MX2012015072A

MX2012015072A - Articulo con estructura soluble de trama fibrosa que comprende agentes activos.

Info

Publication number: MX2012015072A
Application number: MX2012015072A
Authority: MX
Inventors: Robert Wayne Glenn Jr; Jonathan Paul Brennan; William Maxwell Allen Jr; Rajeev Chhabra
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-02-07
Also published as: JP2017078076A; CN103282015B; EP2588064B1; EP2588064A2; MX2019008123A; WO2012003349A3; US20140329428A1; US9545364B2; MX360481B; CA2803010C; MX370147B; WO2012003349A2; JP6113072B2; ES2792823T3; CN103282015A; US20120021026A1; BR122019015741B1; BR112012033414B1; CA2803010A1; US20160271021A1

Abstract

Las composiciones para el cuidado personal de la presente invención están en la forma de un artículo que comprende una estructura soluble de trama fibrosa. Las fibras de la estructura soluble de trama fibrosa comprenden un surfactante; un agente de estructuración polimérico soluble en agua; y un plastificante. Además, la relación del agente de estructuración polimérico soluble en agua a agente activo en la fibra es 3.5 o menor.

Description

ARTÍCULO CON ESTRUCTURA SOLUBLE DE TRAMA FIBROSA QUE COMPRENDE AGENTES ACTIVOS CAMPO DE LA INVENCIÓN En la presente descripción se describe una composición para el cuidado personal, cuidado bucal, cuidado de la salud y cuidado del hogar que suministra agentes activos en el cabello, folículos pilosos, piel, dientes, cavidad bucal, telas y superficies rígidas en forma de un artículo que es una estructura soluble de trama fibrosa.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La mayoría de los productos de consumo que hoy se encuentran en el mercado se venden como productos líquidos. Si bien son muy usados, los productos líquidos presentan desventajas en términos de envasado, almacenamiento, transporte y facilidad de uso.

Típicamente, los productos líquidos de consumo se venden en botellas que adicionan costos significativos, así como residuos de envasado, muchos de los cuales terminan en los basureros.

Tradicionalmente, el suministro de agentes activos a partir de fibras multicomponentes proviene de fibras compuestas de polímeros termoplásticos típicos, tales como poliolefinas, que son insolubles en agua, es decir, la fibra no se disuelve completamente. Además, el componente del agente activo de dichas fibras tradicionalmente incorpora agentes activos solo como un componente menor, por ejemplo, hasta aproximadamente 5 % en peso.

La producción de fibras solubles micrométricas y submicrométricas (y de ahí las tramas correspondientes) a partir de mezclas de procesamiento acuosas que comprendan agentes activos y polímeros solubles en agua sería ventajosa debido a la elevada relación área de superficie a peso (inmediatamente después del hilado de las fibras) que reduciría significativamente la energía y el tiempo de secado requeridos para producir la forma sólida, al tiempo que suministraría una estructura de poro muy abierto necesaria para las velocidades de disolución potencialmente elevadas. Sin embargo, la inclusión de agentes activos puede afectar negativamente las propiedades de reología extensional de la composición polimérica soluble en agua y la capacidad para producir fibras. Tradicionalmente, las fibras de soluciones de poli(alcohol vinílico) han incluido la incorporación de niveles menores/inferiores de ingredientes tales como plastificantes (polietilenglicol, glicerina), extensores (arcilla, almidón) y agentes de entrecruzamiento, todos los cuales son generalmente conocidos por ser compatibles con los procesos formadores de fibras. Sin embargo, la inclusión de niveles elevados de surfactantes iónicos (surfactantes aniónicos, surfactantes anfóteros, surfactantes zwitteriónicos, surfactantes catiónicos) puede ser difícil, ya que puede dar lugar a estructuras de fases generalmente del tipo líquido/pasta no adherente (micelas tipo gusano, cristal líquido y fases hexagonales), incluso a concentraciones elevadas.

Los inventores de la presente invención han descubierto, sorprendentemente, la capacidad para producir fibras solubles que comprenden niveles significativos de agentes activos, incluidos los surfactantes iónicos. En ciertos casos, las composiciones incluyen un modificador de reología extensional para mejorar la capacidad formadora de fibras en presencia de agentes activos.

Por ello, un objetivo de la presente composición es proveer un producto de consumo soluble y fibroso que se pueda disolver conveniente y rápidamente en la palma del consumidor para reconstituir un producto liquido, a fin de facilitar la aplicación al sustrato del consumidor objetivo, a la vez que provea un suministro suficiente de agentes activos para el efecto previsto en los sustratos del consumidor objetivo (con un desempeño similar al de los productos líquidos actuales). Un objetivo adicional es proveer un producto que se pueda producir de manera económica mediante el hilado de las fibras que comprenden los agentes activos.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN Un artículo que comprende una estructura soluble de trama fibrosa, que comprende un número significativo de fibras con un diámetro promedio menor que aproximadamente 10 micrómetros. Las fibras están fabricadas a partir de una composición que comprende: de aproximadamente 10 % a aproximadamente 75 % de un surfactante; de aproximadamente 10 % a aproximadamente 70 % de agente de estructuración polimérico soluble en agua; y de aproximadamente 1 % a aproximadamente 25 % de plastificante; donde la relación del agente de estructuración polimérico soluble en agua a agente activo en la fibra es de 3.5 o menor.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Aunque la especificación concluye con reivindicaciones que señalan particularmente y reivindican claramente la presente invención, se cree que la presente invención se comprenderá mejor a partir la siguiente descripción de modalidades, tomada en conjunto con las figuras acompañantes, en las cuales los números de referencia iguales identifican elementos idénticos y en donde: la Figura 1 es un esquema de una tobera circular para fibrilado por película de fluido a fin de formar fibras a partir del fluido de mezcla de procesamiento; la Figura 2 es un esquema de una tobera de ranura para fibrilado por película de fluido a fin de formar fibras a partir del fluido de mezcla de procesamiento. la Figura 3 es una microfotografía de SEM (50x) del surfactante con fibras obtenido mediante fibrilado por fusión; la Figura 4A es un diagrama de instalación para hilar la mezcla de procesamiento en fibras sobre un soporte de unión por hilado con cuatro orificios- la Figura 4B es una microfotografía de SEM del surfactante con fibras obtenido mediante unión por hilado; la Figura 4C es una investigación de disolución microscópica de fibras obtenidas mediante unión por hilado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En todas las modalidades de la presente invención, todos los porcentajes se expresan en peso de la composición total a menos que se indique específicamente de cualquier otra forma Todos los intervalos son relaciones en peso a menos que se indique específicamente de cualquier otra forma. Todos los intervalos son globales y combinables. El número de dígitos significativos no constituye una limitación a las cantidades indicadas ni a la precisión de las mediciones. Debe entenderse que todas las cantidades numéricas están modificadas por la palabra "aproximadamente" a menos que se indique específicamente de cualquier otra forma. A menos que se indique de cualquier otra forma, todas las mediciones se realizan a 25 °C y en condiciones ambientales, en donde "condiciones ambientales" se refiere a las condiciones que tienen lugar a aproximadamente una atmósfera de presión y a aproximadamente 50 % de humedad relativa. Con respecto a los ingredientes listados, todos estos pesos se basan en el nivel de activo, por lo que, a menos que se indique de cualquier otra forma, no incluyen portadores o subproductos que puedan estar incluidos en materiales comercialmente disponibles.

Definiciones Como se usa en la presente descripción, el término "composición para el cuidado del cabello" significa una composición que podría aplicarse a la piel y el pelo de un mamífero sin efectos indeseables indebidos.

En la presente descripción, se puede hacer referencia al artículo con estructura soluble de trama fibrosa como "el artículo" o "el artículo soluble". Todas las referencias pretenden significar el artículo con estructura soluble de trama fibrosa. Como se usa en la presente descripción, un "artículo de producto de consumo" significa el artículo que suministra un beneficio que desea el consumidor, muy probablemente mediante el uso de un agente benéfico y/o activo, por ejemplo, un agente para el cuidado de la belleza.

Como se usa en la presente descripción, "soluble" significa que el artículo cumple con el valor de disolución en mano. En una modalidad, el artículo tiene un valor de disolución en mano de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 frotaciones; en otra modalidad, de aproximadamente 2 a aproximadamente 25 frotaciones; en otra modalidad, de aproximadamente 3 a aproximadamente 20 frotaciones y, en aún otra modalidad, de aproximadamente 4 a aproximadamente 15 frotaciones, según lo calculado por el método de disolución en mano.

El artículo puede constituir una o más capas de trama fibrosa que están opcionalmente unidas entre sí por un medio de unión (incluidos calor, humedad, ultrasonido, presión, etc.) El artículo tiene un peso base de aproximadamente 30 g/m2 a aproximadamente 1 ,000 g/m2; en otra modalidad, de aproximadamente 60 g/m a aproximadamente 800 g/m2; en otra modalidad, de aproximadamente 90 g/m2 a aproximadamente 700 g/m2 y, en aún otra modalidad, de aproximadamente 120 g/m2 a aproximadamente 650 g/m2; y un espesor, tal como se define en la presente descripción, de aproximadamente 0.25 mm a aproximadamente 10 mm; en una modalidad, de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 7 mm y, en otra modalidad, de aproximadamente 0.75 mm a aproximadamente 6 mm.

El artículo comprende un número significativo de fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 150 micrómetros; en una modalidad, de aproximadamente 100 micrómetros; en otra modalidad, de aproximadamente 10 micrómetros y, en aún una modalidad, de aproximadamente 1 micrometro, con una desviación estándar relativa menor que 100 %, alternativamente menor que 80 %, alternativamente menor que 60 %, alternativamente menor que 50 %, tal como en el intervalo de 10 % a 50 %, por ejemplo. Como se describe en la presente descripción el número significativo significa al menos 10 % de todas las fibras solubles; en otra modalidad, al menos 25 % de todas las fibras solubles; en otra modalidad, al menos 50 % de todas las fibras solubles; en aún otra modalidad, al menos 75 % de todas las fibras solubles. En una modalidad particular, el número significativo puede ser al menos 99 % de todas las fibras solubles. En una modalidad adicional, al menos 50 % de todas las fibras solubles pueden tener un diámetro promedio menor que aproximadamente 10 micrómetros. Las fibras solubles producidas por el método de la presente descripción tienen un número significativo de fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 1 micrometro, o fibras submicrométricas. En una modalidad, el artículo que comprende el artículo puede tener al menos 25 % de todas las fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 1 micrómetro; en otra modalidad, al menos 35 % de todas las fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 1 micrómetro; en otra modalidad, al menos 50 % de todas las fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 1 micrómetro, y, en aún otra modalidad, al menos 75 % de todas las fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 1 micrómetro.

Como se usa en la presente descripción, el "diámetro promedio" se calcula como una media aritmética de los diámetros de todas las fibras solubles en la muestra medida. La desviación estándar relativa del diámetro de fibra se calcula dividiendo la desviación estándar estadística del diámetro por el diámetro promedio de todas las fibras en la muestra medida. El método de medición del diámetro de fibra se describe más adelante en la descripción.

El peso base del artículo se calcula en la presente invención como el peso del artículo por área del artículo (g/m2). El área se calcula como el área de proyección sobre una superficie plana perpendicular a los bordes exteriores del artículo. Para un objeto plano el área se computa sobre la base del área encerrada dentro del perímetro exterior de la muestra. Para un objeto esférico el área se computa sobre la base del diámetro promedio como 3.14 x (diámetro/2)2. Para un objeto cilindrico el área se computa sobre la base del diámetro promedio y la longitud promedio como diámetro x longitud. Para un objeto tridimensional de forma irregular, el área se computa sobre la base del lado con las dimensiones exteriores más grandes proyectadas sobre una superficie plana orientada perpendicularmente a este lado. Esto puede lograrse calcando las dimensiones exteriores del objeto en papel cuadriculado con un lápiz y, después, computando el área contando aproximadamente los cuadros y multiplicándolos por el área conocida de los cuadros, o tomando una fotografía del área calcada (preferentemente, sombreada para contraste) incluyendo una escala, y usando técnicas de análisis de imágenes.

El grosor del artículo se obtiene mediante el uso de un micrómetro o calibre de grosor, tal como el micrómetro digital con soporte de disco número de modelo IDS-1012E de Mitutoyo Corporation (Mitutoyo Corporation, 965 Corporate Blvd, Aurora, IL, Estados Unidos 60504). El micrómetro tiene una platina de 2.54 cm (1 pulgada) de diámetro que pesa aproximadamente 32 gramos y mide el grosor a una presión de aplicación de aproximadamente 0.28 MPa (40.7 psi (6.32 g/cm2)).

Para medir el grosor del artículo se levanta la platina, se coloca una sección de la muestra del artículo sobre el soporte que se encuentra debajo de la platina, se baja cuidadosamente la platina para que entre en contacto con la muestra, se libera la platina y se mide el grosor de la muestra, en milímetros, en el lector digital. La muestra debe extenderse completamente y hacia todos los bordes de la platina, para asegurarse de que el grosor se mida al menor nivel de presión de superficie posible, excepto para el caso de muestras más rígidas que no son planas. Para muestras más rígidas que no son completamente planas, se mide un borde plano de la muestra haciendo que sólo una porción de la platina entre en contacto con la porción plana de la muestra.

El artículo tiene una densidad seca de aproximadamente 0.01 g/cm3 a aproximadamente 0.6 g/cm3; en una modalidad, de aproximadamente 0.03 g/cm3 a aproximadamente 0.5 g/cm3; en una modalidad, de aproximadamente 0.04 g/cm3 a aproximadamente 0.4 g/cm3; y, en otra modalidad, de aproximadamente 0.06 g/cm3 a aproximadamente 0.3 g/cm3.

La densidad seca del artículo se determina por medio de la siguiente ecuación: Densidad calculada = Peso base del artículo / (Grosor del artículo x 1 ,000). El peso base y el grosor del artículo se determinan de conformidad con los métodos descritos en la presente descripción.

Como se usa en ta presente descripción, "composición para el cuidado personal" significa una composición que se puede aplicar en el tejido queratinoso de un mamífero sin producir efectos indeseables indebidos.

Como se usa en la presente descripción, "tejido queratinoso" se refiere a capas que contienen queratina dispuestas en la cubierta protectora externa de los mamíferos e incluye, pero no se limita a, la piel, cabello, cuero cabelludo y uñas.

Como se usa en la presente descripción con referencia al tejido queratinoso de un mamífero, "beneficio para la belleza" incluye, pero no se limita a, la limpieza, inhibición del sebo, reducción de la apariencia oleosa y/o brillosa de la piel y/o el cabello, reducción de la sequedad, picor y/o descascaramiento, reducción del tamaño del poro de la piel, exfoliación, descamación, mejoramiento de la apariencia del tejido queratinoso, acondicionamiento, suavizado, etc.

Como se usa en la presente descripción, "agente benéfico para la belleza" se refiere a materiales que se pueden incluir en la composición para proveer uno o más beneficios para la belleza.

Como se usan en la presente descripción, "activos para el cuidado de la piel" o "activos" se refieren a compuestos que, cuando se aplican en la piel, proveen un beneficio o mejora en la piel. Se entiende que los activos para el cuidado de la piel son útiles para aplicar en la piel, pero también en el cabello, cuero cabelludo, uñas y otros tejidos queratinosos de mamíferos.

Los artículos descritos en la presente descripción pueden ser útiles para el tratamiento de trastornos en los tejidos queratinosos (por ejemplo, cabello, piel o uñas). Como se usa en la presente descripción, "tratamiento" o "tratar" incluye regular y/o mejorar inmediatamente la sensación o la apariencia cosmética del tejido queratinoso. Por ejemplo, "regular los trastornos de la piel, el cabello o las uñas" incluye: engrosamiento de la piel, el cabello o las uñas (por ejemplo, formar la epidermis y/o dermis y/o las capas subdérmicas [p. ej. grasa o músculo subcutáneo de la piel y, cuando sea aplicable, las capas queratinosas del tallo del pelo o la uña) para reducir la atrofia de la piel, el cabello o las uñas, aumentando la convolución del borde dérmico-epidérmico (conocido además como los puentes intercelulares), evitando la pérdida de elasticidad del cabello o la piel (pérdida, daño y/o inactivación de la elastina funcional de la piel), tal como elastosis, colgamiento, pérdida de piel o retracción del cabello debido a deformación; cambio de coloración melanínico o no melanínico en la piel, cabello o uñas, tal como ojeras, manchas (p. ej. coloración roja despareja debido a, por ejemplo, rosácea) (en adelante, denominada "manchado rojo"), palidez (color pálido), decoloración causada por telangiectasis o vascularizaciones aracnoideas, y canas.

Artículo de producto de consumo Los inventores de la presente invención han descubierto, sorprendentemente, que se puede producir un artículo de producto de consumo formado a partir de una trama fibrosa, en la que cada fibra comprende un nivel significativo de uno o más activos y/o agentes mediante un proceso de hilado de fibra. Ahora esto se puede lograr al preparar una mezcla de procesamiento que comprende un activo y/o un agente, un agente de estructuración polimérico disuelto en agua y, opcionalmente, un plastificante, e hilando la composición en presencia de una corriente de gas presurizado (preferentemente, aire calentado) para eliminar la mayor parte del agua y producir fibras sólidas; y formando una trama con las fibras con la inclusión de técnicas opcionales de unión, con un contenido final de humedad deseado, en una modalidad, de aproximadamente 0.5 % a aproximadamente 15 % de humedad, para formar el artículo de producto de consumo.

Se ha comprobado que se pueden producir fibras que comprendan un nivel significativo de activos/agentes, especialmente cuando el activo/agente comprende un sistema surfactante iónico que es conocido, generalmente, como formador de estructuras de fases del tipo líquido/pasta no adherente, especialmente a concentraciones más elevadas que, de ese modo, impedirían la capacidad para producir fibras. La capacidad del sistema surfactante iónico para producir micelas sumamente alargadas (típicamente, con un porcentaje significativo de surfactantes anfóteros y/o surfactantes zwitteriónicos en sinergia con surfactantes aniónicos) puede dar lugar a una sinergia con el agente de estructuración polimérico soluble en agua, originando una viscoelasticidad y reología extensional (fibrosidad) suficientes para generar las fibras.

En una modalidad adicional, se puede incorporar un modificador de reología extensional en la composición de la mezcla de procesamiento.

Las fibras descritas en la presente descripción comprenden un agente de estructuración polimérico soluble en agua y un agente activo en donde la relación en peso del agente de estructuración polimérico soluble en agua al activo/agente en las fibras es de aproximadamente 3.5 o menor, y/o menor que aproximadamente 2.5, y/o menor que aproximadamente 1 .5, y/o menor que aproximadamente 1.0, y/o menor que aproximadamente 0.5, y/o menor que aproximadamente 0.3, y/o a aproximadamente 0.1 , y/o a aproximadamente 0.15 y/o a aproximadamente 0.2. 1. Composición Los artículos descritos en la presente descripción pueden ser espumantes o no espumantes, según las instrucciones de uso para el consumidor.

A. Artículos espumantes Los artículos espumantes para el propósito de formación de espuma y/o limpieza comprenden una cantidad de surfactante de aproximadamente 10 % a aproximadamente 75 %; en una modalidad, de aproximadamente 30 % a aproximadamente 70 % y, en otra modalidad, de aproximadamente 40 % a aproximadamente 65 % en peso del artículo para el cuidado personal; en donde el surfactante comprende uno o más surfactantes del Grupo I, en donde el Grupo I incluye suríactantes aniónicos que son adecuados para usar en composiciones para el cuidado del cabello u otras composiciones para el cuidado personal y, opcionalmente, dos o más surfactantes del Grupo II, en donde el Grupo II incluye un surfactante seleccionado del grupo que consiste en surfactantes anfóteros, zwitteriónicos y combinaciones de estos, adecuados para usar en composiciones para el cuidado del cabello u otras composiciones para el cuidado personal; en donde la relación de surfactantes Grupo I a Grupo II es de aproximadamente 100:0 a aproximadamente 30:70. En otra modalidad, la relación de los surfactantes del Grupo I a los del Grupo II es de aproximadamente 85:15 a aproximadamente 40:60. En aún otra modalidad, la relación de los surfactantes del Grupo I a los del Grupo II es de aproximadamente 70:30 a aproximadamente 55:45.

Se describen ejemplos no limitantes de surfactantes aniónicos en las patentes de los EE. UU. núm. 2,486,921 ; 2,486,922; y 2,396,278. El surfactante aniónico puede seleccionarse del grupo que consiste en sulfatos de alquilo y de alquiléter, monoglicéridos sulfonados, olefinas sulfonadas, sulfonatos de alquil arilo, sulfonatos de alcano primarios o secundarios, alquil sulfosuccinatos, tauratos ácidos, isetionatos ácidos, sulfonato de alquil gliceriléter, metil ásteres sulfonados, ácidos grasos sulfonados, fosfatos de alquiló, glutamatos de acilo, sarcosinatos de acilo, lactilatos de alquilo, fluorosurfactantes aniónicos, lauroil glutamato sódico, y combinaciones de estos.

Los ejemplos no limitantes de surfactantes anfóteros o zwitteriónicos adecuados se describen en las patentes de los EE. UU. núm. 5,104,646 (Bolic Jr. y col.), 5,106,609 (Bolich Jr. y col.)- El surfactante zwitteriónico se puede seleccionar del grupo que consiste en cocamidoetil betaína, óxido de cocamidopropilamina, cocamidopropil betaína, cocamidopropil dimetilaminohidroxipropil colágeno hidrolizado, cocamidopropildimonio hidroxipropil colágeno hidrolizado, cocamidopropil hidroxisultaína, anfopropionato cocobetaineamido, coco betaína, coco-hidroxisultaína, coco/oleamidopropil betaína, coco-sultaína, lauramidopropil betaína, lauril betaína, lauril hidroxisultaína y lauril sultaína. El surfactante anfótero se puede ser seleccionar del grupo que consiste en cocoanfoacetato sódico, cocoanfodiacetato sódico, lauroanfoacetato sódico, lauroanfod ¡acetato sódico, lauroanfoacetato de amonio, cocoanfoacetato de amonio, lauroanfoacetato de trietanolamina y cocoanfoacetato de trietanolamina.

Los surfactantes del Grupo I y Grupo II adicionales adecuados incluyen aquellos descritos en la solicitud de patente de los EE. UU. núm. 61/120,765 y aquellos surfactantes descritos en McCutcheon's Detergente and Emulsifiers, Edición norteamericana (1986), Allured Publishing Corp.; McCutcheon's, Functional Materials, Edición norteamericana (1992), Allured Publishing Corp.; y la patente de los EE. UU. núm. 3,929,678 (Laughlin y col.). Otros ejemplos no limitantes de surfactantes adecuados se incluyen en la solicitud de patente de los EE. UU. núm. de serie 61/ 20,790.

B. Artículos no espumantes Los artículos no espumantes comprenden una cantidad de surfactante de aproximadamente 10 % a aproximadamente 75 %; en otra modalidad, de aproximadamente 15 % a aproximadamente 60 % y, en otra modalidad, de aproximadamente 20 % a aproximadamente 50 % en peso del artículo para el cuidado personal; en donde el surfactante comprende uno o más de los surfactantes descritos a continuación y donde, sin embargo, los surfactantes aniónicos se incluyen en un nivel menor que aproximadamente 10 %. 1. Surfactantes aniónicos Si el artículo es no espumante, el sustrato puede comprender un nivel máximo de aproximadamente 10 % (o menor que aproximadamente 10 %) de surfactantes aniónicos. 2. Surfactantes no iónicos Los artículos no espumantes comprenden una cantidad de surfactantes no iónicos de aproximadamente 10 % a aproximadamente 75 %; en otra modalidad, de aproximadamente 15 % a aproximadamente 60 % y, en otra modalidad, de aproximadamente 20 % a aproximadamente 50 % en peso del artículo para el cuidado personal. En una modalidad, los surfactantes no iónicos se incluyen como un auxiliar de proceso en la elaboración de un artículo estable. Los surfactantes no iónicos adecuados para el uso incluyen aquellos descritos en la publicación Detergents and Emulsifiers de McCutcheon, edición norteamericana (1986), Allured Publishing Corp., y Functional Materials de McCutcheon, edición norteamericana (1992). Los surfactantes no iónicos adecuados para usar en las composiciones para el cuidado personal incluyen, pero no se limitan a, alquilfenoles polioxietilenados, alcoholes polioxietilenados, polioxipropilenglicoles polioxietilenados, gliceril ésteres de ácidos alcanoicos, poligliceril ésteres de ácidos alcanoicos, propilenglicoi ésteres de ácidos alcanoicos, sorbitol ésteres de ácidos alcanoicos, sorbitol ésteres polioxietilenados de ácidos alcanoicos, polioxietilenglicol ésteres de ácidos alcanoicos, ácidos alcanoicos polioxietilenados, alcanolamidas, N-alquilpirrolidonas, alquil glicósidos, alquil poliglucósidos, óxidos de alquilamina y siliconas polioxietilenadas. 3. Surfactantes catiónicos Los artículos no espumantes comprenden una cantidad de surfactantes catiónicos de aproximadamente 10 % a aproximadamente 75 %; en otra modalidad, de aproximadamente 15 % a aproximadamente 60 % y, en otra modalidad, de aproximadamente 20 % a aproximadamente 50 % en peso del artículo para el cuidado personal. En una modalidad, los surfactantes catiónicos se incluyen como un auxiliar de proceso en la elaboración de un artículo. Los surfactantes catiónicos adecuados para el uso incluyen aquellos descritos en la publicación Detergents and Emulsifiers de McCutcheon, edición norteamericana (1986), Allured Publishing Corp., y Functional Materials de McCutcheon, edición norteamericana (1992). Los activos adecuados de acondicionador catiónico de amonio cuaternario pueden incluir cloruro de cetiltrimetilamonio, cloruro de beheniltrimetilamonio (BTAC), cloruro de esteariltrimetilamonio, cloruro de cetilpiridinio, cloruro de octadeciltrimetilamonio, cloruro de hexadeciltrimetilamonio, cloruro de octildimetilbencilamonio, cloruro de decildimetilbencilamonio, cloruro de estearildimetilbencilamonio, cloruro de didodecildimetilamonio, cloruro de dioctadecildimetilamonio, cloruro de distearildimetilamonio, cloruro de trimetilamonio derivado de sebo, cloruro de cocotrimetilamonio, cloruro de dipalmitoiletildimetilamonio, cloruro de PEG-2 oleilamonio y sales de estos, donde el cloruro se sustituye por un halógeno, (p. ej., bromuro), acetato, citrato, lactato, glicolato, fosfato, nitrato, sulfato o alquilsulfato.

En una modalidad, los activos de acondicionador catiónico de amonio cuaternario para usar en la invención son cloruro de cetiltrimetilamonio, disponible comercialmente, por ejemplo, como GENAMIN CTAC de Clariant y Arquad 16/29 suministrado por Akzo Nobel, cloruro de beheniltrimetilamonio (BTMAC), como GENAMIN KDMP suministrado por Clariant, y cloruro de distearildimetilamonio, como GENAMIN DSAP suministrado por Clariant. Podrían ser adecuadas, además, las mezclas de cualquiera de los materiales mencionados anteriormente. En otra modalidad, el activo acondicionador catiónico de amonio cuaternario es cloruro de beheniltrimetilamonio (BTMAC). 4. Surfactantes poliméricos Los surfactantes poliméricos se pueden emplear, además, como un auxiliar de proceso en la elaboración del artículo, solos o en conjunto con surfactantes iónicos y/o no iónicos. Los surfactantes poliméricos adecuados para usar en las composiciones para el cuidado personal de la presente invención incluyen, pero no se limitan a, copolímeros de bloque de óxido de etileno y residuos de alquilo graso, copolímeros de bloque de óxido de etileno y óxido de propileno, poliacrilatos hidrófobamente modificados, celulosas hidrófobamente modificadas, poliéteres de silicona, copoliol ésteres de silicona, polidimetilsiloxanos dicuaternarios y siliconas de amino/poliéter comodificadas.

C. Componentes adicionales 1. Polímero soluble en agua ("agente de estructuración polimérico") El artículo comprende polímeros solubles en agua que funcionan como un agente de estructuración. Como se usa en la presente descripción, el término "polímero soluble en agua" es lo suficientemente amplio como para incluir tanto a los polímeros solubles en agua como a los polímeros dispersables en agua, y se define como un polímero con una solubilidad en agua, medida a 25 °C, de al menos aproximadamente 0.1 gramo/litro (g/l). En algunas modalidades los polímeros tienen una solubilidad en agua, que se mide a 25 °C, de aproximadamente 0.1 gramo/litro (g/l) a aproximadamente 500 gramos/litro (g/l). (Esto indica la producción de una solución macroscópicamente isotrópica o transparente, coloreada o incolora). Los polímeros para fabricar estos artículos pueden ser de origen natural o sintético y se pueden modificar por medio de reacciones químicas. Pueden o no ser formadores de película. Estos polímeros deberán ser fisiológicamente aceptables, es decir, deberán ser compatibles con la piel, las membranas mucosas, el cabello y el cuero cabelludo.

El o los polímeros solubles en agua puede/n estar presente/s de aproximadamente 10 % a aproximadamente 70 % en peso del artículo; en una modalidad, de aproximadamente 15 % a aproximadamente 60 % en peso del artículo y, en aún otra modalidad, de aproximadamente 20 % a aproximadamente 50 % en peso del artículo y, en todavía otra modalidad, de aproximadamente 25 % a aproximadamente 40 % en peso del artículo.

El/los polímero/s soluble/s en agua se puede/n seleccionar de modo que su peso molecular promedio ponderado sea de aproximadamente 40,000 a aproximadamente 500,000; en una modalidad, de aproximadamente 50,000 a aproximadamente ¡400,000; en otra modalidad, de aproximadamente 60,000 a aproximadamente 300,000 y, en otra modalidad, de aproximadamente 70,000 a aproximadamente 200,000. Para calcular el peso molecular promedio ponderado se suman los pesos moleculares promedio de cada materia prima polimérica multiplicados por sus respectivos porcentajes de peso relativo en peso del peso total de los polímeros presentes en el artículo.

En una modalidad, al menos uno de uno o más polímeros solubles en agua se escoge de tal manera que aproximadamente 2 % en peso de la solución del polímero soluble en agua brinda una viscosidad a 20 °C de aproximadamente 4 Centipoise a aproximadamente 80 centipoise; en otra modalidad, de aproximadamente 5 centipoise a aproximadamente 70 centipoise; y en otra modalidad, de aproximadamente 6| centipoise a aproximadamente 60 centipoise.

El/los polímero/s puede/n incluir, pero no se limita/n a, polímeros sintéticos como se describen en la patente de los EE. UU. núm. de serie 61/120,786, que incluyen polímeros derivados de monómeros acrílicos, tales como monómeros carboxílicos etilénicamente insaturados y monómeros etilénicamente insaturados, como se describen en la patente de los EE. UU. núm. 5,582,786 y la patente europea EP-A-397410. El/los polímero/s soluble/s en agua adecuados podrían seleccionarse, además, de polímeros de origen natural que incluyen los de origen vegetal; los ejemplos de estos se describen en la patente de los Estados Unidos núm. de serie 61/120,786. Los polímeros naturales modificados son útiles, además, como polímero/s soluble/s en agua y se incluyen en la patente de los EE. UU. núm. de serie 61/120,786. En una modalidad, los polímeros solubles en agua incluyen alcoholes polivinílicos, poliacrilatos, polimetacrilatos, copolímeros de ácido acrílico y acrilato de metilo, polivinilpirrolidonas, óxidos de polialquileno, almidón y derivados de almidón, pululana, gelatina, hidroxipropilmetilcelulosas, metilcelulosas y carboximetilcelulosas. En otra modalidad, los polímeros solubles en agua incluyen alcoholes polivinílicos e hidroxipropilmetilcelulosas. Los alcoholes polivinílicos adecuados incluyen aquellos disponibles de Ceianese Corporation (Dallas, TX) bajo el nombre comercial CELVOL®. Las hidroxipropilmetilcelulosas adecuadas incluyen aquellas disponibles de Dow Chemical Company (Midland, MI) bajo el nombre comercial METHOCEL®.

En una modalidad particular, el(los) polímero(s) soluble(s) en agua mencionado(s) anteriormente puede(n) mezclarse con cualquier almidón o combinación de almidones como un material de relleno en una cantidad tal que reduzca el nivel general de polímeros solubles en agua requeridos, siempre que ayude a proporcionar el artículo para el cuidado personal con la estructura y las características físicas/químicas requeridas, como se describe en la presente descripción.

En esos casos, el porcentaje en peso combinado del/los polímero/s soluble/s en agua y el material a base de almidón se encuentra, generalmente, en el intervalo de aproximadamente 10 % a aproximadamente 50 % en peso; en una modalidad, de aproximadamente 15 % a aproximadamente 40 % y, en una modalidad particular, de aproximadamente 20 % a aproximadamente 30 % en peso relativo al peso total del artículo. La relación de peso de polímero/s soluble/s en agua al material a base de almidón puede encontrarse, generalmente, en el intervalo de aproximadamente 1 :10 a aproximadamente 10:1 , en una modalidad de aproximadamente 1 :8 a aproximadamente 8:1 , en otra modalidad de aproximadamente 1 :7 a aproximadamente 7:1 y en otra modalidad de aproximadamente 6:1 a aproximadamente 1 :6.

Las fuentes típicas de materiales a base de almidón pueden incluir cereales, tubérculos, raíces, leguminosas y frutas. Las fuentes nativas pueden incluir maíz, chícharo, patata, banana, cebada, trigo, arroz, sagú, amaranto, tapioca, arrurruz, canna, sorgo, y variedades cerosas y de alta amilasa de ellos. Los materiales a base de almidón podrían incluir almidones nativos que se modifican mediante el uso de cualquier modificación conocida en la industria, que incluyen las descritas en la patente de los Estados Unidos núm. de serie 61/120,786. 2. Plastif ¡cante El artículo descrito en la presente descripción puede comprender, además, un agente plastificante soluble en agua, adecuado para usar en composiciones para el cuidado personal. En una modalidad, el o los plastificantes puede/n estar presente/s de aproximadamente 1 % a aproximadamente 25 % en peso del artículo; en otra modalidad de aproximadamente 3 % a aproximadamente 20 %; en otra modalidad, de aproximadamente 5 % a aproximadamente 15 %. Los ejemplos no limitantes de agentes plastificantes adecuados incluyen polioles, copolioles, ácidos policarboxilicos, poliésteres y copolioles de dimeticona. Los ejemplos de polioles útiles incluyen, pero no se limitan a, glicerina, diglicerina, propilenglicol, etilenglicol, butilenglicol, pentilenglicol, dimetanol ciclohexano, hexanodiol, polietilenglicol (200-600), alcoholes de azúcar tales como sorbitol, manitol, lactitol y otros alcoholes mono- y polihídricos de bajo peso molecular (p. ej., alcoholes de C2-C8); mono di- y f oligo-sacáridos tales como fructosa, glucosa, sacarosa, maltosa, lactosa y ácido ascórbico y sólidos de jarabe de maíz de alta fructosa. Los ejemplos adecuados de ácidos poücarboxilicos para usarse en la presente invención se describen en la patente de los Estados Unidos núm. de serie 61/120,786.

En una modalidad, los plastificantes incluyen glicerina o propilenglicol, y combinaciones de estos. La patente europea núm. EP283165B1 describe otros plastificantes adecuados que incluyen derivados de glicerol, tales como glicerol propoxilado. 3. Modificador de reología extensional El artículo puede comprender un modificador de reología extensional. El modificador de reología extensional se puede combinar con los ya citados agentes de estructuración poliméricos solubles en agua a fin de obtener propiedades reológicas deseables para la formación de fibras. Las propiedades reológicas fundamentales para la formación de fibras comprenden: viscosidad de c allamiento, viscosidad de elongación, elasticidad, etc.

El peso molecular promedio en peso del modificador de reología extensional puede ser de aproximadamente 500,000 a aproximadamente 0,000,000; en una modalidad, de aproximadamente 1 ,000,000 a aproximadamente 8,000,000 y, en una modalidad, de aproximadamente 2,000,000 a aproximadamente 6,000,000. El modificador de reología extensional puede estar presente de aproximadamente 0 % en peso a aproximadamente 5 % en peso, por peso del artículo de un modificador de reología extensional; alternativamente, de aproximadamente 0.1 % en peso a aproximadamente 4 % en peso; en una modalidad, de aproximadamente 0.25 % en peso a aproximadamente 3 % en peso y, en otra modalidad, de aproximadamente 0.5 % en peso a aproximadamente 2 % en peso por peso del artículo de un modificador de reología extensional. En esos casos, el porcentaje en peso del modificador de reología extensional puede ser menor que aproximadamente 10 %; en otra modalidad, menor que 5 % y, en aún otra modalidad, menor que 2 % en peso de la mezcla de procesamiento que forma el artículo.

En una modalidad, se pueden combinar dos o más modificadores de reología extensional de distintos pesos moleculares, en una modalidad, en diversas proporciones para obtener un peso molecular promedio en peso deseado y una distribución general de peso molecular adecuada para la formación de fibras, siempre que cada uno de los polímeros de origen tenga un peso molecular promedio en peso de aproximadamente 500,000 a aproximadamente 10,000,000. En una modalidad, un polímero de elevado peso molecular promedio en peso se puede combinar con un polímero de bajo peso molecular promedio en peso para obtener propiedades Teológicas tales como viscosidad de cizailamiento, viscosidad de elongación y elasticidad de la mezcla de procesamiento que sean deseables para la formación de fibras. Un experimentado en la industria de la formación de fibras puede ser capaz de optimizar la relación del óxido de polietileno de alto y bajo peso molecular promedio en peso a fin de obtener propiedades Teológicas deseables para la formación de fibras.

Los modificadores de reología extensional se pueden seleccionar a partir de alcoholes polivinílicos, polivinilpirrolidonas, óxidos de polialquileno, poliacrilatos, caprolactamas, polimetacrilatos, polimetilmetacrilatos, poliacrilamidas, polimetilacrilamidas, polidimetilacrilamidas, monometacrilatos de polietilenglicol, poliuretanos, ácidos policarboxílicos, acetatos polivinílicos, poliésteres, poliamidas, poliaminas, polietileniminas, copolímeros de ácido maleico/(acrilato o metacrilato), copolímeros de metilviniléter y de anhídrido maleico, copolímeros de acetato de vinilo y ácido crotónico, copolímeros de vinilpirrolidona y de acetato de vinilo, copolímeros de vinilpirrolidona y de caprolactama, vinil pirrolidona vinil acetato, copolímeros de monómeros aniónicos, catiónicos y anfóteros, goma de karaya, goma de tragacanto, goma arábiga, acemanano, konjac mañana, goma de acacia, goma de Anogeissus latifolia, aislado de proteína de suero y aislado de proteína de soya; extractos de semilla, que incluyen goma de guar, goma de algarrobilla, semilla de membrillo y semilla de plantago afra; extractos de algas, tales como carragenina, alginatos y agar; extractos de frutos (pectinas); aquellos de origen microbial, que incluyen goma de xantano, goma de gelana, pululana, ácido hialurónico, sulfato de condroitina y dextrano; y aquellos de origen animal, incluidos caseína, gelatina, queratina, hidrolizados de queratina, queratinas sulfónicas, albúmina, colágeno, glutelina, glucagones, gluten, ceína, goma laca, derivados de celulosa tales como hidroxipropilmetilcelulosa, hidroximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, metilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, etilcelulosa, carboximetilcelulosa, ftalato acetato de celulosa, nitrocelulosa y otros éteres/ésteres de celulosa; derivados de guar, tales como hidroxipropilguar y combinaciones de estos.

En una modalidad, los modificadores de reología extensional incluyen óxidos de polietileno.

En otra modalidad, se puede combinar un óxido de polietileno con un peso molecular promedio en peso de 8,000,000 con un óxido de polietileno con un peso molecular promedio en peso de 1 ,000,000 en proporciones que varíen de aproximadamente 5:95 a aproximadamente 95:5 en peso. En otra modalidad, se puede combinar un óxido de polietileno con un peso molecular promedio en peso de 6,000,000 con un óxido de polietileno con un peso molecular promedio en peso de 2,000,000 en proporciones que varíen de aproximadamente 5:95 a aproximadamente 95:5 en peso.

En aún otra modalidad, se puede combinar un óxido de polietileno con un peso molecular promedio en peso de 10,000,000 con un óxido de polietileno con un peso molecular promedio en peso de 1 ,000,000 en proporciones que varíen de aproximadamente 1 :99 a aproximadamente 99:1 en peso. Sin limitaciones teóricas de ninguna especie, la combinación de un pequeño porcentaje de polímerp de peso molecular muy elevado, tal como un óxido de polietileno con peso molecular de aproximadamente 10,000,000 con un polímero de menor peso molecular, tal como un óxido de polietileno con peso molecular de aproximadamente 1 ,000,000 provee elasticidad y una elevada viscosidad de elongación, a la vez que produce un mínimo impacto en la viscosidad de cizallamiento de una solución polimérica o masa fundida para la formación de fibras. La relación de combinación de polímeros de alto y bajo peso molecular depende de las propiedades reológicas generales y la tensión superficial de la mezcla de procesamiento, así como de las condiciones de procesamiento de la formación de fibras. 4. Ingredientes opcionales El artículo puede comprender, además, otros ingredientes opcionales que se conocen para el uso, o son útiles de cualquier otra forma en composiciones de productos de consumo, siempre que tales materiales opcionales sean compatibles con los materiales esenciales seleccionados descritos en la presente, o que no impidan indebidamente, de cualquier otra forma, el desempeño de la composición.

Los ingredientes opcionales pueden comprender activos/agentes que se pueden seleccionar del grupo que consiste en: agentes para la limpieza personal y/o acondicionadores, tales como agentes para el cuidado del cabello, agentes acondicionadores del cabello, agentes para el cuidado de la piel y agentes acondicionadores de la piel; agentes para el cuidado de la ropa y/o acondicionadores, tales como agentes para el cuidado de telas, agentes acondicionadores para telas, agentes suavizantes para telas, agentes antiarrugamiento para telas, agentes antiestética para el cuidado de telas, agentes de eliminación de manchas para el cuidado de telas, agentes para el desprendimiento de suciedad, agentes dispersantes, agentes supresores de espuma, agentes anti-espuma, y agentes para la renovación de telas; agentes para el cuidado de superficies duras y/o acondicionadores, tales como agentes líquidos para lavavajillas, agentes en polvo para lavavajillas, agentes de pulido, agentes antimicrobianos, perfumes, agentes blanqueadores (tales como agentes blanqueadores con oxígeno, peróxido de hidrógeno, agentes blanqueadores con percarbonato, agentes blanqueadores con perborato, agentes blanqueadores con cloro), agentes blanqueadores activadores, agentes quelantes, coadyuvantes, agentes abrillantadores, agentes inhibidores de transferencia de colorantes, agentes ablandadores de aguas, agentes endurecedores de aguas, agentes para el ajuste del pH, ácidos, bases, agentes medicinales, lociones, agentes blanqueadores dentales, agentes para el cuidado dental, agentes para el enjuague bucal, agentes periodontales para el cuidado de las encías, agentes protectores solares, enzimas, agentes floculantes, agentes efervescentes, conservantes, agentes cosméticos, agentes para la eliminación del maquillaje, agentes espumantes, agentes auxiliares de la deposición, agentes formadores de coacervado, arcillas, agentes espesantes, látex, sílices, agentes secantes, agentes para el tratamiento de aguas, agentes para el control del olor, agentes antitranspirantes, agentes de enfriamiento, agentes de calentamiento, agentes absorbentes en gel, agentes antiinflamatorios, colorantes, pigmentos, agentes comestibles, agentes dietéticos, vitaminas, minerales y combinaciones de estos.

Los ingredientes opcionales pueden incluir, además, aquellos materiales aprobados para el uso en cosméticos y que están descritos en los libros de referencia, tales como CTFA Cosmetic Ingredient Handbook (Manual de ingredientes cosméticos de la CTFA), Segunda Edición, The Cosmetic, Toiletries y Perfume Association (Asociación de artículos cosméticos, de tocador y fragancias), Inc. 1988, 1992. Los ejemplos de tales ingredientes opcionales se describen en las solicitudes de patente de los EE. UU. núm. de serie 12/361 ,634 y 10/392422 presentadas el 18 de marzo de 2003; y la publicación de la solicitud de patente de los EE. UU. núm. 2003/0215522A1 , con fecha 20 de noviembre de 2003.

Otros ingredientes opcionales incluyen solventes orgánicos, especialmente, cosolventes y solventes miscibles en agua útiles como agentes de solubilización para agentes de estructuración poliméricos y como aceleradores de secado. Ejemplos de solventes orgánicos adecuados se describen en la patente de los EE. UU. con núm. de serie 12/361,634. Otros ingredientes opcionales incluyen: polímeros de emulsión o látex, espesantes tales como polímeros solubles en agua, arcillas, sílices, diestearato de etilenglicol, auxiliares de deposición, que incluyen componentes formadores de coacervados. Los ingredientes opcionales adicionales incluyen activos anticaspa que incluyen, pero no se limitan a, piritiona de zinc, sulfuro de selenio y aquellos activos descritos en la publicación de los Estados Unidos núm. 2003/0215522A1. Además, los ingredientes opcionales pueden comprender surfactantes catiónicos, como los que se mencionaron anteriormente.

En una modalidad, los artículos pueden abarcar los agentes activos en la forma de un recubrimiento fijo de superficie físicamente adsorbido, ya sea como una película líquida delgada o como particulado fino. En una modalidad, la relación del artículo al recubrimiento fijo de superficie que comprende al menos un agente activo es de aproximadamente 110:1 a aproximadamente 0.1 :1 ; en otra modalidad, de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 0.2:1 y, en otra modalidad, de aproximadamente 10:1 a aproximadamente 0.3:1 y, en aún otra modalidad, de aproximadamente 1 :1 a aproximadamente 0.4:1. En una modalidad, el recubrimiento fijo de superficie comprende de aproximadamente 10 % a aproximadamente 100 % de agentes activos en peso del recubrimiento fijo de superficie; en otra modalidad, de aproximadamente 30 % a aproximadamente 100 % y, en aún otra modalidad, de aproximadamente 50 % a aproximadamente 100 %.

El recubrimiento fijo de superficie que comprende uno o más agentes activos se encuentra en al menos una porción de la superficie del artículo y puede penetrar el artículo en su totalidad o en parte. Alternativamente, el recubrimiento fijo de superficie se puede incluir en medio de dos capas separadas del artículo (p. ej., emparedado o encerrado). El recubrimiento fijo de superficie se puede atomizar, espolvorear, rociar, recubrir, imprimir en la superficie (p. ej., en la forma de un adorno, decoración o patrón deseado), verterse sobre o inyectarse en el interior, sumergirse o colocarse por cualquier otro medio adecuado, por ejemplo, mediante un dispositivo de depósito, cernidor o lecho de polvo. Aquellos con experiencia en la industria deberían comprender que el recubrimiento puede aplicarse como un recubrimiento en polvo o como un recubrimiento fluido. Por ejemplo, cuando el recubrimiento es fluido, el recubrimiento se puede atomizar, esparcir, gotear, imprimir, intercalar entre diferentes artículos o diferentes porciones del mismo artículo, aplicar en capas, inyectar, aplicar con bolilla o sumergir. El recubrimiento se puede aplicar sobre porciones o regiones completas de la superficie externa del artículo y se puede aplicar de una manera para adornar, decorar, formar un logotipo, diseño, etc. En una modalidad, los artículos fibrosos abarcan una o más matrices liberables en agua que comprenden agentes activos. El o los complejos de matriz desprendible en agua que comprenden agentes activos se pueden incorporar en la composición que se manipula para formar el artículo. Los complejos de matriz desprendible en agua que comprenden agentes activos se pueden incorporar en un recubrimiento fijo de superficie. En una modalidad, el recubrimiento fijo de superficie comprende de aproximadamente 10 % a aproximadamente 100 % de uno o más complejos de matriz desprendible en agua que comprenden agentes activos; en otra modalidad, de aproximadamente 25 % a aproximadamente 100 % y, en aún otra modalidad, de aproximadamente 40 % a aproximadamente 100 %.

La relación del material de la matriz desprendible en agua al o a los agentes activos en el complejo es, en una modalidad, de aproximadamente 0.5:1 a aproximadamente 19:1 ; en otra modalidad, de aproximadamente 0.7:1 a aproximadamente 6:1 y, en aún otra modalidad, de aproximadamente 1 :1 a aproximadamente 3:1. Los complejos de matriz desprendible en agua que comprenden agentes activos de conformidad con la invención están en forma particulada y pueden tener un tamaño de partícula de aproximadamente 1 µ?t? a aproximadamente 200 µ??; en otra modalidad, de aproximadamente 2 µ?? a aproximadamente 100 µ?? y, en otra modalidad, de aproximadamente 3 µp? 3 aproximadamente 50 µ??.

Los materiales de la matriz desprendible en agua de la presente invención pueden incluir ciclodextrinas, además de partículas de área de superficie elevada que forman complejos tales como almidones, polietilenos, poliamidas, poliestirenos, poliisoprenos, policarbonatos, poliésteres, poliacrilatos, polímeros de vinilo, poliuretanos, sílice amorfa, gel de sílice amorfa, sílice precipitada, sílice de humo, aluminosilicatos tales como zeolitas y alúmina, silicatos, carbonatos y mezclas de estos. Los materiales de la matriz desprendible en agua preferidos incluyen complejos de ciclodextrina, silicatos, sílices, carbonatos y materiales basados en almidón.

En una modalidad adicional, los artículos abarcan una o más microcápsulas que comprenden agentes activos. La o las microcápsulas que comprenden agentes activos se pueden incorporar en la composición que se manipula para formar el artículo.

Las microcápsulas que comprenden agentes activos se pueden incorporar en los recubrimientos fijos de superficie. En una modalidad, el recubrimiento fijo dé superficie comprende de aproximadamente 10 % a aproximadamente 100 % de una o más microcápsulas que comprenden agentes activos; en otra modalidad, de aproximadamente 25 % a aproximadamente 100 % y, en aún otra modalidad, de aproximadamente 40 % a aproximadamente 100 %. A menos que se indique de cualquier otra forma, los términos "nanocápsula de perfume" y "microcápsula" se encuentran dentro del alcance del término "microcápsula de perfume".

Las microcápsulas pueden formarse por medio de diversos procedimientos que incluyen, pero no se limitan a, recubrimiento, extrusión, secado por aspersión y polimerización interfacial, in-situ y de la matriz. Los materiales posibles para la cubierta varían ampliamente en su estabilidad con respecto al agua. Entre los más estables se encuentran los materiales a base de polioximetileneurea (PMU, por sus siglas en inglés), que pueden mantener ciertos agentes activos, incluso por períodos largos, en solución acuosa (o producto acuoso). Las microcápsulas adecuadas pueden incluir las descritas en las siguientes referencias: solicitudes de patentes de los EE. UU. núms.: 2003/0125222 A1 ; 2003/215417 A1 ; 2003/216488 A1 ; 2003/158344 A1 ; 2003/ 65692 A1 ; 2004/071742 A1 ; 2004/071746 A1 ; 2004/072719 A1 ; 2004/072720 A1 ; 2006/0039934 A1 ; 2003/203829 A1 ; 2003/195133 A1 ; 2004/087477 A1 ; 2004/0106536 Al ; y patentes de los EE. UU. núms.: 6,645,479 B1 ; 6,200,949 B1 ; 4,882,220; 4,917,920; 4,514,461 ; 6,106,875 y 4,234,627, 3,594,328 y patente de los EE.UU. RE 32713.

En una modalidad, los artículos pueden comprender agentes espumantes químicos. Estos agentes pueden ser auxiliares de procesamiento para formar los artículos o mejorar el desempeño del agente activo en los artículos. Los agentes espumantes químicos pueden ser exotérmicos (liberan calor con la formación de espuma) o endotérmicos (absorben calor durante la formación de espuma) Los agentes espumantes químicos endotérmicos pueden ser útiles durante la formación de la fibra para absorber el calor y la espuma, a fin de proveer fibras de menor quensidad. Los ejemplos no limitantes de agentes espumantes endotérmicos adecuados incluyen bicarbonato sódico, ácido cítrico y sus derivados, y combinaciones de estos, que comienzan a desprender gas (principalmente dióxido de carbono) para la formación de espuma a alrededor de 120 °C. Los ejemplos no limitantes de agentes espumantes químicos exotérmicos incluyen azodicarbonamida (ADC), 4,4'-oxibis(benzol-sulfonilhidrazida), 5-feniltetrazol, p-toluilensulfonilsemicarbazida, p-toluilensulfonilhidrazida y combinaciones de estos. Estos agentes espumantes químicos exotérmicos se activan (desprenden principalmente gas nitrógeno para la formación de espuma) a temperaturas superiores a los 100 °C y liberan calor (exotérmicos), que puede ser necesario eliminar mediante enfriamiento u otros medios. Cuando se usa como auxiliar de procesamiento para formar los artículos, la selección del agente espumante químico adecuado depende fuertemente de las condiciones de aplicación y los requisitos específicos, especialmente, de la composición de la mezcla de procesamiento, así como de las condiciones y el control del proceso. Es deseable que el agente espumante químico se descomponga completamente y se mantenga en la solución de fluido de mezcla de procesamiento hasta que la mezcla de fluido salga de la matriz o de la tobera. Luego, se debe permitir que el gas se expanda en la fase sólida del artículo. El gas se puede desprender del artículo para formar fibras de células abiertas o puede permanecer atrapado. Hydrocerol® (disponible de Clariant Masterbatches, Holden, Massachussetts, EE. UU.), Tracel® (disponible de Tramaco, Pinneberg, Alemania) y OnCap™ (disponible de PolyOne, Avon Lake, Ohio, EE. UU.) son ejemplos no limitantes de agentes espumantes químicos disponibles comercialmente. Los agentes antiespu mantés se pueden añadir al artículo después del desprendimiento del gas de los agentes espumantes químicos, de modo que cualquier agente espumante químico remanente en el artículo no interfiera con el desempeño del artículo, por ejemplo, durante el uso.

D. Forma del producto El artículo se puede producir en cualquiera de una variedad de formas de producto, incluidos los artículos que se usan solos o en conjunto con otros componentes de productos de consumo. Cuando se incorporan en las composiciones de productos de consumo, los artículos se pueden usar en forma continua o discontinua.

El artículo puede estar en la forma de una o más hojas o almohadillas planas de un tamaño adecuado para que el usuario pueda manipularlo fácilmente. Puede tener una forma cuadrada, rectangular o circular, o cualquier otra forma adecuada. Las almohadillas pueden estar, además, en la forma de una tira continua que se entrega en un dispensador de rollo similar a los dispensadores de cinta adhesiva, que dispensa porciones individuales a través de perforaciones y/o de un mecanismo cortador. Alternativamente, los artículos están en la forma de cualquier otro objeto con forma.

El artículo puede comprender una o más superficies con hendiduras, texturadas o estampadas de cualquier otra forma, que incluyen letras, logotipos y figuras. El artículo texturado se obtiene, preferentemente, a partir de la forma del artículo, en el sentido de que la superficie más externa del artículo contiene porciones más elevadas con respecto a otras áreas de la superficie. Las partes elevadas pueden resultar de la forma en la que se realizó el artículo, por ejemplo, el artículo puede formarse originalmente con un patrón cuadriculado o con hendiduras. Las porciones elevadas pueden ser, además, el resultado de procesos de crepado, recubrimientos impresos, patrones grabados, laminación a otras capas que tienen porciones elevadas, o pueden ser el resultado de la forma física del articulo en sí mismo. El texturado puede ser, además, el resultado de la laminación del artículo a un segundo artículo que está texturado.

En una modalidad particular, el artículo se puede perforar con agujeros o canales que penetran en el artículo o lo atraviesan. Estas perforaciones pueden formarse como parte del proceso de elaboración de la trama mediante puntas que se extienden desde la superficie de una banda, tambor, rodillo u otra superficie adyacente. Alternativamente, estas perforaciones se pueden formar después del proceso de elaboración de la trama, por acción pulsante o de clavado de los artículos con alfileres, agujas u otros objetos puntiagudos. Estas perforaciones se pueden encontrar en gran cantidad por área de superficie, pero la cantidad no es tan grande como para sacrificar la integridad o la apariencia física del artículo. En comparación con artículos no perforados, se ha comprobado que dichas perforaciones pueden aumentar la velocidad de disolución de los artículos en agua.

E. Tipos de producto Los ejemplos no limitantes de modalidades de tipo de producto para ser usadas por el artículo y los métodos incluyen artículos para el cuidado personal, artículos para el cuidado bucal, artículos para el cuidado de la salud personal, artículos para el cuidado del hogar y otros artículos de limpieza. Los ejemplos no limitantes de artículos para el cuidado personal incluyen sustratos para la limpieza de manos, champú para el cabello, acondicionadores para el cabello, sustratos para el tratamiento del color del cabello, sustratos para la limpieza facial, sustratos para la limpieza corporal, sustratos de preparaciones para afeitada, sustratos para el cuidado de mascotas, sustratos para el cuidado personal que contienen activos farmacéuticos u otros activos para el cuidado de la piel, sustratos humectantes, sustratos para la protección solar, sustratos de agentes benéficos crónicos para la piel (p. ej., sustratos que contienen vitaminas, sustratos que contienen ácidos alfa-hidroxi, etc.), sustratos desodorizantes, sustratos anti-acné, sustratos para el tratamiento de arrugas de la piel y combinaciones de estos, sustratos que contienen fragancias y combinaciones de estos. Los ejemplos no limitantes de artículos para el cuidado bucal incluyen artículos para la limpieza de los dientes, artículos blanqueadores de los dientes, artículos para el cuidado de los dientes, artículos periodontales para el cuidado de las encías, artículos para la limpieza de dentadura postiza, artículos para la limpieza de la lengua, artículos refrescantes del aliento, artículos que contienen flúor, artículos para el enjuague bucal, artículos anti-caries y combinaciones de estos. Los ejemplos no limitantes de artículos para el cuidado de la salud incluyen artículos en forma de dosificación que contienen fármacos, artículos en forma de dosificación que contienen medicamentos de venta libre, artículos que contienen pro-bióticos, sustratos antibacterianos, sustratos antifúngicos, sustratos anestésicos, sustratos para el cuidado de heridas, sustratos analgésicos, sustratos antisépticos, sustratos antiinflamatorios y combinaciones de estos. Los ejemplos no limitantes de artículos para el cuidado del hogar incluyen sustratos para el cuidado de telas, sustratos para el cuidado de vajilla, sustratos para la limpieza de superficies duras, sustratos para el cuidado de vehículos, sustratos para el suministro de fragancia a telas, sustratos suavizantes de telas, sustratos para la limpieza de ropa, sustratos para la eliminación de manchas de telas, sustratos anti-arrugas para telas, sustratos para el control de la estática en telas, sustratos para la eliminación instantánea de manchas, sustratos para la limpieza de lavavajillas automáticos, etc.

II. Método de fabricación El artículo se puede preparar por el proceso que comprende: (1 ) Preparación de una mezcla de procesamiento que comprende agente/s activo/s, agente/s de estructuración polimérico/s disuelto/s, plastificante/s y otros ingredientes opcionales; (2) Fibrilado de la mezcla de procesamiento en fibras mediante un proceso de fibrilado por película que comprende una corriente de gas presurizado dirigida sobre una película líquida de la premezcla para formar las fibras y secado parcial de las fibras con la misma u otra corriente de gas presurizado. (3) Deposición de las fibras parcialmente secas sobre una superficie para formar una trama en una o más formas deseadas para constituir uno o más artículos parcialmente secos con una cierta forma; y (4) secado opcional del artículo parcialmente seco con una cierta forma hasta un contenido final de humedad deseado (p. ej., de aproximadamente 0.5 % a aproximadamente 15 % de humedad, mediante la adición de energía). Opcionalmente, se puede aplicar al artículo un recubrimiento fijo de superficie. El recubrimiento fijo de superficie se puede aplicar sobre la superficie de las fibras cuando las fibras están en el trayecto al colector antes de formar una trama, o después del secado de la trama, como se explica más adelante en la sección Recubrimiento fijo de superficie.

A. Preparación de la mezcla de procesamiento La mezcla de procesamiento se prepara, generalmente, disolviendo el agente de estructuración polimérico en presencia de agua, agente/s activo/s, plastificante y otros ingredientes opcionales por medio de calentamiento seguido de enfriamiento. Esto puede lograrse mediante cualquier sistema de agitación para lotes calentados adecuado o a través de cualquier sistema continuo adecuado que involucre extrusión de tornillo simple o doble o intercambiadores de calor junto con mezclado estático o de alto cizallamiento. Puede imaginarse cualquier proceso por el cual el polímero se disuelva finalmente en presencia de agua, el/los agente/s activo/s, el plastificante y otros ingredientes opcionales, incluido el procesamiento por etapas a través de porciones de premezclas de cualquier combinación de ingredientes.

Las mezclas de procesamiento pueden comprender: de aproximadamente 15 % a aproximadamente 60 % de sólidos; en una modalidad, de aproximadamente 20 % a aproximadamente 55 % de sólidos y, en otra modalidad, de aproximadamente 25 % a aproximadamente 50 % de sólidos en peso de la mezcla de procesamiento antes de la formación de fibras; y tener una viscosidad de aproximadamente 5,000 céntipoise a aproximadamente 150,000 céntipoise; en una modalidad, de aproximadamente 10,000 céntipoise a aproximadamente 125,000 céntipoise; en otra modalidad, de aproximadamente 15,000 céntipoise a aproximadamente 100,000 céntipoise; en otra modalidad, de aproximadamente 20,000 céntipoise a aproximadamente 75,000 céntipoise y, en aún otra modalidad, de aproximadamente 25,000 céntipoise a aproximadamente 60,000 céntipoise.

El contenido porcentual de sólidos es la suma de los porcentajes en peso por peso de la mezcla total de procesamiento de todos los componentes sólidos, semi-sólidos y líquidos, excluyendo el agua y cualquier material obviamente volátil, tales como alcoholes con bajos valores de ebullición. Los valores de viscosidad de la mezcla de procesamiento se miden con un reómetro TA Instruments AR500 con placa paralela de 4.0 cm de diámetro y un espacio de 1 ,200 micrómetros, a una velocidad de cizallamiento de 1.0 segundos recíprocos durante un período de 30 segundos a 23 °C.

B. Formación de fibras a partir de la mezcla de procesamiento Las fibras se pueden formar por medio de muchos procesos, incluidos, pero no se limitan a, procesos de fusión-soplado, procesos de unión por hilado, procesos de trama cardada y unida, fibrilado por fusión, electrohilado y combinaciones de estos. El método de fabricación de fibras puede incluir un proceso de fibrilado en una sola etapa. Los procesos típicos de fibrilado en una sola etapa que se usan para polímeros termoplásticos incluyen fusión-soplado, fibrilado de película por fusión, unión por hilado, hilado por fusión en un proceso típico de hilar/estirar, y combinaciones de estos.

Fibras hiladas y unidas se refiere a fibras de pequeño diámetro, que se forman extruyendo un material termoplástico fundido como filamentos, desde una pluralidad de finos capilares, normalmente circulares y de una tobera de hilatura en donde el diámetro de los filamentos extrudidos es rápidamente reducido como se describe en las patentes de los EE. UU. núms. 3,692,618, 3,802,817, 3,338,992, 3,341 ,394, 3,502,763, 3,502,538 y 3,542,615.

Fibras fundidas por soplado se refiere a fibras formadas mediante la extrusión de un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de finos capilares de matriz, normalmente circulares, en forma de hebras o filamentos fundidos en corrientes de gas que atenúan los filamentos del material termoplástico fundido para reducir su diámetro, que puede ser hasta el diámetro de una microfibra. A continuación, las fibras fundidas y sopladas son transportadas por la corriente gaseosa de alta velocidad y son depositadas en una superficie recolectora para formar una trama de fibras fundidas y sopladas dispersas en forma aleatoria. Dicho procedimiento se describe en la patente de los EE. UU. núm. 3,849,241.

Los métodos para producir fibras finas comprenden, además, el fibrilado por fusión y electrohilado. El fibrilado por fusión es una clase general de procesos para elaborar fibras y se define por la fusión y extrusión de uno o más polímeros conforme a una variedad de configuraciones posibles (p. ej., coextrusión, películas o filamentos homogéneos o bicomponentes) para convertirlos posteriormente en filamentos mediante fibrilado o formación de fibras. Fusión-soplado es un método específico de esta clase de procesos (tal como se describe en la presente descripción). El fibrilado de películas por fusión es otro método que puede usarse para producir fibras con un diámetro menor que un micrómetro.

La fusión produce una película fundida y, después, se usa un fluido para formar las fibras a partir de la película fundida. Los ejemplos de este método se describen en las patentes de los EE. UU. núms. 6,315,806, 5,183,670 y 4,536,361 concedidas a Torobin y col. y en las patentes de los EE. UU. núms. 6,382,526, 6,520,425 y 6,695,992 concedidas a Reneker y col. y cedidas a University of Akron. El proceso de conformidad con Torobin emplea una o un conjunto de toberas anulares para formar una película de fluido que es fibrilada por el aire a alta velocidad que fluye dentro de esta película anular. Otros métodos y sistemas de fibrilado de películas por fusión se describen en las patentes de los EE.UU. núms. 7,666,343 y 7,931 ,457 concedidas a Johnson y col., patente de los EE.UU. núm. 7,628,94 , concedida a Krause y col., y patente de los EE.UU. núm. 7,722,347, concedida a Krause, y col., y proporcionan una distribución uniforme y estrecha de la fibra, con reducción o minimización de los defectos de las fibras, tales como polímero fundido que no forma fibra (generalmente llamados "tiros"), vuelo y polvo, por ejemplo. Estos métodos y sistemas proveen, además, tramas de tela no tejida uniformes para artículos higiénicos absorbentes.

El electrohilado es un método comúnmente usado para producir fibras con diámetros menores a un micrómetro. En este método, típicamente, se disuelve un polímero en solvente y se lo coloca en una cámara sellada en un extremo con una pequeña abertura en una porción con la boca hacia abajo en el extremo opuesto. Se aplica, después, energía de alto voltaje entre la solución polimérica y un colector cercano al extremo abierto de la cámara. La velocidad de producción de este proceso es muy baja y las fibras se producen, generalmente, en pequeñas cantidades. Otra técnica de hilado para producir fibras con diámetros menores que un micrómetro es el hilado rápido que usa un solvente.

Existe una diferencia entre las fibras con un diámetro menor que un micrómetro elaboradas por electrohilado y aquellas elaboradas mediante fibrilado por fusión, concretamente, en la composición química. Las fibras con un diámetro menor que un micrómetro electrón Hadas se elaboran a partir de polímeros que son, generalmente, solubles y que tienen un peso molecular más bajo que las fibras elaboradas por fibrilado-fusión. Los métodos de electrohilado comercialmente posibles se describen en la patente de los EE. UU. núm. 7,585,437 concedida a Jirsak y col., patente de los EE.UU. núm. 6,713,011 concedida a Chu y col., y en la publicación de patente de los EE. UU. núm. 2008/0237934, concedida a Reneker y col., publicaciones de patentes de los EE. UU. núms. 2008/0277836 y 2008/0241297, concedidas a Park, y publicación de patente de los EE. UU. núm. 2009/0148547, concedida a Petras y col.

En una modalidad, se usa una forma del proceso de fibrilado de películas por fusión. Generalmente, este proceso implica proveer una masa fundida polimérica termoplástica, usando una corriente de gas presurizado para incidir en la masa fundida polimérica a fin de formar fibras finas múltiples. Los métodos adecuados para el fibrilado de películas por fusión se describen en, por ejemplo, las patentes de los EE.UU. núms. 4,536,361 , 6,315,806 y 5,183,670 concedidas a Torobin; patentes de los EE.UU. núms. 6,382,526, 6,520,425 y 6,695,992 concedidas a Reneker; patente de los EE.UU. núm. 7,666,343 concedida a Johnson y col.; patente de los EE.UU. núm. 7,628,941 concedida a Krause y col., y en la publicación de patente de los EE. UU. núm. 2009/0295020 concedida a Krause y col., publicada el 3 de diciembre de 2009, todas los cuales se incorporan en la presente descripción en su totalidad como referencia. Los métodos de fibrilado de película por fusión pueden usar condiciones diferentes de procesamiento. El método de Torobin y Reneker incluye más específicamente las etapas de alimentar la masa fundida polimérica en una columna anular y formar una película a la salida de la columna anular, donde se forma un espacio de chorro de gases. Luego, una columna de gas suministra presiones sobre la circunferencia interior de la película polimérica. Cuando la masa fundida polimérica sale del espacio de chorro de gases, se separa en muchas fibras pequeñas, incluidas nanofibras, debido a la expansión del gas central.

Si bien los métodos de fibrilado de película por fusión, incluidos anteriormente como referencia, describen el uso de una masa fundida de polímero termoplástico, ha sido sorprendente y no intuitivo descubrir que se puede usan un método de fibrilado de película para fabricar fibras a partir de los fluidos de la mezcla de procesamiento. Específicamente, tal como se usa, un proceso de fibrilado de ; película de fluido comprende una corriente de gas presurizado que fluye dentro de un paso de gas confinado, que comprende superficies de paredes convergentes corriente arriba y superficies de paredes divergentes corriente abajo y en las que se introduce el fluido de mezcla de procesamiento para proveer una película extrudida de fluido de mezcla de procesamiento en una superficie de pared calentada que es impactada por la corriente gaseosa que fluye dentro del paso de gas, efectiva para fibrilar la película de fluido de mezcla de procesamiento en forma de fibras. "Convergente" significa que el área en sección transversal disminuye en la dirección del flujo de gas, y "divergente" significa que el área en sección transversal aumenta en la dirección del flujo de gas. En una modalidad, el paso de gas comprende una primera sección corriente arriba, en la cual el gas ingresa desde un extremo de alimentación, una región de transición y una segunda sección corriente abajo, en la que el gas fluye hacia un extremo de salida, en donde la región de transición conecta la primera sección con la segunda sección de manera fluida, y el paso de gas termina en el extremo de salida de la segunda sección. En una modalidad particular, la primera sección del paso de gas tiene un área en sección transversal que decrece monotónicamente desde el extremo de alimentación hasta la región de transición, y la segunda sección del paso de gas tiene un área en sección transversal que crece monotónicamente desde la región de transición hasta el extremo de salida de la segunda sección. Al menos una corriente de fluido de mezcla de procesamiento se transmite a través de al menos un paso limitado que termina en al menos una abertura en al menos una de las paredes calentadas opuestas. El fluido de mezcla de procesamiento se calienta lo suficiente durante el trayecto como para hacerlo y mantenerlo fluido hasta introducirlo en el paso de gas. Cada corriente del fluido de mezcla de procesamiento se extruye en forma de película desde cada abertura. Cada película extrudida de fluido de mezcla de procesamiento se une a la corriente de gas y es fibrilada para formar fibras que salen desde el extremo de salida de la segunda sección del paso de gas. Con fines para la presente descripción, "área en sección transversal que decrece monotónicamente" significa "área en sección transversal estrictamente decreciente" desde el extremo superior de entrada hasta el extremo inferior de la sección de la tobera corriente arriba, y "área en sección transversal que crece monotónicamente" significa "área en sección transversal estrictamente creciente" desde el extremo superior hasta el extremo de salida de la sección corriente abajo de la tobera.

En una modalidad particular, cada película extruida de fluido de mezcla de procesamiento se une con la corriente de gas en la segunda sección del paso de gas. La introducción del fluido de mezcla de procesamiento en la segunda sección del sistema de toberas sobre una pared de soporte divergente calentada ha demostrado facilitar especialmente la producción de fibras y tramas correspondientes de alta calidad. En una modalidad adicional, el lugar donde la película extrudida del fluido de mezcla de procesamiento se une con el gas en la segunda sección corriente abajo para producir fibras y tramas de la mejor calidad depende del tipo de gas, la geometría de la tobera, incluidos ángulos y transiciones, y de la presión del gas; en condiciones de baja presión de gas, se puede localizar en la mitad superior de la segunda sección, mientras que en condiciones de alta presión se puede localizar en la mitad inferior, corriente abajo de la segunda sección. En una modalidad particular, se forma sólo una película de fluido de mezcla de procesamiento en al menos una de las paredes calentadas, la presión del gas excede de aproximadamente 0.069 MPa (10 psi) y cada abertura para el paso de la mezcla de procesamiento desde la cual esta se extruye, se localiza en una segunda mitad corriente i abajo de la segunda sección, entre la región de transición y el extremo de salida de la segunda sección. Se ha comprobado que la segunda mitad de la segunda sección corriente abajo puede proveer una región de óptima velocidad de gas donde el fibrilado de película de fluido se realiza de manera muy eficiente, dando origen a un producto de mejor calidad fibrosa.

Para los fines de esta descripción, los pasajes limitados conjuntos de gas presurizado y fluido de mezcla de procesamiento se denominan "tobera" o "sistema de tobera". La tobera puede tener pasajes limitados en configuración de ranura rectangular, configuración circular redondeada, configuración ovalada alargada o cualquier otra configuración que permita la formación de una o más película/s de fluido de mezcla de procesamiento que es/son impactada/s por una o más corrientes de gas presurizado. En particular, para una configuración de ranura rectangular, pueden fluir una o más corrientes de gas presurizado a través de un pasaje limitado de ranura rectangular para impactar en la película de fluido de mezcla de procesamiento que se forma en una superficie de pared rectangular para formar las fibras de la mezcla de procesamiento. En esa configuración de ranura rectangular, el paso limitado por uno o más fluido/s de mezcla de procesamiento puede ser de forma circular redondeada, ovalada alargada, de ranura rectangular o de cualquier otra forma.

En las Figuras 1 y 2 se ilustra, respectivamente, un ejemplo de una tobera circular redondeada y una tobera de ranura para el método de fibrilado de película de fluido. Estas modalidades preferidas ilustran una tobera 7, 20 con un orificio 7a que forma las fibras 17. Más específicamente, el proceso incluye las etapas de calentar el fluido de mezcla de procesamiento 2 y formar una película líquida 9 a través de un orificio 7a. El fluido de mezcla de procesamiento contiene el polímero soluble en agua y cualquier otro ingrediente deseado. El fluido de mezcla de procesamiento 2 se extruye a través de un orificio 7a, que a su vez contiene una corriente de gas presurizado 10 de modo que el fluido de mezcla de procesamiento 2 se extruye como una película alargada 12. El orificio 7a puede ser parte de una tobera 7 y la tobera 7 se puede optimizar para lograr estabilidad en el proceso. Se insufla una corriente de fluido separador de fibras 10, tal como una corriente de gas presurizado, para formar una película alargada 12. El fluido separador de fibras 10 provee entonces la presión en la superficie interior (corriente contigua de fluido separador de fibras) de la película alargada 12. Se pueden formar paredes más delgadas o porciones debilitadas en la película 12 para permitir que se formen fibras de una manera más fácil y controlada, incluidas las nanofibras 17. Las porciones debilitadas se pueden producir por muescas o salientes en la superficie externa del chorro 10 o en la superficie interna del orificio de extrusión del fluido de mezcla de procesamiento 7a. Las porciones debilitadas se pueden producir, además, espontáneamente debido a la presión superficial local en la película de fluido y/o las diferencias del régimen de flujo de la película de fluido en todo el perímetro de la película. Luego, la película alargada del fluido de mezcla de procesamiento 12 se somete a un fluido para formar una multiplicidad de fibras 17. Este fluido puede ser una corriente de gas presurizado 10 o un fluido de arrastre 14 o cualquier corriente de fluido. El fluido de arrastre 14 proviene de un chorro transversal 13. Si resulta ventajoso, se puede usar una tobera 18 que provea un fluido de enfriamiento o calentamiento 19 a las fibras formadas 17.

Típicamente, la mezcla de procesamiento 2 se calienta hasta formar un líquido y fluir fácilmente. El fluido de mezcla de procesamiento 2 puede estar a una temperatura de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 150 °C; en una modalidad, de aproximadamente 10 °C a aproximadamente 120 °C y, en otra modalidad, de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 100 °C. La temperatura del polímero 2 depende de la composición del fluido de mezcla de procesamiento. El fluido de mezcla de procesamiento calentado 2 está a una presión de aproximadamente 0.10 MPa (15 psia) a aproximadamente 1.52 MPa (220 psia), o preferentemente, de aproximadamente 0.14 MPa a aproximadamente 1.03 MPa (aproximadamente 20 psia a aproximadamente 150 psia), o con mayor preferencia, de aproximadamente 0.17 MPa a aproximadamente 0.69 MPa (25 psia a aproximadamente 100 psia).

En algunos casos, la película de fluido de mezcla de procesamiento puede coalescer inmediatamente después de la formación. En el caso de la película coalescida, se puede preferir tener paredes más delgadas o porciones debilitadas en la película para contribuir con el fibrilado. Ejemplos no limitantes de fluido separador de fibras son gases tales como nitrógeno o, en otra modalidad, aire o cualquier otro fluido compatible (definido como reactivo o inerte) con la composición de la mezcla de procesamiento. El fluido separador de fibras 10 puede estar a una temperatura cercana a la temperatura del fluido de mezcla de procesamiento calentado 2. La temperatura del fluido separador de fibras 10 puede estar a una temperatura más alta que el fluido de mezcla de procesamiento calentado 2 para contribuir al flujo del fluido de mezcla de procesamiento 2 y a la formación de la película de fluido 9. Alternativamente, la temperatura del fluido separador de fibras 10 puede estar por debajo de la temperatura del fluido de mezcla de procesamiento calentado 2. En una modalidad, la temperatura del fluido separador de fibras es de aproximadamente 100 °C por encima del fluido de mezcla de procesamiento calentado 2; en otra modalidad, de aproximadamente 50 °C por encima del fluido de mezcla de procesamiento calentado 2, o simplemente, la temperatura del fluido de mezcla de procesamiento calentado 2. La presión del fluido separador de fibras 10 es suficiente para fibrilar el fluido de mezcla de procesamiento en fibras 17 y está por encima de la presión del fluido de mezcla de procesamiento calentado a medida que se extruye por el orificio 7a.

El fluido separador de fibras 10 puede tener una velocidad mayor de aproximadamente 200 metros por segundo en el lugar de fibrilado de la película. En una modalidad, en el lugar de fibrilado de la película, la velocidad del fluido separador de fibras es mayor de aproximadamente 300 metros por segundo, es decir, la velocidad transónica; en otra modalidad, mayor de aproximadamente 330 metros por segundo, es decir, la velocidad sónica; y, en aún otra modalidad, de aproximadamente 350 a aproximadamente 800 metros por segundo, es decir, la velocidad, supersónica. El fluido separador de fibras puede pulsar o ser una corriente estable.

La productividad del fluido de mezcla de procesamiento 2 depende principalmente del fluido de mezcla de procesamiento específico que se usa, el diseño de la tobera y la temperatura y presión del fluido de mezcla de procesamiento. La productividad del fluido de mezcla de procesamiento 2 es mayor de aproximadamente 1 gramo por minuto por orificio, por ejemplo, en una tobera circular ilustrada en la Figura 1. En una modalidad, la productividad del fluido de mezcla de procesamiento es mayor de aproximadamente 10 gramos por minuto por orificio y, en otra modalidad, mayor de aproximadamente 20 gramos por minuto por orificio y, en aún otra modalidad, mayor de aproximadamente 30 gramos por minuto por orificio. En una modalidad con la tobera de ranura, tal como la que se ilustra en la Figura 2, la productividad del fluido de mezcla de procesamiento es mayor de aproximadamente 0.5 kilogramos por hora por metro de ancho de la tobera de ranura. En otra modalidad de tobera de ranura, la productividad del fluido de mezcla de procesamiento es mayor de aproximadamente 5 kilogramos por hora por metro de ancho de la tobera de ranura y, en otra modalidad de tobera de ranura, la productividad del fluido de mezcla de procesamiento es mayor de aproximadamente 10 kilogramos por hora por metro de ancho de la tobera de ranura y, en otra modalidad de tobera de ranura, la productividad del fluido de mezcla de procesamiento es mayor de aproximadamente 20 kilogramos por hora por metro de ancho de la tobera de ranura. En ciertas modalidades de tobera de ranura, la productividad del fluido de mezcla de procesamiento puede exceder de aproximadamente 40 kilogramos por hora por metro de ancho de la tobera de ranura. Es muy probable que haya varios orificios 7a operando al mismo tiempo, lo que incrementa aún más la productividad total de la producción. En las toberas circular 7a y de ranura 20 la productividad, juntamente con la presión, temperatura y velocidad se miden a la salida del orificio de la matriz.

El fibrilado de las fibras se puede producir antes de que las fibras y el fluido salgan por el orificio. Las fibras se forman una vez que la película alargada sale del orificio. Comúnmente, la formación de fibras se produce inmediatamente a la salida del orificio. Se pueden emplear una o más corrientes de fluido para formar la multiplicidad de fibras. La corriente de fluido o gas presurizado 10 puede ser la corriente de fluido contigua a la película de fluido de mezcla de procesamiento, un fluido de arrastre o cualquier otra corriente de fluido. Opcionalmente, se puede emplear un fluido de arrastre 14 a fin de inducir un campo de presión pulsátil o fluctuante para contribuir a formar una multiplicidad de fibras 17. Ejemplos no limitantes de fluido de arrastre 14 son corrientes de gas presurizado, tal como aire comprimido, nitrógeno, oxígeno, vapor sobrecalentado o cualquier otro fluido compatible (definido como reactivo o inerte) con la composición de la mezcla de procesamiento. Como se muestra en las Figuras 1 y 2, el fluido de arrastre 14 se puede suministrar mediante un chorro transversal 13 que está ubicado para dirigir el flujo del fluido de arrastre 14 por encima y alrededor de la película 12 y la región formadora de fibra 17. El fluido de arrastre 14 puede tener una velocidad baja o alta, por ejemplo, velocidades cercanas a la velocidad sónica o supersónica. Un fluido de arrastre de baja velocidad tiene, típicamente, una velocidad que oscila de aproximadamente 1 a aproximadamente 100 metros por segundo y, en una modalidad, de aproximadamente 3 a aproximadamente 50 metros por segundo. Es deseable tener una baja turbulencia en la corriente de fluido de arrastre 14 para minimizar los enredos entre fibras, que generalmente ocurren debido a la alta turbulencia presente en la corriente de fluido. La temperatura del fluido de arrastre 14 puede ser la misma del fluido separador de fibras 10, mencionado anteriormente, o una temperatura más alta para contribuir con el secado de las fibras y varía de aproximadamente 80 °C a 300 °C y, típicamente, de aproximadamente 100 °C a aproximadamente 250 °C. El contenido de humedad o la humedad relativa del fluido de arrastre 14 cuando se usa como fluido de secado es muy baja, generalmente, inferior a 20 %; en otra modalidad, menor que 10 %; en otra modalidad, menor que 5 % y, en otra modalidad, menor que 1 %.

Opcionalmente, se puede emplear una corriente de fluido adicional, fluido de calentamiento o de secado 19. La corriente de fluido adicional 19 puede ser una corriente de gas presurizado, tal como aire comprimido, nitrógeno, oxígeno, vapor sobrecalentado o cualquier otro fluido compatible (definido como reactivo o inerte) con la composición de la mezcla de procesamiento. Esta corriente de fluido adicional 19 está ubicada para dirigir el fluido a las fibras 17 a fin de secarlas. Es deseable tener una baja turbulencia en la corriente de fluido de arrastre 19 para minimizar los enredos entre fibras, que generalmente ocurren debido a la alta turbulencia presente en la corriente de fluido. Si se usa un fluido adicional como fluido de calentamiento o de secado, está a una temperatura que varía de aproximadamente 80 "C a 300 °C y, típicamente, de aproximadamente 100 °C a aproximadamente 250 °C. El contenido de humedad o la humedad relativa de la corriente de fluido adicional cuando se usa como fluido de secado es muy baja, generalmente, menor que 20 %; en una modalidad, menor que 10 %; en aún otra modalidad, menor que 5 % y, en otra modalidad, menor que 1 %. La corriente de fluido adicional 19 puede formar una "cortina" o "cubierta" alrededor de las fibras de la mezcla de procesamiento que salen de la tobera. Los ejemplos adecuados de esa "cortina" o "cubierta" se describen en la patente de los EE. UU. núm. 7,628,941 concedida a Krause y col., y las patentes de los EE. UU. núms. 6,382,526 y 6,695,992 concedidas a Reneker, respectivamente, todas las cuales se incorporan en la presente en su totalidad como referencia. Cualquier corriente de fluido puede contribuir a la formación de fibra a partir del fluido de mezcla de procesamiento y es por ello que, generalmente, se puede denominar fluido separador de fibras.

Las fibras de la mezcla de procesamiento se pueden secar parcial o completamente en el trayecto hacia el colector por medio de cualquier combinación de los fluidos separadores de fibras: la corriente de gas presurizado del fluido separador de fibras 10, el fluido de arrastre 14 o la corriente de fluido adicional 19. Alternativamente, la primera corriente de gas presurizado del fluido separador de fibras 10 o la primera corriente de gas presurizado pueden ser la única corriente de fluido usada para el fibrilado y el secado parcial o total de las fibras de la mezcla de procesamiento. En tal caso, la corriente de fluido de secado es una continuación de la primera corriente de fluido 10. Alternativamente, la primera corriente de fluido separador de fibras 10 y la segunda corriente de fluido de arrastre 14 pueden ser las corrientes de fluido usadas para la separación dé fibras y el secado, respectivamente. Alternativamente, la primera corriente de fluido séparador de fibras 10 y la segunda corriente de fluido adicionan 9 pueden ser las corrientes de fluido usadas para la separación de fibras y el secado, respectivamente. En una modalidad particular, la corriente de fluido adicional de secado 19 puede ser adyacente a la primera corriente de fluido separador de fibras 10. En otra modalidad, la corriente de fluido adicional de secado 19 puede estar en ángulo con la primera corriente de fluido separador de fibras 10 después de salir de la tobera. El ángulo de la corriente de fluido adicional de secado 19 puede variar de aproximadamente 0o (paralelo) a 90° (perpendicular) a la primera corriente de fluido separador de fibras 10 a medida que sale de la tobera. La corriente de fluido 19 puede tener una velocidad baja o alta, por ejemplo, velocidades cercanas a la velocidad sónica o supersónica. Una corriente de fluido adicional con una baja velocidad varía, típicamente, de aproximadamente 1 a aproximadamente 100 metros por segundo y, en una modalidad, de aproximadamente 3 a aproximadamente 50 metros por segundo. Una o más corriente/s de fluido de secado seca/n, al menos parcialmente, las fibras en trayecto separadas de la película de la mezcla de procesamiento. En una modalidad particular, una o más corriente/s de fluido de secado puede/n secar las fibras hasta un contenido de humedad deseado del artículo de aproximadamente 0.5 % a aproximadamente 15 % de humedad. Un experimentado en la industria de hilatura en seco puede optimizar la temperatura y el contenido de humedad de una o más corriente/s de fluido de secado para secar las fibras hasta un contenido de humedad deseado.

Después de la formación de la película de fluido de mezcla de procesamiento, la película o las fibras pueden someterse, alternativamente, a un proceso adicional que promueva la formación de micro y nanofibras con un diámetro menor que aproximadamente 1 micrómetro. El tratamiento posterior se produciría inmediatamente después de la formación de la película alargada. El procesamiento adicional puede usar una o más toberas Laval para acelerar la velocidad del gas a un rango sónico o supersónico. Cuando la mezcla de procesamiento está expuesta a velocidades de gas tan altas, estalla en una multiplicidad de fibras finas. Los ejemplos de una tobera Laval se describen en la patente de los EE.UU. núm. 5,075,161 , Nyssen y col., (incluida en la presente descripción en su totalidad como referencia), en la que se describe un método de estallido de sulfuro de polifenileno fundido en filamentos finos. La tobera Laval se puede colocar inmediatamente después de la tobera cuando se produce la película alargada de la mezcla de procesamiento. Alternativamente, la tobera Laval se puede colocar inmediatamente después de que se han formado las fibras para reducir aún más el tamaño de la fibra. Las fibras se pueden producir sometiendo las corrientes de la mezcla de procesamiento a extracción y exaudiéndolas en un medio gaseoso que fluya esencialmente paralelo a las corrientes de la mezcla de procesamiento y alcance una velocidad sónica o supersónica. Esta deformación y enfriamiento simultáneos da origen a fibras finas o a fibras extremadamente finas de longitud finita. La velocidad de hilado, la temperatura y la posición de la tobera Laval se establecen apropiadamente para lograr la finura deseada y el secado de las fibras.

Se pueden emplear diversos procesos y combinaciones de procesos para elaborar las tramas descritas en la presente descripción. El estallido de fibra, como se describe en la patente de los EE. UU. núm. 7,326,663 de Sodemann y col., se puede combinar con el fibrilado de película de fluido descrito en la presente en dos haces separados o en una sola línea. Se pueden incorporar diversos aspectos del estallido de fibra en el fibrilado de película de fluido, tal como producir fibras de diversas resistencias y diámetros para proveer una combinación de propiedades deseada. Alternativamente, se pueden incluir aspectos del fibrilado de película de fluido en otros procesos de fibrilado para aumentar el índice de productividad empleando un fibrilado de película de fluido para formar fibras. Por ejemplo, el proceso de fibrilado de película descrito en la presente descripción podría modificarse para incluir una tobera Laval a fin de contribuir a reducir las fibras. La reducción puede contribuir a la atenuación adicional de las fibras.

Las fibras descritas en la presente también se pueden producir por otros métodos de hilado que, típicamente, originan fibras submicrométricas. Dichos métodos incluyen electrohilado, electrosoplado e hilado rápido. Generalmente, el electrohilado emplea una fuerza electrostática para extraer una formulación polimérica líquida cargada desde una fuente hasta un colector. Se usa un campo electrostático para acelerar la formulación líquida desde la fuente hasta el colector en el que se recogen las fibras. Se han descrito ejemplos adecuados y no limitativos de métodos de electrohilado para fabricar fibras como se describe en la presente descripción en la pétente de los EE.UU. núm. 7,585,437, concedida a Jirsak y col., patente de los EE. UU. núm. 6,713,01 1 concedida a Chu y col., publicación de patente de los EE. UU. núm. 2008/0237934, concedida a Reneker y col., publicaciones de patentes de los EE. UU. núms. 2008/0277836 y 2008/0241297, concedidas a Park, publicación de patente de los EE. UU. núm. 2009/0148547, concedida a Petras y col., y publicación de patente de los EE. UU. núm. 2006/0264130, concedida a Karles, y col.

El método de electrosoplado comprende la alimentación de una solución polimérica en una tobera de hilado a la que se aplica un alto voltaje, mientras se usa gas comprimido para envolver la solución de polímero en una corriente de gas de reenvío a medida que sale de la tobera, y la recolección de la trama de nanofibra obtenida en un colector de succión fijo. Los ejemplos adecuados y no limitativos de métodos de electrosoplado que se incluyen en la presente en su totalidad como referencia, comprenden la patente de los EE. UU. núm. 7,582,247 concedida a Armantrout y col., patente de los EE. UU. núm. 7,585,451 concedida a Bryner y col., patente de los EE. UU. núm. 7,618,579 concedida a Kim y col., publicación de patente de los EE. UU. núm. 2006/0097431 concedida a Hovanec, publicación de patente de los EE. UU. núm. 2006/0012084 concedida a Armantrout y col., y publicación de patente de los EE. UU. núm. 2005/0073075 concedida a Chu y col.

Otro proceso para fabricar fibras como se describen en la presente es el hilado rápido, descrito en la patente de los EE.UU. núm. 3,081 ,519 concedida a Blades y White (ejemplo no limitante). En el proceso de hilado rápido una solución polimérica a una temperatura por encima del punto de ebullición del solvente y a una presión al menos autógena, se extruye en un medio de menor temperatura y presión sustancialmente menor. La ebullición repentina que se produce en este punto permite la formación de estructuras microcelulares o redes fibriladas. Los materiales fibrilados tienden a formarse cuando los cambios de presión son más severos o cuando se usan soluciones más diluidas. En estas circunstancias, el líquido que se evapora dentro del producto extrudido forma burbujas, se rompe en las paredes de confinamiento y enfría el producto extrudido, permitiendo la formación de polímero sólido. La hebra multifibrosa obtenida tiene una estructura interna fina o una morfología caracterizada como un plexo tridimensional integral que consiste en una multitud de elementos fibrosos esencialmente extendidos longitudinalmente, interconectados y de longitud aleatoria, denominados fibrillas de película. Estas fibrillas de película tienen la forma de cintas delgadas, típicamente de un espesor menor que 4 micrómetros. Otros ejemplos adecuados y no limitantes del proceso de hilado rápido, incluidos en la presente en su totalidad como referencia, comprenden las patentes de los EE. UU. núms. 5,977,237 y 5,250,237 concedidas a Shin y col., patente de los EE. UU. núm. 5,788,993 concedida a Bryner y col., patente de los EE. UU. núm. 6,638,470 concedida a Schweiger, patente de los EE. UU. núm. 4,260,565 concedida a D'Amico y col. y patente de los EE. UU. núm. 7,118,698 concedida a Armantrout y col.

En una modalidad particular, la mezcla de procesamiento se puede hilar en fibras submicrométricas (diámetro menor que aproximadamente 1 micrometro) microfibras (diámetro que varía de aproximadamente 1 micrometro a aproximadamente 10 micrómetros) usando métodos seleccionados del grupo de fibrilado de película de fluido, fibrilado por fusión, electrohilado, electrosoplado, hilado rápido o combinaciones de estos.

Los métodos anteriores, como fibrilado de película de fluido, estallido de fibra, electrohilado o electrosoplado, producen un número significativo de fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 1 micrómetro o fibras submicrométricas. En una modalidad, el artículo que comprende el artículo puede tener al menos 25 % de todas las fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 1 micrómetro; en una modalidad, al menos 35 % de todas las fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 1 micrómetro; en otra modalidad, al menos 50 % de todas las fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 1 micrómetro y, en aún otra modalidad, al menos 75 % de todas las fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 1 micrómetro. Sin embargo, puede ser deseable para un artículo en particular producido por los métodos descritos en la presente descripción que los métodos se optimicen para producir un número significativo de fibras solubles con un diámetro promedio menor que aproximadamente 150 micrómetros; en una modalidad, menor que aproximadamente 100 micrómetros; en otra modalidad, menor que aproximadamente 10 micrómetros y, en aún otra modalidad, menor que aproximadamente 1 micrómetro con una desviación estándar relativa menor que 100 %, alternativamente menor que 80 %, alternativamente menor que 60 %, alternativamente menor que 50 %, tal como en el intervalo de 10 % a 50 %, por ejemplo. Como se mencionó anteriormente en la presente descripción, el número significativo significa al menos 10 % de todas las fibras solubles; en otra modalidad, al menos 25 % de todas las fibras solubles; en otra modalidad, al menos 50 % de todas las fibras solubles; en aún otra modalidad al menos 75 % de todas las fibras solubles.

C. Formación de la estructura de trama fibrosa Las fibras de la mezcla de procesamiento parcialmente secas o secadas hasta el contenido de humedad deseado se colocan en un colector para formar una trama.

El colector es, típicamente, una cinta transportadora o un tambor. El colector puede ser poroso y se puede aplicar vacío para suministrar succión a fin de contribuir con la disposición de las fibras en el colector. La distancia desde el orificio hasta el colector, comúnmente denominada distancia de la matriz al colector (DCD, por sus siglas en inglés), se puede optimizar para lograr las propiedades deseadas de la trama. Puede resultar deseable usar más de una DCD para una trama, cambiar la DCD durante la producción o tener diferentes calibres con diferentes DCD. Puede resultar deseable formar una trama con diferentes uniformidades para cambiar la DCD. Si la DCD es tal que las fibras no se secan lo suficiente antes de depositarse en el colector, las fibras húmedas o insuficientemente secas pueden coalescer para formar masas amorfas o bultos que pueden no ser deseables y constituirían defectos. Alternativamente, puede ser deseable que un artículo presente coalescencia total o parcial de algunas o todas las fibras, p. ej., para tener integridad estructural. Si la DCD es grande y de manera tal que las fibras están suficientemente secas, las fibras se pueden enredar o adherir entre sí, pero sin coalescer, para formar bultos o cuerdas que pueden no ser deseables. Por lo tanto, dependiendo del artículo deseado, se puede establecer la DCD para formar tramas fibrosas con uniformidad deseable y suficiente sequedad. Alternativamente, las tramas de uniformidad deseable se pueden secar aún más para obtener el contenido de humedad deseado en el artículo.

Además, la distancia de la matriz al colector se puede alterar junto con el vacío debajo del colector para obtener la densidad de trama deseada. Generalmente, con DCD más cortas y/o mayor vacío se obtienen tramas más densas que con DCD más largas. Con DCD más cortas y/o mayor vacío, el chorro de fluido separador de fibra y/o la succión por vacío "fuerzan" a las fibras a mantenerse estrechamente unidas, mientras que con DCD más largas y/o menor vacío las fibras permanecen mullidas y presentan menor quensidad. Por lo tanto, dependiendo de la densidad deseada del artículo, puede ser deseable optimizar 'la DCD y/o el vacío a los fines de la uniformidad, sequedad y densidad.

Las tramas fibrosas de la mezcla de procesamiento se pueden obtener con una forma o formas deseadas mediante, pero no se limitan a, (i) depositar la trama fibrosa en moldes especialmente diseñados que comprenden una superficie no interactuante y antiadherente que incluye teflón, metal, HDPE, policarbonato, neopreno, caucho, LDPE, vidrio y lo similar; (ii) depositar la trama fibrosa en cavidades impresas en almidón granular seco contenido en una bandeja llana, también conocida como técnica formadora por moldeo de almidón; y (¡ii) depositar la trama fibrosa sobre una pantalla o cinta continua que comprende cualquier material no interactuante o antiadherente, como teflón, metal, HDPE, policarbonato, neopreno, caucho, LDPE, vidrio, y lo similar, que después pueda estamparse, cortarse, grabarse o almacenarse en un rollo.

D. Secado opcional de la trama fibrosa de la mezcla de procesamiento El secado opcional de la trama fibrosa formada y parcialmenté seca de la mezcla de procesamiento se puede realizar por cualquier medio adecuado que incluye, pero no se limita a (a) secadores en línea de etapas múltiples que emplean el secado por convección o de aire pasante; (b) secadores con vapor sobrecalentado; (c) sala/s de secado, incluidas las salas con temperatura y presión controladas o en condiciones atmosféricas; (d) hornos que incluyen hornos con y sin convección con temperatura y, opcionalmente, humedad controladas; (e) secadores tipo camión/bandeja, hornos de impacto; (f) secadores/hornos giratorios; (g) tostadores en línea; (h) hornos y secadores con transferencia de calor elevada y rápida; (i) tostadores de recinto dual y (j) secadores de cinta transportadora.

Los ingredientes opcionales pueden adicionarse durante cualquiera de las cuatro etapas de procesamiento descritas anteriormente o, incluso, después del proceso de secado.

E. Preparación opcional del recubrimiento fijo de superficie que comprende el agente activo La preparación del recubrimiento fijo de superficie que comprende el agente activo puede incluir cualquier medio mecánico, químico o cualquier otro medio para producir una composición particulada que comprende el/los agente/s activo/s que incluye/n cualquier material opcional tal como se describe en la presente o un recubrimiento a partir de un fluido.

Opcionalmente, el recubrimiento fijo de superficie puede comprender un complejo de matriz desprendible en agua que comprende el/los agente/s activo/s. En una modalidad, los complejos de matriz desprendible en agua que comprenden el/los agente/s activo/s se preparan mediante el secado por atomización, en donde el/los agerite/s activo/s se dispersa/n o emulsifica/n dentro de una composición acuosa que comprende el material de matriz disuelto en alto cizallamiento (con agentes emulsionantes opcionales) y secado por atomización en un polvo fino. Los agentes emulsionantes opcionales pueden incluir goma arábiga, almidones especialmente modificados u otros surfactantes, tal como se instruye en la industria de secado por atomización (véase Flavor Encapsulation, editado por Sara J. Risch y Gary A. Reineccius, páginas 9, 45-54 (1988), que se incorpora en la presente descripción como referencia). Otros métodos conocidos para fabricar los complejos de matriz desprendible en agua que comprenden el/los agente/s activo/spueden incluir, pero no se limitan a, métodos de aglomeración en lecho fluidizado, extrusión, enfriamiento/cristalización y el uso de catalizadores de transferencia de fase para promover la polimerización interfacial. Alternativamente, el/los agente/s activo/s se puede/n adsorber o absorber en, o combinarse con, un material de matriz desprendible en agua que se produjo previamente por varios medios de mezclado mecánico (secado por atomización, mezcladores de paleta, triturado, molido, etc.). En una modalidad, el material de la matriz desprendible en agua en forma de perlas o gránulos u otra forma basada en sólidos (y que comprende cualquier impureza menor, tal como la suministrada por el proveedor que incluye plastificantes y solventes residuales) se puede triturar o moler en un polvo fino en presencia del/los agente/s activo/s por varios medios mecánicos, por ejemplo, en un triturador o molino de martillo.

Cuando el artículo tiene un recubrimiento particulado, se sabe que el tamaño de partícula tiene un efecto directo en el área de superficie reactiva potencial del los agente/s activo/s y, de ese modo, tiene un efecto considerable en la velocidad con la cual el/los agente/s activo/s suministra/n el efecto benéfico previsto tras la dilución con agua. En este sentido, los agentes activos que tienen tamaños de partícula menores tienden a producir un efecto más rápido y de vida más corta, mientras que los agentes activos que tienen tamaños de partícula mayores tienden a producir un efecto más lento y de vida más larga. En una modalidad, los recubrimientos fijos de superficie pueden tener un tamaño de partícula de aproximadamente 1 µp? a aproximadamente 200 µ?t?; en otra modalidad, de aproximadamente 2 pm a aproximadamente 100 pm y, en otra modalidad, de aproximadamente 3 pm a aproximadamente 50 pm.

En algunas modalidades, es útil incluir cargas inertes dentro del proceso de triturado, por ejemplo, octenilsuccinato de almidón de aluminio, con el nombre comercial de DRY-FLO® PC, y disponible de Akzo Nobel, con un nivel suficiente para mejorar las propiedades del polvo y para mitigar la adherencia o aglomeración entre partículas durante la producción o el manejo del polvo. Otros excipientes o activos cosméticos opcionales, tal como se describen en la presente descripción, pueden incorporarse durante o después del proceso de preparación del polvo, por ejemplo, triturado, molido, mezclado, secado por aspersión, etc. El polvo resultante puede mezclarse, además, con otros polvos inertes, ya sea de materiales inertes u otros complejos de activos en polvo y que incluyen polvos absorbentes de agua, tal como se describe en la presente invención.

En una modalidad, los agentes activos pueden tener la superficie recubierta con solventes no higroscópicos, aceites anhidros y/o ceras, tal como se define en la presente descripción. Esto puede incluir las etapas de: (i) recubrimiento del polvo sensible al agua con disolventes no higroscópicos, aceites anhidros y/o ceras; (ii) reducción del tamaño de partícula de los particulados de agente activo, antes, durante o después de aplicar un recubrimiento por medios mecánicos conocidos, a un tamaño predeterminado o a la distribución de tamaños seleccionada; y (iii) mezcla de los particulados recubiertos obtenidos con otros ingredientes opcionales en forma particulada. Alternativamente, el recubrimiento de los solventes no hidroscópicos, aceites anhidros y/o ceras se puede aplicar simultáneamente a los otros ingredientes opcionales, además de los agentes activos, de la composición de recubrimiento fijo de superficie y con una reducción posterior del tamaño de partícula según el procedimiento descrito anteriormente.

Cuando el recubrimiento se aplica al sustrato como un fluido (por ejemplo como un recubrimiento por medio de atomización, en gel o en crema), el fluido se puede preparar antes de la aplicación sobre el sustrato, o los ingredientes fluidos se pueden aplicar en forma separada sobre el sustrato tal como por medio de dos o más corrientes de alimentación por atomización, rociando los componentes separados del fluido sobre el sustrato.

F. Combinación opcional del recubrimiento fijo de superficie que comprende los agentes activos con el artículo Se puede usar cualquier método de aplicación adecuado para aplicar el recubrimiento fijo de superficie que comprende el agente activo al artículo para el cuidado personal, de manera que forme parte del artículo para el cuidado personal. Por ejemplo, el artículo puede tener una superficie pegajosa mediante el secado de la superficie del artículo hasta un contenido específico de agua antes de la aplicación del polvo para facilitar la adherencia al artículo del recubrimiento fijo de superficie que comprende los agentes activos. En una modalidad, el artículo se seca hasta un contenido de humedad de aproximadamente 0.1 % a aproximadamente 25 %; en una modalidad, de aproximadamente 3 % a aproximadamente 25 %; en otra modalidad, de aproximadamente 5 % a aproximadamente 20 % y, en otra modalidad, de aproximadamente 7 % a aproximadamente 15 %. Alternativamente, se puede hacer que una superficie del artículo secada previamente absorba reversiblemente un nivel deseado de humedad atmosférica antes de la aplicación del polvo dentro de un ambiente de humedad controlada durante un período de tiempo específico hasta que se logra el equilibrio. En una modalidad, el entorno de humedad se controla de aproximadamente 20 % a aproximadamente 85 % de humedad relativa; en otra modalidad, de aproximadamente 30 % a aproximadamente 75 % de humedad relativa; y, en aún otra modalidad, de aproximadamente 40 % a aproximadamente 60 % de humedad relativa.

En otra modalidad, el artículo se coloca en una bolsa, bandeja, banda o tambor que contiene o de cualquier otra forma está expuesta al polvo y se agita, enrolla, cepilla, vibra o agita para aplicar y distribuir el polvo, ya sea durante la producción continua o discontinua. Otros métodos de aplicación del polvo pueden incluir cernidores de polvo, recubrimiento electrostático, carga tribo, lechos fluidizados, pistolas para recubrimiento en polvo, pistolas de corona, tambores, lechos fluidizados electrostáticos, cepillos magnéticos electrostáticos y/o cabinas de pulverización. El recubrimiento fijo de superficie que comprende el agente activo se puede aplicar sobre porciones o regiones completas de la superficie exterior del artículo, y de manera que adorne, decore, forme un logotipo, un diseño, etc.

El recubrimiento fijo de superficie que comprende los agentes activos se puede aplicar directamente a las fibras a medida que se estas se forman. Con referencia a las Figuras 1 y 2, el recubrimiento fijo de superficie se puede incluir en cualquiera de las corrientes de gas presurizado 10, 14 o 19, o en cualquier corriente adicional de gas presurizado añadida al sistema de toberas. El recubrimiento fijo de superficie se puede adherir y/o incorporar en la superficie de fibras que están parcial o deseablemente secas. Los ejemplos adecuados y no limitantes de aplicación de recubrimientos fijos de superficie en fibras, incluidos en su totalidad en la presente descripción como referencia, comprenden las patentes de los EE. UU. núms. 7,291 ,300 y 7,267,789 concedidas a Chhabra e Isele, y las patentes de los EE. UU. núms. 6,494,974 y 6,319,342 concedidas a Riddell.

Cuando el recubrimiento se aplica al sustrato como un fluido, es preferible que si hay agua presente en el fluido no lo esté en cantidad suficiente como para ocasionar la indeseable disolución del sustrato. En modalidades preferidas, el/los agente/s activo/s se aplica/n como un recubrimiento , delgado adsorbido es un aceite anhidro o prácticamente anhidro. Además pueden usarse otros solventes sin agua, tal como los solventes orgánicos que no producen la disolución del sustrato. Para aplicar el/los agente/activo/s en forma líquida al artículo, de modo que forme/n un recubrimiento fijo de superficie que sea adsorbido en al menos una porción de la interfase sólido/aire del artículo como una película delgada, se puede usar cualquier método de aplicación adecuado. Por ejemplo, se puede atomizar, esparcir, gotear, imprimir, intercalar entre diferentes artículos o diferentes porciones del mismo artículo, aplicar en capas, inyectar, aplicar con bolilla o sumergir. El/los agente/s activo/s se puede/n aplicar sobre porciones o regiones completas de la superficie exterior del artículo y de manera tal que adorne/n, decore/n, forme/n un logotipo o un diseño, etc.

Para obtener la estructura fibrosa deseada, se pueden combinar los métodos descritos en la presente descripción En una modalidad, las fibras solubles producidas a partir de uno o más métodos descritos en la presente descripción se pueden mezclar homogéneamente o en capas a fin de obtener el desempeño deseado para los artículos descritos en la presente descripción. Los distintos métodos descritos en la presente descripción se pueden optimizar para producir fibras solubles con activos sustancialmente o de cualquier otra forma diferentes, o usar un surfactante determinado, modificador de reología extensional, plastificante, agente de estructuración polimérico soluble en agua u otros ingredientes opcionales o requeridos. También, alternativamente, los diversos métodos se pueden optimizar para producir fibras solubles de distinto diámetro y/o distintas velocidades de disolución. En una modalidad particular, las fibras submicrométricas solubles producidas por el método de fibrilado de película de fluido se puede mezclar homogéneamente o en capas con las fibras solubles producidas mediante el estallido de fibra o los métodos de electrohilado o electrosoplado. En algunas modalidades, la estructura fibrosa de trama soluble producida por uno o más métodos, o incluso por el mismo método, puede tener una mezcla de fibras con distribuciones de diámetro de fibra, composiciones, recubrimientos fijos de superficie, velocidades de disolución o combinaciones de estos que sean sustancial o marginalmente diferentes. En el caso de una modalidad con una mezcla de fibras que tienen distribuciones de diámetro de fibra significativamente diferentes, el diámetro promedio de las fibras de distintas distribuciones de diámetros de fibra puede variar de aproximadamente 0.1 micrómetro a aproximadamente 150 micrómetros.

La opmitización de una mezcla homogénea de fibras producidas por uno o más métodos puede tener una ventaja en el desempeño, tal como reducir o acelerar las velocidades de disolución para un artículo de una modalidad en particular, p. ej., para la liberación controlada o programada de sustancias activas. La estratificación de las fibras producidas por uno o más métodos pueden tener una ventaja en el desempeño al variar la velocidad de disolución durante el uso del artículo, por ejemplo, se puede requerir que ciertos activos o ingredientes de la composición sean suministrados en distintos momentos durante el uso del artículo, tales como la liberación programada de surfactante y acondicionador, o detergente y decolorante, o detergente y suavizante, etc. Otras ventajas de mezclar fibras solubles producidas mediante los métodos descritos en la presente descripción pueden ser específicas para un artículo en particular.

Se puede lograr la mezcla homogénea de fibras durante la conformación de la estructura de trama fibrosa, tal como mediante el uso de diferentes toberas o bloques o haces de toberas que empleen diferentes métodos de manera simultánea, por ejemplo, toberas dispuestas en una configuración escalonada en dos (planar) y/o tres dimensiones, o simplemente corrientes de fibras solubles entrando a varios ángulos mientras las fibras se depositan sobre el colector. Torobin provee ejemplos del mezclado homogéneo de fibras mediante un conjunto de pluralidad de toberas productoras de fibra que emplean el proceso de fibrilado de película de fluido en las patentes de los EE, UU. núms. 6,183,670 y 6,315,806, que se incluyen en la presente descripción en su totalidad como referencia. La estratizacion de las fibras se puede lograr durante la formación de la estructura de trama fibrosa, como toberas de métodos diferentes dispuestas una junto a la otra o una a continuación de la otra separadas por una distancia determinada a lo largo de la dirección de máquina (la dirección de movimiento de la cinta transportadora) en una manera continua, por ejemplo, toberas en bloques o haces separados que están dispuestos en línea a lo largo de la dirección de máquina. Alternativamente, las estructuras solubles de trama fibrosa producidas mediante métodos diferentes se pueden combinar por estratificación en lotes fuera de línea arites o después de secarlas hasta el contenido de humedad deseado. Cuando se combinan como capas, una o más estructuras solubles de trama fibrosa producidas por uno o más métodos pueden tener fibras que son sustancialmente diferentes en I' diferentes capas de tramas fibrosas solubles. La diferencia en las fibras puede estar en distribuciones de diámetro, composiciones, recubrimientos fijos de superficie, velocidades de disolución, porosidades o combinaciones de estos que son sustancial o marginalmente diferentes. Por ejemplo, la distribución de diámetros de fibra de fibras sustancialmente diferentes en capas diferentes puede tener un diámetro promedio que varía de aproximadamente 0.1 micrómetro a aproximadamente 150 micrómetros.

El artículo puede comprender una o más estructuras solubles de trama fibrosa combinadas (por ejemplo, laminadas, estratificadas, emparedadas, incorporadas, etc.) con uno o más tipos diferentes de estructuras de trama y/o artículos, como se describe en la sección anterior de Antecedentes. Los ejemplos adecuados y no limitantes de los artículos que se pueden combinar incluyen la publicación de patente de los EE. UU. núm. 2004/0048759 concedida a Ribble y col., patente de los EE. UU. núm. 6,106,849 concedida a alkan y col., publicación de patente de los EE. UU. núm. 2007/0225388 concedida a Cooper y col., patente de los EE. UU. núm. 5,457,895 concedida a Kearney y col., publicación de patente de los EE. UU. núm. 2009/0232873 concedida a Glenn y col., patente de los EE. UU. núm. 7,196,026 y solicitud del PCT núm. WO2001/47567 concedida a Di Luccio y col., solicitud del PCT núm. WO2007/093558 concedida a Simón y col., solicitud de publicación de patente núms. 2008/0035174, 2008/0269095, 2007/0128256 y 2007/0134304 concedidas a Auburn-Sonneville y col., solicitud de publicación de patente núm. 2006/0159730 concedida a Simón y patentes de los EE. UU. núms 5,342,335 y 5,445,785 concedidas a Rhim.

III. Características físicas A. Velocidad de disolución El artículo tiene una velocidad de disolución que permite que el artículo se desintegre rápidamente durante el uso o la aplicación con agua. La velocidad de disolución del artículo se determina de conformidad con las dos metodologías que se describen a continuación.

Método de disolución de conductividad En un vaso de 250 mi, se pesan 150 +/- 0.5 gramos de agua destilada a temperatura ambiente. El vaso de precipitado se coloca en un agitador orbital, por ejemplo, un modelo VWR DS-500E y se inicia a 150 RPM. Se sumerge una sonda de conductividad, por ejemplo, una VWR modelo 2052 conectada a un medidor de conductividad VWR, justo debajo de la superficie del agua de manera tal que la sonda de conductividad permanezca fija con relación al movimiento del vaso de precipitado y nunca toque el lateral del vaso. Se pesa 0.20 +/- 0.01 gramos del artículo y se coloca en el agua. La información de conductividad se registra cada 15 segundos durante 6 minutos y, después, una vez por minuto hasta alcanzar 30 minutos. El valor final se registra cuando los valores de conductividad dejan de cambiar o cuando se alcanzan los 30 minutos, lo que suceda antes. El tiempo de disolución de conductividad se toma como el tiempo que pasa, en segundos, hasta que los valores de conductividad dejan de cambiar o como el máximo de 30 minutos, lo que suceda antes.

El artículo tiene un tiempo de disolución de conductividad de aproximadamente 100 segundos a aproximadamente 1200 segundos, en otra modalidad de aproximadamente 110 segundos a aproximadamente 900 segundos, en otra modalidad de aproximadamente 120 segundos a aproximadamente 600 segundos y en otra modalidad de aproximadamente 130 segundos a aproximadamente 300 segundos.

Método de disolución a mano: Se coloca 0.5 g del artículo en la palma de la mano cubierta con guantes de nitrilo. Mediante una jeringa se aplica rápidamente al producto 7.5 cm3 de agua de grifo tibia (de aproximadamente 30 °C a aproximadamente 35 °C). Con movimiento circular, se friccionan las palmas de las manos a 2 frotaciones por vez hasta que ocurre la disolución (hasta 30 frotaciones). El material que no se disolvió (después de 30 frotaciones) se coloca en una bandejilla para pesar previamente pesada. Al día siguiente, se calcula el peso seco del material que no se disolvió. El valor de disolución en mano se registra como el número de frotaciones que toma la disolución completa o como 30 frotaciones como máximo.

El artículo tiene un valor de disolución en mano de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 frotaciones, en una modalidad de aproximadamente 2 a aproximadamente 25 frotaciones, en otra modalidad de aproximadamente 3 a aproximadamente 20 frotaciones y en otra modalidad de aproximadamente 4 a aproximadamente 15 frotaciones.

B. Volumen de espuma A continuación se describe el perfil de espuma del artículo. Se realiza el cálculo del volumen de espuma sobre 59.1 g/m (15 g/10 pulgada) de mechones de pelo virgen lacio oriental que se han tratado con 0.098 g de sebo líquido artificial [10-22 % de aceite de oliva, 18-20 % de aceite de coco, 18-20 % de ácido oleico, 5-9 % de lanolina, 5-9 % de escualeno, 3-6 % de ácido palmítico, 3-6 % de aceite de parafina, 3-6 % de dodecano, 1 -4 % de ácido esteárico, 1-4 % de colesterol, 1-4 % de ácido graso de coco, 18-20 % de choleth-24]. El mechón de pelo se enjuaga con agua grano 9-1 1 y 38 °C (100 °F) a 5.7 l/min (1.5 galones/min) durante 20 segundos con una tobera de ducha. Para probar los productos de control líquidos, se aplican 0.75 cm3 de producto líquido al centro del mechón, después, la porción inferior de cabello del mechón se friega 10 veces, con movimiento circular, sobre el producto que está en el cabello y, finalmente, se frota 40 veces hacia atrás y hacia adelante (un total de 80 frotaciones). La velocidad de espuma se registra como el número de frotaciones hasta que se genera la primera espuma de manera obvia. La espuma de los guantes del operador se transfiere a una probeta graduada con un diámetro interno de 3.5 cm y con capacidades totales de 70 mi, 110 mi o 140 mi, dependiendo de la cantidad total de espuma generada (la altura de las probetas graduadas de tamaño estándar se modifica en un taller de vidrio). La espuma del pelo se junta mediante una frotación descendente sobre el mechón, con un agarre ajustado y se coloca, además, en el cilindro. El volumen total de espuma se registra en milímetros. Se realizan tres ejecuciones por muestra de prueba y se calcula la media de los tres valores. Cuando se prueba el artículo, se pesan 0.20 +/- 0.01 gramos del producto, de ser necesario, con la ayuda de tijeras y se aplican al mechón. Después, se adicionan al producto 2 cm3 de agua adicional mediante una jeringa. Después de un tiempo de espera de 10 segundos, se lleva a cabo la técnica de espuma tal como se describió para productos líquidos.

C. Diámetro de fibra El diámetro de las fibras solubles en una muestra de trama se determina usando un microscopio electrónico de barrido (SEM) o un microscopio óptico y un software de análisis de la imagen. Se selecciona una ampliación de 200 a 10,000 de tal manera que las fibras se agranden adecuadamente para la medición. Cuando se usa un SEM, las muestras se cubren completamente con un compuesto de oro o paladio para evitar la carga eléctrica y las vibraciones de las fibras en el haz de electrones. Se usa un procedimiento manual para determinar los diámetros de fibra a partir de la imagen (en la pantalla del monitor) tomada con el SEM o el microscopio óptico. Con un mouse y una herramienta de cursor se busca el borde de una fibra seleccionada aleatoriamente y, después, se mide a través de su ancho (es decir, perpendicular a la dirección de la fibra en ese punto) hasta el otro borde de la fibra. Una herramienta de análisis de imagen en escala y calibrada provee la escala para obtener la lectura real en micrómetros (µ?t?). Por lo tanto, se seleccionan al azar varias fibras de la muestra de la trama por medio del SEM o el microscopio óptico. Se cortan al menos dos especímenes de la trama (o trama dentro de un producto) y se prueban de esta manera. En total, se realizan al menos 100 de esas mediciones y, después, todos los datos se registran para análisis estadísticos. Los datos registrados se usan para calcular el promedio (la media) de los diámetros de fibra, la desviación estándar de los diámetros de fibra y la media de los diámetros de fibra. Otra estadística útil es el cálculo de la cantidad de la población de fibras que está por debajo de un cierto límite superior. Para determinar esta estadística, el software se programa para contar cuántos resultados de los diámetros de fibra están por debajo de un límite superior y ese conteo (dividido por la cantidad total de datos y multiplicado por 100 %) se reporta en porcentaje como un porcentaje por debajo del límite superior, tal como un porcentaje por debajo del diámetro de 1 micrómetro o % de menos de un micrómetro. Indicamos el diámetro medido (en micrómetros) de una fibra circular individual como d¡.

En caso de que las fibras tengan secciones transversales no circulares, la medición del diámetro de la fibra se determina como el diámetro hidráulico que es cuatro veces el área en sección transversal de la fibra dividida por el perímetro de la sección transversal de la fibra (perímetro exterior en el caso de las fibras huecas). El diámetro promedio en número, o alternativamente, el diámetro promedio se calcula como IV. Métodos de uso Las composiciones descritas en la presente descripción se pueden usar para el tratamiento del cabello, folículos pilosos, piel, dientes, cavidad bucal, telas y superficies duras. El método para el tratamiento de estos sustratos de consumo puede comprender las siguientes etapas: a) aplicación de una cantidad eficaz del artículo a la mano, b) humectación el artículo con agua para disolver el sólido, c) aplicación del material disuelto al sustrato del consumidor objetivo tal como para el tratamiento, y d) separación por enjuague de la composición de tratamiento diluida del sustrato del consumidor. Estas etapas pueden repetirse las veces que sean necesarias para alcanzar los beneficios deseados de limpieza o tratamiento. Alternativamente, el artículo se puede insertar en una máquina (tal como una lavadora o lavavajillas) de una forma de dosis unitaria y la máquina puede realizar las etapas de disolución, tratamiento y enjuague.

De acuerdo con todavía otra modalidad, se provee un método para suministrar un beneficio para el cabello, folículos pilosos, piel, dientes, cavidad bucal, telas y superficies duras, que comprende la etapa de aplicar una composición de acuerdo con la primera modalidad a estos sustratos del consumidor objetivo que necesita regulación.

En la presente descripción se describe un método para regular la condición del cabello, folículos pilosos, piel, dientes, cavidad bucal, telas y superficies duras, que comprende la etapa de aplicar una o más composiciones descritas en la presente descripción para estos sustratos del consumidor objetivo que necesita regulación.

La cantidad de composición aplicada, la frecuencia de aplicación y el periodo de uso variarán en función del propósito de la aplicación, el nivel de componentes de una composición determinada y el nivel de regulación deseado. Por ejemplo, cuando la composición se aplica para el tratamiento de todo el cuerpo o el cabello, las cantidades eficaces se encuentran, generalmente, en el intervalo de aproximadamente 0.5 gramo a aproximadamente 10 gramos; en una modalidad, de 1.0 gramo a aproximadamente 5 gramos y, en otra modalidad, de aproximadamente 1 .5 gramos a aproximadamente 3 gramos.

V. Artículo comercial En la presente descripción se describe un artículo comercial que comprende una o más composiciones descritas en la presente descripción, y una comunicación dirigida a un consumidor para disolver el artículo y aplicar la mezcla disuelta al cabello, folículos pilosos, piel, dientes, cavidad bucal, telas y superficies duras para producir un efecto de limpieza, un beneficio para el sustrato del consumidor objetivo, una espuma para el enjabonado rápido, una espuma para el enjuague rápido, una espuma para enjuague y limpieza, y combinaciones de estos. La comunicación puede ser un material impreso adjuntado directa o indirectamente al empaque que contiene la composición o a la misma composición. Alternativamente, la comunicación puede ser un mensaje electrónico o transmisión asociada con el artículo de fabricación. Alternativamente, la comunicación puede describir al menos un uso posible, una capacidad, una característica distintiva y/o una propiedad del artículo de fabricación.

VI. Ejemplos Los siguientes ejemplos describen con más detalle y demuestran las modalidades descritas en la presente descripción Los ejemplos se proporcionan únicamente con fines ilustrativos y no deben interpretarse como limitantes, ya que son posibles muchas variaciones de la invención sin desviarse de su espíritu y alcance. Todas las cantidades ejemplificadas se dan en concentraciones en peso de la composición total, por ejemplo, porcentajes de peso/peso a menos que se especifique de cualquier otra forma.

Ejemplo 1 : Preparación de un artículo champú o lavado corporal mediante un proceso de unión por hilado La composición de procesamiento líquida de surfactante/polímero se prepara en los porcentajes de peso indicados como se describe en la Tabla 1 más abajo.

Tabla 1 hidrolizado 2 Mclntyre Group Ltd, University Park, IL, Mackam HPL-28ULS 3 Polímero UCARE™ LR-400, disponible de Amerchol Corporation (Plaquemine, Louisiana) Se prepara un peso destino de la composición mencionada anteriormente mediante el uso de un agitador superior convencional (Agitador IKA® RW20DZM disponible de IKA® Works, Inc., Wilmington, DE) y una placa calentadora (Corning Incorporated Life Sciences, LoweII, MA). En un recipiente limpio del tamaño adecuado se adiciona el agua destilada y la glicerina con agitación a 100-150 rpm. Si se incluye un polímero catiónico, este se añade lentamente mientras se agita en forma constante hasta que está homogéneo. Se pesa el alcohol polivinílico en un envase adecuado y se adiciona lentamente a la mezcla principal, en pequeños incrementos, mediante el uso de una espátula mientras se sigue agitando para evitar la formación de grumos visibles. Se ajusta la velocidad de mezclado para minimizar la formación de espuma. La mezcla se calienta lentamente a 80 °C y, después, se adicionan los surfactantes. La mezcla se calienta a 85 °C mientras se continúa la agitación y, después, se deja enfriar a temperatura ambiente. Se adiciona agua destilada adicional para compensar la pérdida de agua a la evaporación (sobre la base del peso neto original del envase). El pH final se encuentra entre 5.2 - 6.6 y se ajusta con ácido cítrico o hidróxido de sodio diluido, de ser necesario. Se mide la viscosidad de la mezcla de procesamiento resultante.

La mezcla de procesamiento se procesó a través de un soporte para unión de fibra por hilado con cuatro orificios, que comprende un paquete de hilado calentado en cuyo extremo se conectó una tobera de hilatura con cuatro orificios en forma trilobular, tres de los cuales estaban taponados con grafito (véase la Figura 4A). La mezcla de procesamiento se calentó a 93 °C (200 °F) en un tanque de fundido en caliente y se bombeó a través de una manguera hacia el paquete de hilado de cuatro orificios, ajustado a 97 °C (207 °F), por vía de una placa adaptadora (Figura 4A). La mezcla de procesamiento luego se extruyó del paquete de hilado a través del único orificio abierto en la tobera de hilado. Se dispuso de un amplificador de aire equipado con aire caliente cuando fuere necesario para extraer y secar la fibra extrudida. La velocidad de la bomba de fundido en caliente controló la productividad de la masa de la premezcla. Se fabricaron exitosamente fibras que contienen surfactante con anchos que varían de 3 a 10 micrómetros (Figura 4B). Es importante destacar que estas fibras mostraron una solubilidad menor que un segundo desde que entraron en contacto con el agua (Figura 4C).

Este ejemplo demuestra el hilado exitoso de fibras surfactantes a partir de la composición de la mezcla de procesamiento anterior por medio de un enfoque de unión por hilado. Las fibras surfactantes se prepararon a partir de una mezcla de procesamiento que comprende 36 % de sólidos (35,400 cps) y las fibras sólidas obtenidas tenían los siguientes parámetros composicionales estimados (asumiendo 0 % de humedad para facilitar el cálculo - Nota: se espera que el nivel de humedad real varíe entre 5 % y 15 %, dependiendo de la humedad relativa en un entorno de laboratorio): Parámetro composicional de las fibras sólidas Valor estimado Agente activo (Surfactantes iónicos) 60.6 % en peso Agente de estructuración polimérico soluble en agua 23.7 % en peso Surfactantes del Grupo I (Aniónicos) 36.3 % en peso Surfactantes del Grupo II (Anfóteros) 24.3 % en peso Relación Grupo I : Grupo II 60 : 40 Relación de agente de estructuración polimérico 0.39 soluble en agua a agente activo Ejemplo 2: Preparación de champú sólido fibroso soluble o articulo para el lavado corporal mediante un proceso de fibrilado de fluido La siguiente composición de procesamiento se prepara en los porcentajes de peso indicados en la Tabla 2 a continuación.

Tabla 2 Glicerina 13.5 Alcohol polivinílico1 8.1 Lauroanfoacetato de sodio (26 % de actividad) 38.2 Laureth-3 sulfato de amonio (70 % de actividad) 2.9 Undecil sulfato de amonio (70 % de actividad) 9.8 Laureth-1 sulfato de amonio (70 % de actividad) 9.8 Celulosa catiónica 0.5 Ácido cítrico 2.3 Óxido de poli(etileno)4 2.0 Agua destilada 22.0 Total 100.0 pH 5.8 Viscosidad (cp) 35,400 1 Slgma-Aldrlch núm. de catálogo 363081 , W 85,000- 124,000, 87-89 % hidrolizado 2 Mclntyre Group Ltd, University Park, IL, Mackam HPL-28ULS 3 Polímero UCARE™ LR-400, disponible de Amerchol Corporation (Plaquemine, Louisiana) 4 PM promedio 8,000,000, disponible de Sigma Aldrich, Número de catálogo 372838 Se prepara un peso destino de la composición mencionada anteriormente mediante el uso de un agitador superior convencional (Agitador IKA® RW20DZM disponible de IKA® Works, Inc., Wilmington, DE) y una placa calentadora (Corning Incorporated Life Sciences, Lowell, MA). En un recipiente limpio del tamaño adecuado se adiciona el agua destilada y la glicerina con agitación a 100-150 rpm. Luego se añaden lentamente el polímero catiónico y poli (óxido de etileno) con agitación constante hasta homogeneizacíón. Se pesa el alcohol polivinílico en un envase adecuado y se adiciona lentamente a la mezcla principal, en pequeños incrementos, mediante el uso de una espátula mientras se sigue agitando para evitar la formación de grumos visibles. Se ajusta la velocidad de mezclado para minimizar la formación de espuma. La mezcla se calienta lentamente a 80 °C y, después, se adicionan los surfactantes. La mezcla se calienta a 85 °C mientras se continúa la agitación y, después, se deja enfriar a temperatura ambiente. Se adiciona agua destilada adicional para compensar la pérdida de agua a la evaporación (sobre la base del peso neto original del envase). El pH final está entre 5.2 y 6.6 y se ajustó con ácido cítrico.

Se usó un tanque de fundido en caliente para bombear la mezcla de procesamiento calentada a través de un sistema de tobera para fibrilado de película de fluido de un solo orificio, manteniendo constantes los siguientes parámetros del proceso: Temperatura fija del tanque 93 °C (200 °F) Temperatura fija de la manguera 93 °C (200 °F) Temperatura fija de la tobera 121 °C (250 °F) Flujo de masa 2.7 g/min La temperatura del aire, presión del aire y distancia de la matriz al colector (DCD) se variaron para evaluar su impacto en el hilado de la mezcla de procesamiento en fibras. La aplicación de aire calentado produjo resultados significativamente superiores que el aire a temperatura ambiente. En un intervalo de temperatura de 32 °C a 204 °C (89 °F a 400 °F), la calidad de formación de fibras fue mejor a 204 °C (400 °F). Además, se comprobó que una mayor presión de aire (100 frente a 0.57 MPa (86 psi)) favoreció el hilado. A una DCD de aproximadamente 75 mm, la velocidad del aire en la recolección fue lo suficientemente alta para separar las fibras que contenían surfactante, permitiendo que se unieran formando cuerdas gruesas en el tambor de recolección. Cuando la DCD se incrementó a 130 mm, este efecto fue eliminado y la uniformidad en la deposición de fibras surfactantes mejoró significativamente.

Este ejemplo demuestra el hilado exitoso de fibras surfactantes a partir de la composición de la mezcla de procesamiento anterior por medio de un enfoque de fibrilado de película de fluido. En la Figura 3 se muestra una imagen de SEM de las fibras surfactantes. Las fibras surfactantes se prepararon a partir de una mezcla de procesamiento que comprende 52.1 % de sólidos y las fibras sólidas obtenidas tenían los siguientes parámetros composicionales estimados (asumiendo 0 % de humedad para facilitar el cálculo -- Nota: se espera que el nivel de humedad real varíe entre 5 % y 15 %, dependiendo de la humedad relativa en un entorno de laboratorio): Las dimensiones y los valores descritos en la presente descripción no deben interpretarse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En lugar de ello, a menos que se especifique de cualquier otra forma, cada una de esas dimensiones significará tanto el valor mencionado como también un intervalo funcionalmente equivalente que comprenda ese valor. Por ejemplo, una dimensión descrita como "40 mm" se refiere a "aproximadamente 40 mm." Todos los documentos citados en la presente descripción, incluso toda referencia cruzada o solicitud o patente relacionada, se incorporan en su totalidad en la presente descripción como referencia a menos que se excluyan o limiten expresamente de cualquier otra forma. Si se menciona algún documento no se debe interpretar como que se admite que constituye una técnica anterior con respecto a cualquier invención descrita o reivindicada en la presente descripción, o que en forma independiente o en combinación con cualquier otra referencia o referencias, instruye, sugiere o describe tal invención. Además, en la medida que cualquier significado o definición de un término en este documento contradiga cualquier significado o definición del término en un documento incorporado como referencia, deberá regir el significado o definición asignados al término en este documento.

Si bien se han ilustrado y descrito modalidades particulares de la presente invención, será evidente para aquellos con experiencia en la industria que pueden hacerse otros cambios y modificaciones diversos sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Por lo tanto, se ha pretendido abarcar en las reivindicaciones anexas todos los cambios y las modificaciones que están dentro del alcance de esta invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un artículo que comprende una estructura soluble de trama fibrosa, caracterizado porque se forma a partir de una composición que comprende: a. de 10 % a 75 % de un agente activo; b. de 10 % a 70 % de un agente de estructuración polimérico soluble en agua; y c. de 1 % a 25 % de plastif ¡cante; en donde la relación del agente de estructuración polimérico soluble en agua a agente activo en la fibra es de 3.5 o menor.

2. El artículo de la reivindicación 1 , caracterizado además porque la estructura soluble de trama fibrosa comprende fibras que tienen un diámetro promedio menor que aproximadamente 10 micrómetros.

3. El artículo de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el artículo es un artículo para el cuidado personal seleccionado del grupo que consiste en sustratos para el lavado de manos, champú para el cabello, acondicionador para el cabello, sustratos para el tratamiento del color del cabello, sustratos para la limpieza facial, sustratos para la limpieza corporal, sustratos de preparaciones para afeitada, sustratos para el cuidado de mascotas, sustratos para el cuidado personal que contienen activos farmacéuticos u otros activos para el cuidado de la piel, sustratos humectantes, sustratos para la protección solar, sustratos de agentes benéficos crónicos para la piel, sustratos que contienen vitaminas, sustratos que contienen ácidos alfa-hidroxi, sustratos desodorizantes, sustratos que contienen fragancias y combinaciones de estos, o un artículo para el cuidado del hogar seleccionado del grupo que consiste en sustratos para el cuidado de telas, sustratos para el cuidado de vajilla, sustratos para la limpieza de superficies duras y sustratos para el cuidado de vehículos.

4. El artículo de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el agente activo se selecciona de un surfactante, preferentemente, en donde el agente activo se selecciona de un surfactante iónico, con mayor preferencia, en donde el surfactante iónico comprende: i. uno o más surfactantes del Grupo I, en donde el Grupo I comprende surfactantes aniónicos, y ii. uno o más surfactantes del Grupo II, en donde el Grupo II comprende un surfactante seleccionado del grupo que consiste en surfactantes anfóteros, zwitteriónicos y combinaciones de estos; en donde la relación de surfactantes del Grupo I al Grupo II es de 100:0 a 30:70

5. El artículo de la reivindicación 1 , caracterizado además porque uno o más agentes activos se seleccionan de surfactantes, activos para el tratamiento de la piel, agentes generadores de calor, indicadores de color, siliconas, aceites orgánicos acondicionadores, perfumes, saborizantes, agentes de sensación, edulcorantes, sustancias activas para el cuidado bucal, activos suavizantes de telas, activos para el cuidado de vajilla y superficies duras, y combinaciones de estos.

6. El artículo de la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende de 3 % en peso a 20 % en peso de un plastificante seleccionado del grupo que consiste en glicerina, propilenglicol y mezclas de estos, y en donde el artículo comprende, además, de 0.1 % en peso a 5 % en peso de un modificador de reología extensional, y en donde el modificador de reología extensional tiene un peso molecular promedio en peso de 500,000 a 10,000,000, preferentemente, en donde el modificador de reología extensional comprende uno o más óxidos de polietileno.

7. El artículo de la reivindicación 1 , caracterizado además porque la estructura soluble de trama fibrosa tiene una densidad de 0.03 gramos por njietro cúbico a 0.50 gramos por metro cúbico.

8. El artículo de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el artículo comprende una o más agentes de estructuración poliméricos solubles en agua seleccionados del grupo que consiste en óxidos de polialquileno, alcoholes de polivinílicos, poliacrilatos, copolímeros de ácido acrílico y ácido metacrílico, polivinilpirrolidonas, almidón y derivados de almidón, pululana, gelatina, hidroxipropilmetilcelulosas, metilcelulosas, carboxymethycelluloses, sales y combinaciones de estos, preferentemente, en donde uno o más agentes de estructuración poliméricos solubles en agua tienen un peso molecular promedio en peso de 40,000 a 500,000.

9. El artículo de la reivindicación 1 caracterizado además porque la estructura soluble de trama fibrosa se produce mediante uno o más métodos seleccionados del grupo que consiste en fibrilado de película de fluido, estallido de fibra, electrohilado, electrosoplado, fibrilado por fusión, proceso de hilado rápido, y combinaciones de estos, preferentemente, en donde la estructura soluble de trama fibrosa comprende una mezcla de fibras producida por uno o más métodos, en donde las fibras se mezclan homogéneamente o en capas.

10. El artículo de la reivindicación 9, caracterizado además porque las fibras de la mezcla se seleccionan del grupo que consiste en fibras de velocidades de disolución sustancialmente diferentes, distribución de diámetro de fibra sustancialmente diferente, composición sustancialmente diferente o combinaciones de estos, preferentemente, en donde las fibras de la distribución de diámetro sustancialmente diferente tienen diámetros promedio que varían de 0.1 micrómetro a 150 micrómetros.

11. El artículo de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el artículo soluble comprende una pluralidad de estructuras solubles de trama fibrosa, que están unidas entre sí a través de un medio de unión seleccionado del grupo que consiste en calor, humedad, ultrasónica, presión, y combinaciones de estos, de tal modo que el artículo tiene un peso base de 30 gramos por metro cuadrado a 1 ,000 gramos por metro cuadrado y un espesor de 0.25 milímetros a 10 milímetros, preferentemente, en donde cada capa de la estructura soluble de trama fibrosa comprende fibras que tienen una distribución de diámetro de fibra significativamente diferente, y en donde las fibras de cada capa de la estructura soluble de trama fibrosa tienen un diámetro promedio que varía de 0.1 micrometro a 150 micrómetros, con mayor preferencia, en donde cada capa de la estructura soluble de trama fibrosa comprende una composición diferente.

12. Un artículo en la forma de una estructura soluble de trama fibrosa, caracterizado porque el artículo se forma mediante un procedimiento que comprende las siguientes etapas: a. preparar una mezcla de procesamiento que comprende uno o más agentes activos, uno o más agentes de estructuración poliméricos solubles en agua y uno o más plastificantes, en donde la mezcla de procesamiento tiene: i. de 20 % a 60 % de sólidos; y ii. una viscosidad de 5,000 centipoise a 150,000 centipoise; b. fibrilar la mezcla de procesamiento en fibras mediante un proceso de fibrilado de película de fluido que comprende una primera corriente de gas presurizado dirigida hacia una película líquida de la mezcla de procesamiento para formar las fibras; c. secar al menos parcialmente las fibras de la mezcla de procesamiento mediante una segunda corriente de gas presurizado; d. depositar las fibras parcialmente secas sobre una superficie para formar una trama de estructuras de trama fibrosa parcialmente secas; e. secar la estructura de trama fibrosa parcialmente seca hasta un contenido final de humedad deseado; y f. cortar la trama fibrosa en una o más formas para formar el artículo.

13. El artículo de la reivindicación 12, caracterizado además porque la primera y segunda corriente de gas presurizado se calientan, preferentemente, en donde la segunda corriente de gas presurizado es una continuación de la primera corriente de gas presurizado.

14. El artículo de la reivindicación 12, caracterizado además porque el contenido final de humedad deseado es de 1 % a 15 % de humedad.

15. El artículo de la reivindicación 12, caracterizado además porque un número significativo de fibras tienen un diámetro promedio menor que 100 micrómetros, preferentemente, en donde un número significativo de fibras tienen un diámetro promedio menor que 0 micrómetros.