2,48 pulgadas). El cilindro hueco 5140 y la placa 5142 son
idénticos a los utilizados en los ensayos de Aceptación bajo Presión y Almacenamiento bajo Presión antes descritos,
con la excepción de que la placa no tiene el “reborde” 5143 en el fondo, y que tanto el cilindro 5140 como la placa
5142 están hechos de acero inoxidable. El cilindro 5140 de acero inoxidable y la placa 5142 tienen un peso combinado
aproximado de 1170 gramos.
Se dispone la muestra 5146 de la estructura que se va a someter a ensayo y se retira la capa superior 5161 si
está incluida en dicha muestra 5146. Se montan y se pesan las restantes capas subyacentes de la muestra 5146 y
las cinco capas de material secante 5149. Después se coloca la capa superior 5161 sobre la parte superior de este
montaje. La muestra 5146 también puede estar hecha de materiales que no hayan formado parte de una estructura.
El conjunto combinado de la muestra 5146 que se va a someter a ensayo y el material secante 5149 se coloca sobre
la superficie de una mesa 5165. (Para medir la capacidad de la Inmovilización bajo Inversión Comprimida y de la
Retención bajo Inversión Comprimida de elementos separados de inmovilización y retención, como se ha descrito en
la Sección Elemento de Inmovilización anterior, el ensayo de Inmovilización bajo Inversión Comprimida se realiza
usando del elemento de aceptación estándar, en lugar de cualquier capa superior 5161. Todas las capas subyacentes
están incluidas en esta evaluación). Se emplea una jeringa que tiene una abertura de aproximadamente 4 a 6 milímetros
para suministrar 10 centímetros cúbicos de análogo de ensayo a través del orificio del cilindro 5140, sobre la parte
superior de la muestra 5146.
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Se permite que el análogo de ensayo (Análogo B) penetre en la muestra 5146 por la fuerza gravitatoria durante 3
minutos. Se retira después el cilindro 5140 de la superficie de la muestra 5146 y se pesa la muestra 5146 completa.
Después se retira la capa superior 5161 de la muestra 5146 de las capas subyacentes de la muestra 5146 levantando
la capa superior 5161 verticalmente de la superficie de las capas subyacentes y se permite que cualquier exceso de
Análogo B escurra en las capas inferiores. Después se pesa el conjunto del resto de la muestra 5146 y el material
secante 5149. Esto proporciona una medida de la cantidad neta de Análogo B QB embebida en la estructura durante
la etapa de carga de este ensayo. Se monta de nuevo la muestra 5146, incluida la capa superficial superior 5161.
Se disponen y pesan tres capas cuadradas de 10 centímetros (4 pulgadas) de material secante 5149. Se dispone un
elemento de almacenamiento estándar 5147, que se coloca sobre la parte superior de las tres capas de material secante
5149. Se invierte la muestra montada de nuevo 5146 sobre el conjunto del elemento de almacenamiento estándar
5147 y las tres capas de material secante 5149. (El elemento de almacenamiento estándar 5147 incluye una placa de
aluminio cuadrada de 10 centímetros (4 pulgadas) con 1,6 milímetros de espesor que tiene un diseño de 153 agujeros
de 4,3 milímetros de diámetro regularmente espaciados, como se muestra en la Figura 7. Los agujeros están dispuestos
de manera que hay aproximadamente 4 agujeros por centímetro cuadrado (26 agujeros por pulgada cuadrada).
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Un peso 5158 de 7,2 kilogramos (16 libras) y 103 centímetros cuadrados (16 pulgadas cuadradas) (que corresponde
a una presión de 7000 Pascales o 1,0 psi) se coloca luego suavemente sobre la superficie de la muestra 5146 en la parte
más alejada del elemento de almacenamiento estándar 5147. El peso 5158 se retira después de tres minutos y la
muestra 5146 se reorienta de modo que el lado afectado por el Análogo B del ensayo quede hacia arriba. Se retira la
capa superior 5161 y se mide y registra el peso de las capas restantes de la muestra 5146 y las cinco capas de material
secante. La Retención bajo Inversión Comprimida RCl de la muestra se calcula como cantidad neta real del Análogo B
de ensayo presente en las capas subyacentes de la estructura después del ciclo de inversión.
La Inmovilización bajo Inversión Comprimida ICl se calcula como el porcentaje del Análogo B de ensayo que
penetra en la estructura (es decir, que pasa a través de la capa superficial a las capas subyacentes de la muestra)
durante la etapa de carga que permanece en las capas subyacentes de la estructura, después de la etapa de inversión.
La ecuación para determinar la Inmovilización bajo Inversión Comprimida es como sigue:
ICl =
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RCl
QB
6.11 Medida de la tensión superficial
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Todas las medidas se hicieron en un tensiómetro digital disponible comercialmente, tipo K 10 T de Krüss GmbH,
Alemania, aplicando el bien conocido método del anillo. Mediante el cual se monitoriza la fuerza para tirar hacia
arriba de un anillo circular de platino inmerso en un líquido de ensayo y, considerando la gravedad y el empuje por
flotación se determina la tensión superficial, expresada en N/cm.
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Todo el material de vidrio y el anillo de platino se limpian con isopropanol y agua desionizada y después se secan
en un horno de secado a 50ºC. Muy poco antes de hacer la medida, el material de vidrio se limpia adicionalmente y se
seca usando la llama de un mechero Bunsen y después se enfría hasta 37ºC en un desecador.
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Todas las medidas se hacen a 37ºC calentando la disolución de ensayo y el soporte de la muestra a 37ºC.
El vaso de precipitados de vidrio del equipo se llena con 25 ml (+/- 5 ml) de la disolución de ensayo (preferiblemente directamente desde el depósito principal sin emplear un instrumento de transferencia como una bureta) y
se coloca en el soporte de la muestra. Después el anillo de platino se calienta hasta que se ha calentado al rojo en el
mechero Bunsen e inmediatamente se pone en el dispositivo para sostener el anillo.
Después el equipo se pone en marcha para realizar automáticamente la medida, es decir sumergir y tirar del anillo
a velocidad constante mientras se miden las fuerzas. El resultado se puede leer directamente en la pantalla del equipo.
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A menos que se indique lo contrario, cada medida se repite 3 veces y se promedian los resultados.
6.12 Medida de la reducción de la tensión superficial
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Se pretende que el ensayo de reducción de la tensión superficial de la presente invención mida el efecto de uno de
los componentes del artículo absorbente de la presente invención en la tensión superficial de un líquido admitido.
Todo el material de vidrio y el anillo de platino se limpia con isopropanol y agua desionizada y después se seca en
un horno de secado a 50ºC. Un poco antes de realizar la medida, el material de vidrio se limpia adicionalmente y se
seca usando la llama de un mechero Bunsen y después se deja enfriar hasta 37ºC en un desecador.
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Al comienzo del ensayo, se mide la tensión superficial de 40 ml de agua desionizada mediante el ensayo de tensión
superficial anterior. Después, se sumergen 3 muestras del componente que se va a someter a ensayo en los 40 ml
de agua desionizada. La muestra del componente debe pesar aproximadamente 0,05 gramos. La configuración de la
muestra debe parecerse lo más posible a la configuración del componente en el artículo absorbente en particular en
términos de superficie específica accesible al líquido admitido. En el caso de que la muestra de los componentes pese
menos de 0,05 gramos, se ha de ajustar consecuentemente la cantidad de líquido de ensayo. Después de 5 minutos, la
muestra se retira completamente del líquido de ensayo. Se mide la tensión superficial del líquido restante tres veces.
La reducción de tensión superficial del componente del artículo absorbente sometido a ensayo es la diferencia entre
la tensión superficial inicial y la tensión superficial final del agua desionizada.
6.13 Método para determinar el tamaño de los orificios y el área abierta efectivos de un vehículo estructurado
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El tamaño efectivo de orificio y el área abierta efectiva se determinan mediante el siguiente procedimiento empleando el análisis de imagen descrito más adelante. El procedimiento tiene tres etapas principales: adquirir la imagen, es
decir, obtener imágenes representativas de áreas de la superficie del vehículo estructurado 24; medida de la imagen, es
decir, medir el área abierta en porcentaje de una imagen y de los orificios individuales y sus perímetros; y análisis de
datos, es decir, exportar las medidas de área abierta en porcentaje, área de cada orificio individual y perímetro a una
hoja de cálculo en la que se hacen los cálculos de distribuciones de frecuencia, suma de las distribuciones de área y
radio hidráulico.
Se utiliza un sistema de análisis de imagen que tiene un panel registrador visualizador de tramas, microscopio,
cámara y software de análisis de imagen. Se dispone un panel registrador visualizador de tramas modelo DT2855
disponible en Data Translation de Marlboro, Mass. También se disponen un microscopio con monitor VH5900, una
cámara de vídeo, que tiene una lente VH50 con una cabeza de iluminación de tipo contacto disponible en Keyence
Company de Fair Lawn, N.J., EE.UU. y se usan para adquirir una imagen que se ha de guardar en un archivo de
ordenador. El microscopio Keyence adquiere la imagen y el panel registrador visualizador de tramas convierte la señal
analógica de esta imagen en un formato digital que puede leer un computador. La imagen se guarda en un archivo de
ordenador y se mide usando un software adecuado tal como el software Optimas Image Analysis, versión 3.1, disponible en BioScan Company de Edmaons, Wash. Para usar el software Optimas Image Analysis, el ordenador debe tener
el software Windows, versión 3.0 o posterior, disponible en Microsoft Corporation de Redmond, Wash. Y también
tener una CPU equivalente al menos a Intel 80386. Se puede usar cualquier PC de escritorio, habiéndose encontrado
que es particularmente adecuado un PC tipo 486 DX33. Las imágenes que se guardan y se retoman del archivo se
visualizaron en un monitor Sony Trinitron modelo PVM-1343MO con un aumento final de aproximadamente 50X.
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65
La etapa de adquisición de la imagen, señalada anteriormente requiere 10 regiones diferentes de una muestra de
un vehículo estructurado 24 representativo de un tipo particular de pañal 20 o de material de la muestra que se va
a someter a ensayo. Cada región es rectangular, y mide aproximadamente 5,8 milímetros por 4,2 milímetros . La
muestra se sitúa en un tablero de esterilla negro para aumentar el contraste entre los orificios y la porción de la muestra
que define los orificios. El nivel de gris medio y la desviación estándar del tablero de esterilla negro fueron 16 y 4
respectivamente.
Las imágenes se adquirieron con la luz apagada usando el microscopio con monitor montado sobre un soporte
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directamente encima de la muestra. La fuente de luz Keyence que ilumina la muestra se ajusta y se monitoriza con
el software Optimas para medir el nivel de gris medio y la desviación estándar de una cuña de densidad 0,3 en una
Kodak Grey Scale disponible en Eastman Kodak Company de Rochester, New York. El control de la fuente de luz
Keyence se ajusta de manera que el nivel de gris medio de la cuña iluminada es 111 ± 1 y la desviación estándar es 10
±1. Todas las imágenes se adquirieron durante un único período de tiempo y la fuente de luz Keyence se monitoriza
midiendo el nivel de gris medio y la desviación estándar de la cuña durante todo el proceso de adquisición de imagen.
Para medir un orificio individual, sólo es de interés el tamaño efectivo del orificio. Medir el tamaño efectivo del
orificio cuantifica el tamaño del orificio destinado a contribuir a la porosidad del vehículo estructurado 24, y da cuenta
de las contribuciones de las fibras y los haces de fibras que atraviesan un área destinada a ser un orificio. Un orificio
efectivo es un agujero que atraviesa el vehículo estructurado 24 que tiene un nivel de gris menor que o igual a 18
empleando los parámetros de adquisición de imagen como se describe en esta memoria. Así, un orificio deseado
puede estar divido en orificios efectivos plurales por fibras que lo atraviesan.
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El software de análisis de imagen se calibra en milímetros mediante una imagen reglada que se obtiene de las
imágenes de la muestra. Para reducir el ruido se aplica a cada imagen guardada un filtro promediador de 3 por 3 píxel
que se encuentra en el menú de imagen Optimas 3,1. Los orificios se detectan en el intervalo de nivel de gris de 0 a
18. Un orificio que no está totalmente contenido en el área de visión de 5,8 por 4,2 no se considera en las medidas de
área individual y de perímetro. Por tanto, las medias de área y perímetro y las distribuciones no están afectadas por los
orificios que no están totalmente contenidos en el campo de visión.
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Sin embargo, los orificios individuales que no se pueden ver totalmente en la imagen se incluyen en el cálculo de
área abierta en porcentaje. Esta diferencia tiene lugar porque el área abierta en porcentaje es simplemente la imagen
de las relaciones de píxeles de 0 a 18 frente al número total de píxeles de la imagen. Las áreas que tienen un nivel de
gris 19 o mayor no se contabilizaron en el cálculo de área abierta.
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El área abierta en porcentaje para la media de 10 imágenes de cada vehículo estructurado 24 se mide usando el
software Optimas Image Analysis. El área abierta en porcentaje se define como la relación del número de píxeles que
tienen un nivel de gris de 0 a 18 frente al número total de píxeles de la imagen. El área abierta en porcentaje se mide
para cada imagen que representa una región particular de una muestra de vehículo estructurado. Después se promedia
el área abierta en porcentaje de cada una de las 10 imágenes individuales para rendir un área abierta en porcentaje de
la muestra completa.
El análisis de datos se lleva a cabo mediante una hoja de cálculo Excel, también disponible en Microsoft Corporation de Redmond, Washington. La hoja de cálculo Excel organiza las medidas del área abierta en porcentaje, área
de orificio y perímetro de orificio obtenidas con el software Optimas. Las medias de cada muestra y las desviaciones estándar, las distribuciones de tamaño y frecuencia de las áreas de un orificio individual y los cálculos de radio
hidráulico (área dividida por perímetro) de los orificios individuales se obtienen usando la hoja de cálculo.
Las distribuciones de área de un orificio individual también se calculan usando la hoja de cálculo Excel. Los
orificios se clasifican en grupos de ciertos intervalos de tamaño. Se determina el número de áreas de orifico que caen
dentro de ciertos intervalos de tamaño de interés así como la suma de las áreas dentro de cada intervalo. Los intervalos
se establecen con incrementos de 0,05 milímetros cuadrados. Estas áreas se expresan como un porcentaje del área
abierta total de la muestra. La frecuencia y suma de las distribuciones de área se obtienen combinando medidas de
orificios individuales de las 10 imágenes de cada muestra.
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REIVINDICACIONES
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1. Un artículo absorbente desechable (20) que tiene una línea central transversal (110), una primera región (81) y
una segunda región (82), estando situada dicha primera región por delante de dicha línea central transversal, estando
la primera región en contacto con la parte delantera de la cintura del usuario durante el uso, estando la segunda región
situada por detrás de dicha línea central transversal, estando dicha segunda región en contacto con la parte posterior
de la cintura del usuario durante el uso, comprendiendo dicho artículo absorbente desechable un vehículo estructurado
(24) permeable a los líquidos, una lámina de respaldo (26) impermeable a los líquidos unida periféricamente al menos
parcialmente a dicho vehículo estructurado, una estructura de almacenamiento de líquidos (28) situada entre dicha
lámina superior y dicha lámina de respaldo, y una estructura de tratamiento de líquidos (29) situada entre dicha lámina
superior y dicha estructura de almacenamiento de líquidos; estando una parte de dicha estructura de tratamiento de
líquidos situada en dicha primera región, una parte de dicha estructura de tratamiento de líquidos situada en dicha
segunda región, caracterizado por que dicho artículo absorbente tiene un valor de humedad de la lámina superior
menor que 120 miligramos según el Método de Ensayo de Humedad del Producto Acabado Lámina Superior descrito
en esta memoria y por que dicho artículo absorbente desechable tiene un Almacenamiento bajo Presión en la región
delantera de al menos 800 gramos por metro cuadrado según el Ensayo de Almacenamiento bajo Presión descrito en
esta memoria.
2. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho artículo absorbente desechable
tiene una capacidad de admisión de producto en la región delantera (81) de más de 3,75 ml/s en la primera descarga y
de más de 0,5 ml/s en la cuarta descarga.
3. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho artículo absorbente desechable
tiene un valor de Hidratación de la Piel en la región delantera (81) menor que 120 mg según el Método de Ensayo de
Rehumectación de Colágeno definido en esta memoria.
4. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho artículo absorbente desechable
tiene una inmovilización bajo inversión comprimida en la región delantera (81) de al menos 70% según el Ensayo de
Inmovilización bajo Inversión Comprimida descrito en esta memoria.
5. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 4, en el que dicho artículo absorbente desechable
tiene una retención bajo inversión comprimida en la región delantera (81) de al menos 7,5 gramos según el Ensayo de
Retención bajo Inversión Comprimida descrito en esta memoria.
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6. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho artículo absorbente desechable
tiene un valor de Almacenamiento bajo Presión en la región posterior (82) de al menos 0,5 gramos por metro cuadrado
según el Ensayo de Almacenamiento bajo Presión descrito en esta memoria.
7. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 4, en el que dicho artículo absorbente desechable
tiene una inmovilización bajo inversión comprimida en la región posterior (82) de al menos 70% según el Ensayo de
Inmovilización bajo Inversión Comprimida descrito en esta memoria.
8. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 7, en el que dicho artículo absorbente desechable
tiene una retención bajo inversión comprimida en la región posterior (82) de al menos 7,5 gramos según el Ensayo de
Retención bajo Inversión Comprimida descrito en esta memoria.
9. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho vehículo estructurado (24)
comprende una pluralidad de orificios que tienen un tamaño de al menos 0,2 mm2 .
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10. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicho vehículo estructurado (24)
tiene un área abierta de más del 12%.
11. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicha estructura de tratamiento
de líquidos (29) tiene una resistencia a la compresión de al menos 70% bajo una presión aplicada de 1 Newton por
centímetro cuadrado.
12. El artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicha estructura de tratamiento de
líquidos (29) tiene una resiliencia de al menos 50% después de 30 segundos bajo una presión aplicada de 1 Newton
por centímetro cuadrado.
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13. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicha estructura de tratamiento de
líquidos (29) tiene una relación de peso base a espesor sin comprimir inferior a 100 gramos por metro cuadrado por
milímetro.
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14. Un artículo absorbente desechable (20) según la reivindicación 1, en el que dicha estructura de tratamiento de
líquidos (29) comprende un respaldo (120) y una lámina de fibras (126), teniendo dicha lámina de fibras partes de
anclaje a dicho respaldo en posiciones de unión espaciadas (128) y teniendo partes arqueadas (130) de dicha lámina
que se proyectan a partir de dicho respaldo entre las posiciones de unión.
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