MXPA06004138A - Materiales utiles en la elaboracion de fibras de captacion celulosica en forma laminar - Google Patents

Materiales utiles en la elaboracion de fibras de captacion celulosica en forma laminar

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MXPA06004138A MXPA/A/2006/004138A MXPA06004138A MXPA06004138A MX PA06004138 A MXPA06004138 A MX PA06004138A MX PA06004138 A MXPA06004138 A MX PA06004138A MX PA06004138 A MXPA06004138 A MX PA06004138A
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J Chmielewski Harry
A Hamed Othman
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J Chmielewski Harry
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Abstract

Las modalidades de la invención conciernen a un agente modificador para elaborar fibras de captación con base celulósica en la forma laminar, el agente modificador es el producto de reacción de un compuesto deácido policarboxílico y de un compuesto epoxi polifuncional. Un método de producir la fibra de captación con base celulósica en la forma laminar usando el agente modificador, incluye tratar las fibras celulósicas en la forma laminar con el agente modificador, y secar y curar la lámina tratada para promover la formación de enlaces intra-fibra. La fibra de captación con base celulósica resultante puede ser utilizada en una capa de captación y/o un núcleo absorbente de un artículo absorbente.

Description

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MATERIALES ÚTILES EN LA ELABORACIÓN DE FIBRAS DE CAPTACIÓN CELULÓSICA EN FORMA LAMINAR CAMPO DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la presente invención conciernen a un agente modificador para elaborar fibras de captación con base celulósica en forma laminar y a un proceso para elaborar el agente modificador. El agente modificador puede ser elaborado haciendo reaccionar un compuesto epoxi polifuncional y un compuesto de ácido policarboxilico. Las modalidades de la presente invención también conciernen a métodos de elaboración de la fibra de captación con base celulósica en la forma laminar usando el agente modificador de la invención. Las fibras celulósicas hidrofóbicas de la presente invención pueden ser caracterizadas como que tienen una capacidad de retención centrifuga mejorada, velocidad de captación, elasticidad, densidad aparente y absorbencia bajo carga. Las fibras son especialmente adecuadas para uso en artículos absorbentes previstas para el manejo de -fluidos corporales .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los artículos absorbentes previstos para el cuidado personal, tales como almohadillas para adultos incontinentes, productos para el cuidado femenino, y pañales para niños típicamente comprenden al menos una lámina superior, una lámina de respaldo, un núcleo absorbente dispuesto entre la lámina superior y la lámina de respaldo y una capa de captación opcional dispuesta entre la lámina superior y el núcleo absorbente. La capa de captación consta de, por ejemplo, fibras de captación, usualmente es incorporada en los artículos absorbentes para proporcionar mejor distribución del liquido, aumentar la velocidad de absorción de liquido, bloqueador de gel reducido, y sequedad de superficie mejorada. Se conoce en el arte una amplia variedad de fibras de captación. Entre éstas se incluyen fibras sintéticas, un compuesto de fibras celulósicas y de fibras sintéticas, y fibras celulósicas reticuladas. Se prefiere la fibra celulósica reticulada porque es abundante, es biodegradable, y es relativamente de bajo costo. Se han descrito en la literatura, por muchos años, fibras celulósicas reticuladas y los procesos para elaborarlas (ver, por ejemplo G. C. Tesoro, Cross-Linking of Cellulosic, in Handbook of Fiber Science and Technology, Vol. II, M. Lewin y S. B. Sello eds. Pág. 1-46, Marcel Dekker, New York (1983)). Las fibras celulósicas reticuladas típicamente se preparan por reacción de celulosa con agentes polifuncionales que son capaces de reaccionar con grupos hidroxilo de las unidades de repetición de anhidroglucosa de la celulosa ya sea en la misma cadena, o en cadenas vecinas simultáneamente. Típicamente, las fibras celulósicas son reticuladas en la forma esponjosa. Los procesos para elaborar la fibra reticulada en la forma esponjosa comprende sumergir fibras esponjadas o no esponjadas en una solución acuosa de agente reticulador, y suavizante. La fibra asi tratada, usualmente es luego reticulada por calentamiento a temperatura elevada en el estado esponjado, como se describe en la Patente U.S. No. 3,241,553, o en el estado colapsado después de desfibrado en la Patente U.S. No. 3,224,926, y la patente Europea No. 0,427,361 Bl, cuyas descripciones se incorporan integramente como referencia a la presente. Se cree que la reticulación de fibras mejora las propiedades físicas y químicas de fibras de muchas maneras, tales como mejorar la elasticidad (en el estado seco y húmedo) , incrementar la absorbencia, reducir la contracción, y mejorar la resistencia a la contracción. No obstante, las fibras celulósicas reticuladas no han sido adoptadas ampliamente en productos absorbentes, al parecer a causa de la dificultad de reticular exitosamente las fibras celulósicas en forma laminar. Más específicamente, se encontró que la fibra reticulada en la forma laminar tiende a hacer difícil desfibrar sin causar problemas substanciales con las fibras. Estos problemas incluyen severo rompimiento de la fibra e incrementa las cantidades crecientes de nudos y puntos (grumos de fibra dura) . Estas desventajas vuelven el producto reticulado completamente inadecuado para muchas aplicaciones. Se cree que estos problemas son atribuibles a dos factores: (a) fibras en forma laminar en un estado seco están en contacto intimo entre si; y (b) la presencia de pulpa y blanqueadores residuales tales como lignina y he icelulosa. Los enmarañamientos mecánicos y el enlace hidrógeno de las fibras laminares llevan fibras en estrecho contacto. Como un resultado, cuando las fibras son tratadas con un agente reticulador y son calentadas para curado, las fibras tienden a formar retículas Ínter-fibras (entre dos fibras adyacentes) preferiblemente a retícula intra-fibra (cadena a cadena en una sola fibra) . La pulpa y blanqueador residuales tales como lignina y hemicelulosa, se combinan con los agentes reticuladores bajos las condiciones calentadas de la reacción de reticulación para formar adhesivos termofijos. Por consigµiente, estos residuales sirven para enlazar adhesivamente fibras adyacentes de modo que sea muy difícil separarlas bajo cualquier condición sin rompimiento considerable de la fibra. Porque las fibras reticuladas tienden a ser quebradizas, las fibras mismas a menudo se romperán, dejando las áreas enlazadas entre fibras adyacentes intactas. Se han propuesto muchas soluciones para superar los problemas de la fibra reticulada en la forma laminar. Una solución alegada a este problema es minimizar el contacto entre fibras en el estado seco. Por ejemplo, Graef y colaboradores, en la Patente U.S. 5,399,240, cuya descripción se incorpora integramente a la presente, describe un método de tratar fibras en la forma laminar con un agente reticulador y a un desenlazante. La fibra, mientras está en forma laminar es entonces curada a temperaturas elevadas. El desenlazante tiende a interferir con el enlace de hidrógeno entre fibras y minimiza asi el contacto entre fibras. Como un resultado, se producen fibras con un contenido relativamente bajo de nudos y puntos. Desafortunadamente, la cadena alcano larga hidrofóbica tiende a tener efectos hidrofóbicos indeseables sobre las fibras, por ejemplo, da como resultado absorbencia y humectabilidad decrecientes, volviéndola inadecuada para aplicaciones tales como artículos absorbentes, donde se requiere una alta velocidad de absorbencia y rápida captación. En la patente U.S. 3,434,918, Bernardin y colaboradores describen un método de tratar fibras en forma laminar con un agente reticulador y un catalizador. La lámina tratada es entonces envejecida con humedad para volver insoluble el agente reticulador. Las fibras envejecidas con humedad son re-dispersas antes de curado, mezcladas con fibras tratadas, laminadas y luego curadas. La mezcla de fibras reticuladas y fibras sin tratar es potencialmente útil para elaborar productos tales como medios filtrantes, tejidos, y toallitas donde se desean la densidad aparente alta y la buena absorbencia del agua sin excesiva rigidez en el producto. Desafortunadamente, la presencia de fibras sin tratar hace la fibra producida inadecuada como una capa de captación en productos de higiene tales como pañales. Otros documentos que describen métodos de tratar fibras en forma laminar incluyen, por ejemplo, las Patentes U.S. Nos. 4,204,054; 3,844,880; y 3,700,549 (cuyas descripciones se incorporan íntegramente a la presente como referencia) . No obstante, Los procedimientos descritos anteriormente complican el proceso de reticular la fibra en forma laminar, y vuelven el proceso tardado, y costoso. Como un resultado, , estos procesos dan como resultado fibras reticuladas con una disminución substancial en los resultados de la fibra, y un incremento substancial en costo. En trabajos previos (Solicitud de Patente U.S. con No. de Serie 10/166,254, intitulada: "Chemically Cross-linked Cellulosic Fiber and Method of Making the Same", presentada el 11 de Junio de 2002, y No . de Serie 09/832,634, intitulada "Cross-linked Pulp and Methods of Making Same", presentada el 10 de Abril de 2001, y la Solicitud U.S. intitulada "Method For Making Chemically Cross-Linked Cellulosic Fiber In The Sheet Form", presentada el 14 de Marzo de 2003, número de acta de apoderado número 60892.000005) mostraron que fibras mercerizadas y una mezcla de fibras mercerizadas y convencionales pueden ser exitosamente reticuladas en forma laminar. La fibra reticulada producida mostraron resultados similares o mejores característicos que individualizaron fibras de celulosa reticuladas convencionales. También la fibra producida mostró menos decoloración y cantidades reducidas de nudos y puntos en comparación con la fibra reticulada individualizada convencional . La mercerización de la fibra, el cual es un tratamiento de fibra con una solución acuosa de hidróxido de sodio (cáustica) , es una de las modificaciones conocida anteriormente de la fibra. Fueron inventadas hace 150 años por John Mercer (ver la Patente Británica 1369,1850). El proceso generalmente es usado en la industria textil para mejorar la resistencia tensil de tejidos de algodón, colorabilidad, y lustre (ver, por ejemplo, R. Freytag, J.-J-Donze, Chemical Processing of Fibers and Fabrics, Fundamental and Applications, Parte A, en Handbook of Fiber Science and Technology Vol. 1 M. Lewis y S. B. Sello eds. Pág. 1-46, Mercell Decker, New York (1983) ) . La presente descripción de ciertas ventajas y desventajas de fibras celulósicas de captación conocidas, y métodos de su preparación, no se pretende que limite el alcance de la presente invención, Realmente, la presente invención puede incluir algunos o todos los métodos y reactivos químicos descritos anteriormente sin adolecer de las mismas desventajas.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN En vista de las dificultades presentadas por fibras celulósicas reticuladas en la forma laminar, hay una necesidad por un agente modificador relativamente de bajo costo, simple adecuado para elaborar fibras de captación en la forma laminar sin sacrificar la humectabilidad de las fibras, con lo cual la lámina resultante puede ser desfibrada en fibras individuales sin serios rompimientos de la fibra. La lámina fibrosa resultante tiene también preferiblemente bajos contenidos de nudos y puntos. Existe una necesidad por un proceso de elaboración de fibras de captación en la forma laminar que proporciona ahorros de tiempo y costo tanto a los fabricantes de las fibras de captación como al fabricante de artículos absorbentes. La presente invención desea llenar estas necesidades y proporcionar ventajas relacionadas adicionalmente. Por consiguiente, es un aspecto de una modalidad de la invención proporcionar un agente modificador con características hidrofóbicas para ser usadas al preparar fibras de captación con base celulósica en la forma laminar. Es también un aspecto de una modalidad de la presente invención para proporcionar un método de elaborar fibras de captación con base celulósica en la forma laminar usando el agente modificador de la presente invención. Es aún otro aspecto de una modalidad de la presente invención proporcionar fibras de captación con base celulósica en forma laminar que tenga retención mejorada, capacidad de absorción, absorbencia bajo carga, y densidad aparente en base seca. Es aún otro aspecto de una modalidad de la presente invención proporcionar una fibra de captación con base celulósica en la forma laminar con disminución de nudos y puntos, y contenido de finos . En aún otro aspecto de una modalidad de la presente invención, las fibras de captación pueden ser utilizadas como una capa de captación o en el núcleo absorbente de un artículo absorbente. De conformidad con estos y otros aspectos de modalidades de la invención, se proporciona un agente modificador útil en la preparación de fibras de captación con base celulósica en la forma laminar que es el producto de reacción de un compuesto de ácido policarboxílico y un compuesto epoxi polifuncional, preferiblemente en una proporción molar de ácido carboxílico a epoxi polifuncional de aproximadamente 2:1 a aproximadamente 3:1. El ácido carboxílico comprende preferiblemente otro grupo funcional además del grupo carboxilo, tal como un grupo hidroxilo o un amino. El epoxi polifuncional comprende preferiblemente un grupo substituyente, tal como, hidrógeno o un grupo alquilo. El agente modificador puede ser proporcionado en una solución acuosa, y puede comprender adicionalmente otros materiales, tales como un catalizador o un surfactante. De conformidad con un aspecto adicional de una modalidad de la presente invención, se proporciona un método de elaborar fibras de captación con base celulósica que incluye aplicar una solución que contenga un agente modificador de la presente invención a fibras celulósicas para impregnar las fibras, luego secar y curar las fibras celulósicas impregnadas. Otro método adecuado proporciona adicionalmente la impregnación de fibras celulósicas en forma esponjada con la solución que contiene un agente modificador, secado de las fibras a una temperatura inferior a la temperatura de curado, desfibrar las fibras, y luego curarlas. De conformidad con otro aspecto de una modalidad de la invención, se proporciona unas fibras de captación con base celulósica producidas por medio del método de la presente invención, en donde las fibras de captación tienen una capacidad de retención centrifuga de menos de aproximadamente 0.6 gramos de un 0.9 % en peso de solución salina por gramo de fibra (en los sucesivo ??g/g") . Las fibras de captación con base celulósica también tienen preferiblemente propiedades deseables tales como capacidad absorbente de al menos 8.0 g/g, una densidad aparente en base seca de al menos aproximadamente 8.0 cm3/g de fibra, una absorbencia bajo carga mayor que aproximadamente 7.0 g/g, menos de aproximadamente 26 % de nudos, y menos de aproximadamente 9 % de finos. Estas propiedades pueden lograrse individualmente, o en varias combinaciones entre sí.
De conformidad con otro aspecto de una modalidad de la invención, se proporciona un artículo absorbente que utiliza fibras de captación con base celulósica de la presente invención en una capa de captación o estructura absorbente. Estos y otros objetos, aspectos y ventajas de la presente invención parecerá más completa a partir de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas de la invención, y los dibujos anexos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Los dibujos muestran fotografías de microscopio electrónico de fibras de captación con base celulósica de la presente invención. Las fotografías fueron obtenidas usando el Scanning Electron Microscope S360 Leka Cambridge Ltd., Cambridge, Inglaterra. La figura 1, es una fotografía a amplificación de 100X de Raffloc®-J-LD sin tratar (pulpa Kraft de pino pantano comercialmente disponible de Rayonier Performance Fibers División, Jesup, GA y Fernandina Beach, FL) . La Figura 2, es una fotografía a amplificación de 200X de fibra de captación obtenida de Pampers Diaper Products por The Procter & Gamble Company ("P&G") . Las Figuras 3A, 3B y 3C son fotografías a amplificación de 100X, 400X, y 1000X, respectivamente de fibras celulósicas hidrofóbicas obtenidas como se muestra en el ejemplo 5 desde la reacción de fibras Rayfloe®-J-LD en forma laminar con el agente modificador de la presente invención. Las Figuras 4A, 4B, y 4C son fotografías a amplificación de 100X, 500X, y 1000X, respectivamente de fibras de captación con base celulósica obtenidas como se-muestra en el Ejemplo 11 a partir de la reacción de fibras Rayfloe®-J-LD en forma esponjada con el agente modificador de la presente invención. La Figura 5, es una fotografía en sección transversal a amplificación de 1000X de fibras de captación con base celulósica obtenida como se muestra en el Ejemplo 5 a partir de la reacción de fibras Rayfloc®-J-LD en forma laminar con el agente modificador de la presente invención. La Figura 6, muestra el cromatograma por cromatografía de gases de una solución del éter 1,4-ciclohexanodimetanol diglicidilico en hexano. La Figura 7, muestra el cromatograma por cromatografía de gases de los extractos del agente modificador elaborado de conformidad con la presente invención como se muestra en el Ejemplo 1. La Figura 8 muestra el cromatograma por cromatografía de gases de los extractos de las fibras de captación con base celulósica elaboradas de conformidad con la presente invención como se muestra en el Ejemplo 5.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a fibras de captación con base celulósica y a un método de elaborar las fibras. El método comprende tratar las fibras celulósicas en forma de láminas, rollos, esponjada con una solución que contenga un agente modificador obtenido por reacción de un compuesto de ácido policarboxílico y de un compuesto poliepoxi polifuncional en medio acuoso.
Como se usa en la presente, los términos "prenda absorbente", "artículo absorbente" o simplemente "artículo" o "prenda", se refiere a mecanismos que absorben y contienen fluidos corporales y otros exudados corporales. Más específicamente, estos términos se refieren a prendas que son colocadas contra o en proximidad del cuerpo de un usuario para absorber y contener los varios exudados descargados del cuerpo. Una lista no exhaustiva de ejemplos de prendas absorbentes incluye pañales, coberturas de pañales, pañales desechables, pantalones de entrenamiento, productos para la higiene femenina, y productos para incontinencia de adultos. Dichas prendas pueden ser previstas para ser descartadas o parcialmente descartadas después de un solo uso (prendas "desechables") . Dichas prendas pueden comprender esencialmente una estructura inseparable única (prenda "unitaria") , o pueden comprender insertos reemplazables u otras partes intercambiables. Pueden usarse modalidades de la presente invención con todas las clases de prendas absorbentes anteriormente mencionadas, sin limitación, ya sea desechables o de otra manera. Algunas de las modalidades descritas en la presente proporcionan, como una estructura ejemplar, un pañal para un niño, no obstante estos no se previeron para limitar la invención reclamada. La invención se comprenderá para abarcar, sin limitación, todas las clases y tipos de prendas absorbentes, incluyendo las descritas en la presente. El término "componente" se puede referir, pero no limitarse a, regiones seleccionadas designadas, tales como bordes, esquinas, lados o los similares; elementos estructurales, tales como tiras elásticas, almohadillas absorbentes, capas o paneles elásticos, o los similares.
En el transcurso de esta descripción, el término "dispuesto sobre", "dispuesto encima", dispuesto abajo", "que se dispone abajo", "que se dispone sobre", "dispuesto en", "dispuesto entre" y variaciones de los mismos se pretende querer decir que un elemento puede ser integral con otro elemento, o que un elemento puede ser una estructura separada enlazada a o colocada con o colocada cerca de otro elemento. Por consiguiente, un componente que está "dispuesto sobre" un elemento de la prenda absorbente puede estar formado o aplicado directa o indirectamente en una superficie del elemento, formada o aplicada entre capas de un elemento de múltiples capas, formadas o aplicadas a un substrato que es colocado con o cerca del elemento, formado o aplicado en una capa del elemento u otro substrato, u otras variaciones de combinaciones de las mismas. En el transcurso de esta descripción, los términos "lámina superior" y "lámina de respaldo" denotan la relación de estos materiales o capas con respecto al núcleo absorbente. Se comprende que pueden estar presentes capas adicionales entre el núcleo absorbente y la lámina superior y la lámina de respaldo, y que capas adicionales y otros materiales pueden estar presentes sobre el lado opuesto al núcleo absorbente ya sea de la lámina superior o la lámina de respaldo. En el transcurso de esta descripción, la expresión "capa superior", "capa inferior", "encima de" y "debajo de", los cuales se refieren a los varios componentes incluidos en el material absorbente se usan para describir la relación espacial entre los componentes respectivos. La capa superior o componente "encima del" otro componente no siempre necesita permanecer verticalmente encima del núcleo o componente, y la capa inferior o componente de "abajo del" otro componente no necesita siempre permanecer verticalmente abajo del núcleo o componente. Otras configuraciones se contemplan en el contexto de la presente invención. En el transcurso de esta descripción, el término "impregnado" en cuanto a que concierne a un agente modificador impregnado en una fibra, denota una mezcla íntima de agentes modificadores y fibras celulósicas, con la cual el agente modificador puede ser adherido a las fibras, adsorbido sobre la superficie de las fibras, o enlazado vía química, hidrógeno u otros enlaces (por ejemplo, fuerzas de van der Walls) a las fibras. Impregnado, en el contexto de la presente invención no significa necesariamente que el agente modificador esté físicamente dispuesto debajo de la superficie de las fibras . La presente invención concierne a fibras de captación con base celulósica que son útiles en artículos absorbentes, y en particular, que sean útiles en la formación de capas de captación o núcleos absorbentes en el artículo absorbente. La construcción particular del artículo absorbente no es crítica para la presente invención, y cualquier artículo absorbente puede beneficiarse de esta invención. Las prendas absorbentes adecuadas se describen, por ejemplo, en las Patentes U.S. Nos. 5,281,207 y 6,068,620, cuyas descripciones se incorporan integramente, incluyendo sus respectivos dibujos, a la presente como referencia, Los expertos en la materia serán capaces de utilizar las fibras de captación de la presente invención en prendas absorbentes, núcleos, capas de captación, y los similares, usando la guias proporcionadas en la presente.
De conformidad con modalidades de la presente invención, los agentes modificadores que son útiles en la elaboración de fibras de captación celulósica en la forma laminar son elaborados haciendo reaccionar cantidades aproximadamente estequiométricas de un compuesto de ácido policarboxilico y un compuesto epoxi polifuncional. Ejemplos de ácidos policarboxilicos adecuados son aquellos que tienen al menos dos grupos carboxilo tales como, por ejemplo, ácido 1, 2, 3, 4-butanotetracarboxílico, ácido 1,2,3-propanotricarboxílico, ácido oxidisuccínico, ácido cítrico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido tartárico, ácido glutárico, y ácido iminodiacético. Otros ácidos policarboxílicos adecuados incluyen ácidos policarboxílicos poliméricos tales como, por ejemplo, aquellos especialmente preparados a partir de monómeros tales como ácido acrilico, acetato de vinilo, ácido maleico, anhídrido maleico, acrilato carboxi etílico, ácido itacónico, ácido fumárico, ácido metacrilico, ácido crotónico, éster del ácido acrilico, éster del ácido metacrílico, amida acrílica, y amida metacrílica, butadieno, estireno, o cualquier combinación de los mismos. Especialmente los ácidos policarboxilicos son ácidos alcano policarboxílico que tienen uno o más grupos hidroxilo tales como ácido cítrico y ácido tartárico. Un epoxi polifuncional que puede ser usado en modalidades de la presente invención preferiblemente tienen la siguiente Fórmula General: En donde R es un alquilo con 3 o más átomos de carbono; y n es un entero desde 1 a 4. El grupo alquilo incluye compuestos cíclicos y acíclicos, ramificados y no ramificados, substituidos y no substituidos, saturados, e insaturados . Ejemplos típicos de dichos epóxidos polifuncionales incluyen pero no se limitan a: éter 1, 4-ciclohexanodimetanol diglicidilico, 1, 2-ciclohexanodicarboxilato de diglicidilo, 1,2,3,4-tetrahidroftalato de diglicidilo, éter triglicidílico de propoxilato de glicerol, éter diglicidilico de polipropilén glicol, o cualquier combinación de los mismos. Especialmente ser prefieren epoxis polifuncionales que son: éter diglicidilico de 1, 4-ciclohexadimetanol y éter neopentildiglicidílico. El agente modificador puede ser preparado por cualquier procedimiento adecuado y conveniente. El ácido policarboxilico y epoxi funcionales generalmente se hacen reaccionar en una proporción molar de ácido policarboxílico a epoxi polifuncional de aproximadamente 2.0:1 a aproximadamente 3.0:1. La reacción puede llevarse a cabo en el intervalo de temperatura hasta reflujo. Preferiblemente, la reacción se lleva a cabo a temperatura ambiente por aproximadamente 6 horas, más preferiblemente por aproximadamente 10 horas y más preferiblemente por aproximadamente 16 horas. El producto de la reacción es soluble en agua, y puede ser diluido en agua en cualquier concentración deseable. En el caso en el que se use éter diglicidílico de 1,4-ciclohexanodimetanol como un epoxi funcional la solución diluida producida es ligeramente turbia, y la adición de surfactantes aclara la solución. Los surfactantes adecuados incluyen surfactantes no iónicos, aniónicos, o catiónicos, o mezclas y combinaciones de surfactantes que sean compatibles entre sí. Preferiblemente el surfactante es seleccionado de: Tritón X-100 (Rohm y Haas), Tritón X405 (Rohm & Haas), lauril sulfato de sodio, cloruro de lauril bromoetil amonio, nonilfenoles etoxilados, y éteres alquilicos de polioxietileno. Preferiblemente, el surfactante es añadido en una cantidad menor que 0.1 % en peso con base en el peso total de la solución. Opcionalmente, puede añadirse un catalizador a la solución para acelerar la reacción entre el ácido policarboxilico y el epoxi polifuncional. Cualquier catalizador conocido en el arte para acelerar la formación de un enlace éter o enlace entre un grupo hidroxilo y un grupo epoxi es adecuado para uso en modalidades de la presente invención. Preferiblemente, el catalizador es un ácido de Lewis seleccionado de sulfato de aluminio, sulfato de magnesio, y cualquier ácido de Lewis que contiene al menos un metal y un halógeno, incluyendo por ejemplo FeCl3, A1C13, y MgCl2. Una estructura representativa de un agente modificador de una modalidad de la invención preparado, por reacción de ácido cítrico con éter diglicidílico de 1, 4- ciclohexanodimetanol se muestra en el Esquema de Reacción 1.
Otros productos de reacción posibles formados en esta reacción incluyen pero no se limitan a los mostrados en" el Esquema de Reacción 2. Afortunadamente, todos los productos secundarios pueden también reaccionar con las fibras celulósicas. Esquema de Reacción 1 Esquema de Reacción 2 Otro aspecto de la presente invención proporciona un método para elaborar fibras de captación con base celulósica usando los agentes modificadores descritos anteriormente. El proceso comprende preferiblemente tratar fibras de celulosa en forma laminar, rollo o esponjada con una solución acuosa que contiene el agente modificador, seguido por secado y curado a suficiente temperatura y por un período de tiempo suficiente para acelerar la formación de enlaces covalentes entre grupos hidroxilo de fibras de celulosa y grupos funcionales del agente modificador. Usando las guias proporcionadas en la presente, los expertos en el arte son capaces de determinar temperaturas y tiempos de secado y de curado adecuados, dependiendo de los reactantes y de la densidad aparente de enlace deseada en las fibras. Puede usarse cualquiera de las fibras celulósicas en la invención, con tal de que proporcionen las características físicas de las fibras descritas anteriormente. Las fibras celulósicas adecuadas para uso en la formación de fibras de captación con base celulósica de la presente invención incluyen aquellas derivadas primeramente de la pulpa de madera. La pulpa de madera adecuada puede ser obtenida de cualquiera de los procesos químicos convencionales, tales como el proceso del sulfito o el Kraft. Las fibras preferidas son aquellas obtenidas de varias pulpas de madera blanda tales como el Pino Pantano, Pino Blanco, Pino Caribeño, Tsuga del Pacífico, varios abetos (por ejemplo, Picea de Sitka) , pino Douglas o mezclas y combinaciones de los mismos. Las fibras obtenidas de fuentes de pulpa de madera dura, tales como, goma, arce, cedro, eucalipto, álamo, madera de haya, y madera de álamo, o mezclas y combinaciones de los mismos, también pueden ser usados en la invención. Otras fibras celulósicas derivadas de algodón, borra de algodón, bagazo, lana de pelo canino, lino, y hierba pueden también ser usados en la presente invención. Las fibras pueden constar de una mezcla de dos o más de los productos de pulpa de celulosa anteriormente mencionados. De manera particular las fibras para uso en la formación de fibras de captación con base celulósica de la presente invención son aquellas derivadas de pulpa de madera preparada por medio de los procesos de formación de pulpa Kraft o al sulfito.
Las fibras celulósicas pueden derivarse de fibras en cualquiera de una variedad de formas. Por ejemplo, un aspecto de la presente invención contempla usar fibras celulósicas en forma laminar, de rollo, o esponjada. En otro aspecto de la invención, las fibras pueden estar en una placa de sustentación de material no tejido. Las fibras en forma de placa de sustentación no son necesariamente enrrolladas en una forma de rollo, y típicamente tienen una densidad aparente menor que fibras en la forma laminar. En aún otro aspecto de una modalidad de la invención, las fibras pueden ser usadas en el estado húmero o seco. Se prefiere que las fibras celulósicas sean empeladas en el estado seco. Las fibras celulósicas que son tratadas de conformidad con el agente modificador con varias modalidades de la presente invención siempre que la forma laminar pueda ser cualquiera de las fibras de pulpa de madera o fibras de cualquier otra fuente descrita previamente. En una modalidad de la invención, fibras en la forma laminar adecuadas para uso en la presente invención incluyen fibras tratadas cáusticamente. Además de las ventajas previamente discutidas, el tratamiento de fibras con cáusticos añade varias ventajas diferentes a las fibras. Entre éstas están: (1) fibras tratadas con cáusticos tienen alto contenido de a-celulosa, ya que el cáustico elimina residuales tales como lignina y hemicelulosa remanentes en las fibras a partir de los procesos de formación de pulpa y blanqueo.; (2) fibras tratadas con cáusticos tienen una forma circular redondeada (preferiblemente a la forma similar a cinta, plana de las fibras convencionales) que reduce el contacto y debilita el enlace-hidrógeno entre fibras en la forma laminar; y (3) el tratamiento cáustico convierte la cadena de celulosa ya sea a partir de su forma de estructura nativa, celulosa I, a una forma más termodinámicamente estable y menos cristalina, celulosa II. Las cadenas celulósicas en la celulosa II se encontró que tienen una orientación anti-paralela preferiblemente a una orientación paralela como en la celulosa I (ver, por ejemplo, R. H. Atalla, Comprehensive Natural Products Chemistry, Carbohydrates and Their Derivatives Including Tannins, Cellulose, and Related Lignins Vol. III, D. Barton y K. Nakanishi eds. Pág. 529-598, Elsevier Science, Ltd., Oxford, U.K. (1999)). Sin adoptar teoría alguna, las propiedades anteriormente mencionadas de fibras tratadas con cáusticos se cree que son las razones detrás de las cantidades de finos, nudos y puntos reducidas que los inventores han encontrado que existe en las fibras tratadas con cáusticos de conformidad con la presente invención.
Puede encontrarse una descripción del proceso de extracción cáustica en Cellulose and Cellulose Derivatives, Vol. V, Parte 1, Spurlin, and Grafllin, eds-., Interscience Publisher (1954). Resumiendo, el tratamiento cáustico en frió se lleva a cabo a una temperatura menor que aproximadamente 65 °C, pero preferiblemente a una temperatura menor que 50 °C, y más preferiblemente a temperaturas entre aproximadamente 10 °C a 40 °C. Una solución de sal de metal alcalino preferida es una solución de hidróxido de sodio ya sea recientemente preparada como una solución sub-producto de la operación de triturado de papel o pulpa, por ejemplo, licor blanco hemicáustico, licor blanco oxidado y los similares. Pueden emplearse otros metales alcalinos tales como hidróxido de amonio e hidróxido de potasio y los similares. No obstante, desde el punto de vista de costo, la sal de metal alcalino preferida es hidróxido de sodio. La concentración de sales de metal alcalino en solución está típicamente en el intervalo desde aproximadamente 2 a aproximadamente 25 por ciento en peso de la solución, preferiblemente desde aproximadamente 3 a aproximadamente 18 por ciento en peso. Pulpas extractivas cáusticamente disponibles comercialmente, adecuadas para uso en modalidades de la presente invención incluyen. Por ejemplo, Prosanier-J-HP, disponible de Rayonier Performance Fibers División (Jesup, GA) , y productos de Buckeye's HPZ, disponibles de Buckeye Technologies (Perry, FL) . En una modalidad, el agente modificador es aplicado a las fibras de celulosa en una solución acuosa. Preferiblemente, la solución acuosa tiene un pH de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 , más preferiblemente de aproximadamente 2 a aproximadamente 3.5. Preferiblemente, el agente modificador, después de ser preparado, es diluido con agua hasta una concentración suficiente • para proporcionar desde 0.5 a 10.0 por ciento en peso de agente modificador sobre la fibra, más preferiblemente desde aproximadamente 2 a 7 por ciento en peso, y más preferiblemente desde aproximadamente 3 a 6 por' ciento en peso. A manera de ejemplo, 7 % en peso de agente modificador significa 7 gramos de agente modificador por 100 gramos de fibra seca en horno. Opcionalmente, el método incluye aplicar un catalizador para acelerar la reacción entre grupos hidroxilo de celulosa y grupos carboxilo del agente modificador de la presente invención. Puede usarse cualquier catalizador conocido en el arte para acelerar la formación de un enlace éster entre el grupo hidroxilo y el grupo ácido. Los catalizadores adecuados para uso en la presente invención incluyen sales que contienen metal alcalino de fósforo que contienen ácidos tales como hipofosfitos de metal alcalino, fosfitos de metal alcalino, polifosfonatos de metal alcalino, fosfatos de metal alcalino, y sulfonatos de metal alcalino. Un catalizador particularmente preferido es hipofosfito de sodio. El catalizador puede ser aplicado a las fibras como una mezcla con el agente modificador, antes de la adición del agente modificador, o después de la adición de agente modificador a fibras celulósicas. Una proporción adecuada de catalizador a agente modificador es, por ejemplos desde aproximadamente 1:2 a aproximadamente 1:10, y preferiblemente desde aproximadamente 1:4 a aproximadamente 1:8. Opcionalmente, además del agente modificador, pueden usarse otros agentes de acabado tales como agentes suavizantes y humectantes. Ejemplos de agentes suavizantes incluyen alcoholes grasos, amidas de ácidos grasos, éteres de poliglicol, sulfonatos de alcoholes grasos, y compuestos de N-estearil-urea. Ejemplos de agentes humectantes incluyen aminas grasas, sales de ácidos alquilnaftalensulfónico, sales de metal alcalino de sulfosuccinato de dioctilo, y los similares.
Puede usarse cualquier método de aplicación del agente modificador a las fibras. Los métodos aceptables incluyen, por ejemplo, aspersión, inmersión, impregnación, y los similares. Preferiblemente, las fibras son impregnadas con una solución acuosa que contenía el agente modificador. La impregnación típicamente crea una distribución uniforme de agente modificador sobre la lámina y proporciona mejor penetración de agente modificador en la parte interior de las fibras . En una modalidad de la invención, una lámina de fibras tratadas cáusticamente o de fibras convencionales en la forma de rollo es conducida a través de una zona de tratamiento donde el agente modificador es aplicado sobre ambas superficies por medio de métodos convencionales tales como aspersión, con rodillos, recubrimiento con cuchillas o cualquier otra manera de impregnación. Un método preferido de aplicar la solución acuosa que contiene el agente modificador a fibras en la forma de rollo es por prensa de pudelaje, prensa de calibración, o recubridor de cuchillas. En una modalidad de la presente invención, las fibras en forma laminar o de rollo después de haber sido tratadas con una solución que contenga el agente modificador es entonces transportada preferiblemente por medio de un dispositivo de conducción tal como una banda o una serie de rodillos conductores a través de un horno de dos zonas para secado y curado. Las fibras en forma de esponja, rollo o lámina después de tratamiento con el agente modificador son preferiblemente secadas y curadas en un proceso de dos etapas, y más preferiblemente secadas y curadas en un proceso de una etapa. Dicho secado y curado elimina el agua de las fibras, induciendo así la formación de un enlace éster entre los grupos hidroxilo de las fibras celulósicas y el agente modificador. Puede usarse cualquier temperatura y tiempo de curado siempre que produzcan los efectos deseados descritos en la presente. Usando la presente descripción, personas que tienen experiencia en el arte pueden determinar temperaturas y tiempos de curado adecuadas, dependiendo del tipo de fibras y el tipo de tratamiento de las fibras. El curado se lleva a cabo típicamente en un horno de tiro forzado preferiblemente desde aproximadamente 130 °C a aproximadamente 225 °C (aproximadamente 265 °F a aproximadamente 435 °F) , y más preferiblemente desde aproximadamente 160 °C a aproximadamente 220 °C (aproximadamente 320 °F a aproximadamente 430 °F) , y más preferiblemente desde aproximadamente 180 °C a aproximadamente 215 °C (aproximadamente 350 °F a aproximadamente 420 °F) , El curado preferiblemente se lleva a cabo por un período de tiempo suficiente para permitir el completo secado de la fibra y eficiente enlace entre fibras celulósicas y el agente modificador. Preferiblemente, las fibras son curadas desde aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 25 minutos, más preferiblemente desde aproximadamente 7 minutos a aproximadamente 20 minutos, y más preferiblemente desde aproximadamente 10 minutos a aproximadamente 15 minutos.
En el caso en el que las modificaciones se llevan a cabo en fibras en forma de esponja, preferiblemente las fibras son tratadas inicialmente con el agente modificador mientras que en la forma laminar, secada a una temperatura inferior a la temperatura de curado, desfibrado pasándolas a través de un molino de martillos o los similares, y luego calentadas a temperaturas elevadas para promover la formación del enlace entre las fibras y el agente modificador. En una modalidad alterna de la presente invención, las fibras celulósicas en forma esponjada son tratadas inicialmente con el agente modificador, secadas a una temperatura inferior de curado, desfibradas, y luego curadas a temperatura elevada.
Cuando las fibras celulósicas a ser tratadas están en forma de rollo o laminar, se prefiere que después de aplicar el agente modificador, las fibras son secadas y luego curadas, y más preferiblemente secadas y curadas en un procedimiento. En un aspecto de una modalidad de la presente invención, las fibras en forma laminar o de rollo después de haber sido tratadas con una solución que contenga el agente modificador son transportadas por medio de un dispositivo de conducción, tal como una banda o serie de rodillos conductores, a través de un horno de dos zonas para secado y curado, preferiblemente a través de un procedimiento de una etapa en un horno de una zona para secado y curado. En otro aspecto de una modalidad de la presente invención, las fibras en forma laminar, después de haber sido tratadas con una solución que contenga el agente modificador preferiblemente son transportadas por medio de un dispositivo transportador, tal como una banda o una serie de rodillos transportadores, a través de un horno para secado, y luego a un molino de martillos para desfibrado. La pulpa del desfibrado producida por el molino de martillos luego es transportada preferiblemente a través de un horno para curado. En otro aspecto de una modalidad de la presente invención, la pulpa desfibrada producida por el molino de martillos es aereada en una placa de sustentación no tejida, luego preferiblemente es transportada a través de un horno para curado. Aunque no se pretende limitarse por teoría de operación alguna, el esquema de reacción mostrado posteriormente representa una de las posibles reacciones de fibras con el agente modificador de la presente invención. El esquema de reacción es proporcionado para propósitos de ilustración no limitante, la reacción entre las fibras celulósicas y el agente modificador de la presente invención. Como se muestra en el Esquema de Reacción 3, la reacción de celulosa con el agente modificador de la presente invención da como resultado la formación de enlaces éster. Se espera que el mecanismo de reacción sea similar al de entre la celulosa y agentes reticuladores convencionales tales como, por ejemplo, ácidos alcano policarboxílicos. El mecanismo de reticulación de la celulosa con ácido policarboxílico ha sido descrito por Zhou y colaboradores, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 58, 1523-1524 (1995) y por Lees, M. J. The Journal of Textile Institute Vol. 90 (3), 42-49 (1999) . El mecanismo del ácido policarboxílico de reticular la celulosa se ha mostrado que tiene lugar vía cuatro etapas: (1) formación de un anillo anhídrido de 5-o de 6- elementos a partir de ácido policarboxílico; (2) reacción del anhídrido con un grupo hidroxilo de celulosa par formar un enlace éster y unir el ácido policarboxílico a la celulosa; (3) formación de un anillo anhídrido de 5- o de 6- elementos a partir de grupos carboxilo suspendidos de ácidos policarboxilicos; y (4) reacción del anhídrido con grupos hidroxilo de celulosa libre para formar reticulaciones éster. Esquema de Reacción 3 La estabilidad de los enlaces formados en las fibras de captación con base celulósica elaboradas de conformidad con la presente invención fue examinada por medio de un proceso de envejecimiento descrito posteriormente en el Ejemplo 15. Las fibras de captación con base celulósica de la invención mostraron poco o ningún cambio en densidad aparente y resultados después de calentamiento por aproximadamente 20 horas a 90 °C. Además, fibras almacenadas en un ambiente con 50 % de humedad a temperatura ambiente por más de 3 meses exhibieron una densidad aparente que permaneció sin cambio durante este período de tiempo. Las morfologías de las fibras de captación con base celulósica de la presente invención, fibras convencionales (Rayfloc®-J-LD) , así como también fibras reticuladas de P&G fueron examinadas con Exploración por Microscopía Electrónica (SEM, Scanning Electron Microscopy) (S360 Leica Cambridge Ltd., Cambridge, Inglaterra= a 15 kV. Las muestras fueron recubiertas con platino usando un revestidor por bombardeo iónico (Desk-II, Dentón Vacuum Inc.) por 96 segundos con presión de gas de menos de aproximadamente 50 mtorrs y una corriente de aproximadamente 30 mA. La fotografía por SEM ilustrada en la Figura 1, representa fibras convencionales (por ejemplo, Rayfloe®- J-LD) . Como puede verse de la fotografía, las fibras convencionales tienen una forma similar a una cinta plana. Una SEM de fibras reticuladas de P&G obtenidas de un pañal Pampers, como se muestra en la Figura 2, muestra que estas fibras tienen una forma similar a una cinta plana con torsiones y rizos. Las fotografías por SEM ilustradas en las Figuras 3A,3B, y 3C representan fibras de captación con base celulósica de la presente invención obtenidas por reacción de fibras convencionales (Rayfloc®-J-LD) en la forma laminar con el agente modificador de la presente invención. Las fotografía fueron tomadas a amplificaciones de 100X, 200, y 1000X, respectivamente. Como puede verse de las fotografías, la modificación causó que las fibras Rayfloc®-J-LD se doblen a lo largo del eje longitudinal, y como un resultado las fibras se vuelven casi redondas. Las fotografías ilustradas en las Figuras 4A, 4B y 4C representan fibras de captación con base celulósica de la presente invención obtenida por reacción de fibras convencionales (Rayfloe®-J-LD) en forma esponjada con el agente modificador de la presente invención. Las fotografías fueron tomadas a amplificaciones de 100X, 200, y 1000X, respectivamente. Como fue el caso con fibras de captación con base celulósica preparadas en la forma laminar, el agente modificador de una modalidad de la presente invención causó que las fibras Rayfloc®-J-LD se doblen a lo largo del eje longitudinal, y como un resultado, las fibras se volvieron casi redondas (ver la Figura 5) . El análisis de SEM reveló que las fibras de captación con base celulósica de modalidades de la presente invención, y fibras reticuladas de P&G difirieron en dos maneras. Se encontró que las fibras reticuladas de P&G tuvieron una forma de cinta plana con torsiones y rizos (Figura 2) . En contraste, se encontró que las fibras de captación con base celulósica de la presente invención se doblaron a lo largo del eje longitudinal, circular, hueco (Figura 6) y no contuvieron ensortijamientos o torsiones (Figuras 3A, 3B, 3C) , con algunas de las fibras que fueron ligeramente curvas. La solución acuosa que contenia el agente modificador de una modalidad de la presente invención se analizó por GC-MS como se describe en el Ejemplo 13. Los resultados revelaron que el epoxi polifuncional usado en la preparación del agente modificador fue consumida casi completamente. Como se describe en el Ejemplo 13, los resultaos de GC-MS revelaron que el epoxi polifuncional está presente en una concentración de menos de 10 ppm (Figura 7) .
Las fibras de captación con base celulósica de la presente invención preparadas como se describe en el Ejemplo 5 fueron analizadas para cualquier grupo epoxi polifuncional residual. Una muestra de las fibras de captación con base celulósica en forma laminar fue esponjada, y luego se sometieron a extracción por Soxhlet con cloruro de metileno como se describe en el Ejemplo 19. El extracto después de concentración a casi sequedad fue diluido con hexano y analizado por GC con Espectroscopia de masa con detectores duales y Detectores de Ionización de Flama. Los resultados de GC-MC se compararon contra una solución estándar de éter diglicidílico de 1, 4-ciclohexanodimetanol en hexano. Los cromatogramas resultantes se muestran en las Figuras 6 y 8. La Figura 6 muestra los cromatogramas de la solución estándar de éter diglicidílico de 1, 4-ciclohexanodimetanol (20 ppm en hexano) . La Figura 8 muestra los resultados de GC de extractos de fibras de captación con base celulósica. Como se muestra en los cromatogramas en las Figuras 6 y 8, las fibras están libres de cualquier éter diglicidílico de 1, 4- ciclohexanodimetanol sin reaccionar. Las fibras celulósicas modificadas de conformidad con modalidades de la presente invención poseen preferiblemente características que son deseables en artículos absorbentes. Por ejemplo, las fibras celulósicas hidrofóbicas preferiblemente tienen una capacidad de retención centrífuga de menos de aproximadamente 0.6 gramos de solución salina sintética por gramo de fibra (en lo sucesivo "g/g") . Las fibras de adquisición con base celulósica también tienen otras propiedades deseables, tales como capacidad absorbente de más de aproximadamente 8.0 g/g, una absorbencia bajo carga de más de aproximadamente 7.0 g/g, menos de aproximadamente 9.0 de finos, y una velocidad de captación a partir del tercer ataque (o tercer ataque de penetración del vehículo a través de la lámina provocando una mancha en el lado opuesto) de menos de aproximadamente 11.0 segundos. Las características particulares de las fibras de captación con base celulósica de la invención son determinadas de conformidad con los procedimientos descritos con más detalle en los ejemplos. La capacidad de retención centrífuga mide la habilidad de las fibras para retener el fluido contra una fuerza centrífuga. Se prefiere que las fibras de la invención tengan una capacidad de retención centrífuga de menos de aproximadamente 0.6 g/g, más preferiblemente, menos de aproximadamente 0.55 g/g, y aún más preferiblemente de menos de 0.5 g/g, Las fibras de captación con base celulósica de la presente invención pueden tener una capacidad de retención centrífuga tan baja como de aproximadamente 0.37 g/g. La capacidad absorbente mide la habilidad de las fibras para absorber fluido sin ser sometidas a una presión de confinamiento o de contención. La capacidad absorbente preferiblemente es determinada por medio del método de la celda pendiente descrito en la presente. Se prefiere que las fibras de la invención tengan una capacidad absorbente de más de aproximadamente 8.0 g/g, más preferiblemente, mayor de aproximadamente 9.0 g/g, aún más preferiblemente mayor de aproximadamente 10.0 g/g, y más preferiblemente mayor que aproximadamente 11.0 g/g. Las fibras de captación con base celulósica de la presente invención pueden tener una capacidad absorbente tan alta como aproximadamente 16.0 g/g. La absorbencia bajo carga mide la habilidad de las fibras para absorber fluido contra una fuerza de contención o de confinamiento, durante un período de tiempo dado. Se prefiere que las fibras de la invención tengan una absorbencia bajo carga de más de aproximadamente 7.0 g/g, más preferiblemente, mayor que aproximadamente 8.5 g/, y más preferiblemente, mayor que aproximadamente 9.0 g/g. Las fibras de captación con base celulósica de la presente invención pueden tener absorbencia bajo carga tan alta como aproximadamente 14.0 g/g. El tercer ataque de penetración del vehículo a través de la lámina provocando una mancha en el lado opuesto mide la habilidad de las fibras para adquirir fluido, y se mide en términos de segundos. Se prefiere que las fibras de la invención tengan un tercer ataque de penetración del vehículo a través de la lámina provocando una mancha en el lado opuesto para absorber 9.0 ml de 0.9 % de solución salina de menos de aproximadamente 11.0 segundos, más preferiblemente, menos de aproximadamente 10.0 segundos, aún más preferiblemente menos de 9.5 segundos, y más preferiblemente menos de aproximadamente 9.0 segundos. Las fibras de captación con base celulósica de la presente invención pueden tener un tercer ataque de penetración del vehículo a través de la lámina provocando una mancha en el lado opuesto tan bajo como de aproximadamente 6.0 segundos. Las fibras de captación con base celulósica de la presente invención preferiblemente tienen menos de aproximadamente 26 % de nudos, más preferiblemente menos de aproximadamente 20 % de nudos, y más preferiblemente, menos de aproximadamente 18 % de nudos. Las fibras de captación con base celulósica de la presente invención también tiene preferiblemente menos de aproximadamente 10.0 % de finos, preferiblemente menos de aproximadamente 8 % d finos, y más preferiblemente, menos de aproximadamente 7.0 % de finos . En la presente invención, se prefiere también, que las fibras de captación con base celulósica tienen una densidad aparente en base seca de al menos aproximadamente 8.0 cm3/g de fibra, más preferiblemente al menos aproximadamente 9.0 cm3/g de fibra, aún más preferiblemente al menos aproximadamente 10.0 cm3/g de fibra, y más preferiblemente al menos aproximadamente 11.0 cm3/g de fibra. Además de ser más económicos, hay otras varias ventajas para elaborar fibras de captación en forma laminar. Típicamente, se ha esperado que las fibras reticuladas en forma laminar tengan un potencial creciente para reticulación inter-fibra que conduce a "nudos" y "puntos" que dan como resultado pobre rendimiento en algunas aplicaciones. Por ejemplo, cuando una pulpa esponjada de pureza estándar, Rayfloc-J-LD, es reticulada en forma laminar con agentes reticuladores convencionales tales como, por ejemplo, ácido cítrico, el contenido de "nudos" aumenta substancialmente, indicando enlaces inter-fibras nocivos creciente (ver el Ejemplo 12, Tabla 5) . De manera sorprendente, los inventores han descubierto que Rayfloc-J-LD tratado con el agente modificador de la presente invención es laminar o en forma de rollo actualmente produce pocos nudos y puntos que unas fibras de captación comerciales producidas por fibras reticuladas individualizadas, tales como las producidas por la Weyerhaeuser Company comúnmente mencionada como HBA (para aditivo de alta densidad aparente) , y por Procter & Gamble (ver el Ejemplo 12, Tabla 5) . Otra ventaja de usar el agente modificador de la presente invención para elaborar fibras de captación en forma esponjada o laminar es que las fibras resultantes son más estables a la inversión del color a temperatura elevada. Ya que convertir fibras celulósicas requieren altas temperaturas (típicamente alrededor de 195 °C por 10-15 minutos) , las cuales pueden conducir a decoloración substancial con agentes reticuladores convencionales) . Por medio del uso del agente modificador de la presente invención, esta decoloración es menos probable que ocurra. Otro beneficio de la presente invención es que las fibras de captación con base celulósica elaboradas de conformidad con la presente invención goza de las mismas o de mejores características de funcionamiento que las fibras de celulosa reticuladas individualizadas convencionales, pero evitan los problemas de procesamiento asociados con fibras reticuladas individualizadas pul ígenas. Las propiedades de las fibras de captación con base celulósica de conformidad con la presente invención hacen las fibras adecuadas para uso, por ejemplo, como un material para carga, en la fabricación de fibras especialmente de alta densidad aparente que requieren buena absorbencia y porosidad. Las fibras de captación con base celulósica pueden ser usadas, por ejemplo, en productos absorbentes esponjados, no tejidos. Las fibras pueden también ser usadas independientemente, o ser incorporadas preferiblemente en otras fibras celulósicas para formar mezclas usando técnicas convencionales, tales como técnicas de estratificación con aire. En un proceso con aire, las fibras de captación con base celulósica de la presente invención solas o en combinación con otras fibras son sopladas sobre un protector formador o bosquejadas sobre el protector vía un vacío, puede usarse también el proceso vía húmeda, combinando las fibras de captación con base celulósica de la invención con otras fibras celulósicas para formar láminas o mallas de mezclas . Las fibras de captación con base celulósica de la presente invención pueden ser incorporadas en varios artículos absorbentes, preferiblemente previstos para el manejo de desechos corporales tales como almohadillas para incontinencia de adultos, productos para el cuidado femenino, y pañales para niños. Las fibras de captación con base celulósica pueden ser usadas como una capa de captación en los artículos absorbentes, y pueden ser utilizados en el núcleo absorbente de los artículos absorbentes. Toallas y frotadores pueden también ser elaboradas con las fibras de captación con base celulósica de la presente invención, y otros productos absorbentes tales como filtros. Por consiguiente, un aspecto adicional de la presente invención es proporcionar un artículo absorbente y un núcleo absorbente que incluya las fibras de captación con base celulósica de la presente invención. Las fibras de captación con base celulósica de la presente invención fueron incorporadas en una capa de captación de un articulo absorbente, y el artículo absorbente fue evaluado mediante la Prueba de Velocidad de Absorción Específica (SART, Specific Absorption Rate Test) , donde el tiempo de captación de las fibras es importante. El método SART es descrito con detalle en la sección de Ejemplos. Se observó que el artículo absorbente que contiene las fibras de captación con base celulósica de la presente invención proporcionó resultados comparables a los obtenidos usando fibras reticuladas comerciales, especialmente las reticuladas con ácidos carboxílicos. Como es sabido en el arte, núcleos absorbentes se preparan típicamente usando pulpa esponjada para dar efecto de mecha al líquido, y un polímero absorbente ( algunas veces un polímero superabsorbente (SAP) ) para almacenar liquido. Como se hizo notar previamente, las fibras de captación con base celulósica de la presente invención tienen alta elasticidad, alta capacidad de esponjamiento libre, alta capacidad absorbente y absorbencia bajo carga, y bajos tiempos de tercer ataque de penetración del vehículo a través de la lámina provocando una mancha en el lado opuesto. Además, las fibras de captación con base celulósica de la presente invención son muy porosas. Por consiguiente, las fibras de captación con base celulósica de la presente invención pueden ser usadas en combinación con el SAP y fibras convencionales para preparar un compuesto absorbente (o núcleo) que tenga porosidad, densidad aparente, elasticidad, efecto de mecha, suavidad, capacidad absorbente, absorbencia bajo carga, bajos tiempos de tercer ataque de penetración del vehículo a través de la hoja provocando una mancha en el lado opuesto, capacidad detención centrífuga, y los similares mejoradas. El compuesto absorbente podría ser usado como un núcleo absorbente de los artículos absorbentes previstos para el manejo de los desechos corporales. En da presente invención, se prefiere que las fibras de captación con base celulósica esté presente en el compuesto absorbente en una cantidad que varía desde aproximadamente 10 a aproximadamente 80 % en peso, con base en el peso total del compuesto. Más preferiblemente, las fibras de captación con base celulósica están presentes en un compuesto absorbente desde aproximadamente 20 a aproximadamente 60 % en peso. Una mezcla de fibras celulósicas convencionales y fibras de captación con base celulósica de la presente invención junto con el SAP también pueden ser usadas para elaborar el compuesto absorbente. Preferiblemente, las fibras de captación con base celulósica de la presente invención están presentes en la mezcla de fibras en una cantidad desde aproximadamente 1 a 70 % en peso, con base en el peso total de la mezcla de fibras, y más preferiblemente presente en una cantidad desde aproximadamente 10 a aproximadamente 40 % en peso. Cualquier fibra celulósica convencional puede ser usada en combinación con las fibras de captación con base celulósica de la invención. Las fibras celulósicas convencionales adicionales adecuadas incluyen cualquiera de las fibras de madera mencionadas previamente, fibras tratadas cáusticamente, rayón, fibras de algodón", y mezclas y combinaciones de los mismos. Cualquier SAP adecuado, u otro material absorbente, pueden ser usados para formar el núcleo absorbente, y articulo absorbente de la presente invención. El SAP puede estar en la forma de, por ejemplo, fibras, hojuelas, o granulos, y preferiblemente es capaz de absorber varias veces su peso de solución salina (solución al 0.9 % de NaCl en agua) y/o sangre. Preferiblemente, el SAP también es capaz de retener el liquido cuando está sometido a una carga. Ejemplos no limitantes de polímeros superabsorbentes aplicable para uso en la presente invención incluyen cualquier SAP actualmente disponible en el mercado, incluyendo, pero no limitándose a, polímeros de poliacrilato, copolímeros injertados con almidón, copolimeros injertados con celulosa, y derivados de carboximetilcelulosa reticulada, y mezclas y combinaciones de los mismos. Un compuesto absorbente elaborado de conformidad con la presente invención preferiblemente contiene el SAP en una cantidad desde aproximadamente 20 a aproximadamente 60 % en peso, con base en el peso total del compuesto, y más preferiblemente 'desde aproximadamente 30 a aproximadamente 60 % en peso. El polímero absorbente puede ser distribuido a través de todo el compuesto absorbente en los vacíos en las fibras. En otra modalidad, el polímero superabsorbente puede fijarse a fibras de captación con base celulósica vía un agente de enlace que incluye, por ejemplo, un material capaz de fijar el SAP a las fibras vía enlace hidrógeno (ver, por ejemplo, la Patente U.S. No. 5,614,570, cuya descripción se incorpora integramente a la presente como referencia) . Un método de elaborar un compuesto absorbente puede incluir formar una almohadilla de fibras de captación con base celulósica o una mezcla de fibras de captación con base celulósica, e incorporar partículas de polímero superabsorbente en la almohadilla. La almohadilla 'puede ser vía húmeda o vía aire. Preferiblemente la almohadilla es via aire. Se prefiere también que el SAP y las fibras de captación con base celulósica, o una mezcla de fibras de captación con base celulósica y las fibras celulósicas se juntan via aire. Un núcleo absorbente que contiene fibras de captación con base celulósica y polímero superabsorbente preferiblemente tiene una densidad aparente en base seca de entre aproximadamente 0.1 g/cm3 y 0.50 g/cm3, y más preferiblemente desde aproximadamente 0.2/cm3 a 0.4 g/cm3. El núcleo absorbente puede ser incorporado en una variedad de artículos absorbentes, preferiblemente aquellos artículos previstos para el manejo de desechos corporales, tales como pañales, pantalones de entrenamiento, productos para incontinencia de adultos, productos para el cuidado femenino, y toallas (frotadores húmedos y secos) . A fin de que varias modalidades de la presente invención puedan ser comprendidas más a fondo, la invención será ilustrada, pero no limitada, por los siguientes ejemplos. Ninguno de los detalles no específicos contenidos en la presente se comprenderán como una limitación a la presente invención excepto en cuanto a que puedan aparecer en las reivindicaciones anexas . Ejemplos Se usaron los siguientes métodos de prueba para medir y determinar varias características físicas de las fibras de captación con base celulósica. Métodos de Prueba El Método de Prueba de Absorbencia El método de prueba de absorbencia se usó para determinar la absorbencia bajo carga, capacidad absorbente, y capacidad de retención centrífuga de fibras de captación con base celulósica de la presente invención. La prueba de absorbencia se llevó a cabo en un cilindro plástico de diámetro interior de una pulgada que tenía un tamiz de metal de 100 mallas que se adhiera a la "celda" del fondo del cilindro, que contiene un disco espaciador plástico que tiene un diámetro de 0.995 pulgadas y un peso de aproximadamente 4.4 g. En esta prueba, el peso de la celda que contiene el disco espaciador se determinó en la proximidad de 0.001 g, y luego se retiró el espaciador del cilindro y aproximadamente 0.35 g (peso en base seca) de fibras de captación con base celulósica fueron aereadas en el cilindro. El disco espaciador luego fue insertado atrás en el cilindro sobre las fibras, y el grupo del cilindro se pesó en la proximidad de 0.001 g. Las fibras en la celda se comprimieron con una carga de 0.2815 kg/cm2 (4.0 psi) por 60 segundos, la carga se retiró entonces y la almohadilla de fibra se dejó equilibrar por 60 segundos. El espesor de la almohadilla se midió, y el resultado se usó para calcular la densidad aparente en base seca de las fibras de captación con base celulósica. Una carga de 0.0211 kg/cm2 (0.3 psi) fue aplicada luego a la almohadilla de fibra colocando un peso de 100 g sobre la parte superior de disco espaciador, y la almohadilla se dejó equilibrar por 60 segundos, después de los cuales se midió el espesor de la almohadilla, y el resultado se usó para calcular la densidad en base seca bajo carga de las fibras de captación con base celulósica. La celda y su contenido se colgaron entonces en un disco de Petri que contenía una cantidad suficiente de solución salina (solución salina al 0.9 % en peso) hasta tocar el fondo de la celda. La celda se dejó reposar en el disco de Petri por 10 minutos, y luego se retiró y colgó en otro disco de Petri vacío y se dejó gotear por aproximadamente 30 segundos. Se retiraron entonces 100 gramos de peso y se determinó el peso de la celda y su contenido. El peso de la solución salina absorbida por gramo de fibras se determinó' luego y se expresó como la absorbencia bajo carga (g/g) . La capacidad absorbente de las fibras de captación con base celulósica se determinó de la misma manera que la prueba usada para determinar la absorbencia bajo carga anterior, excepto que este experimento se llevó a cabo usando una carga de 0.0000704 kg/cm2 (0.001 psi). Los resultados se usaron para determinar el peso de la solución salina absorbida por gramo de filtro y se expresó como la capacidad absorbente (g/g) . La celda se centrifugó entonces por 3 minutos a 1400 rpm (Centrifuga Modelo HN, International Equipment Co., Needham HTS, USA), y se pesó. Los resultados obtenidos se usaron para calcular el peso de solución salina retenida por gramo de filtro, y se expresó como la capacidad de retención centrífuga (g/g) . Calidad del Filtro Las evaluaciones de calidad del filtro se llevaron a cabo en un Op Test Fiber Quality Analyzer (Op Test Equipment Inc., Waterloo, Ontario, Canadá) y Fluff Fiberization Measuring Instruments (Model 9010, Johnson Manufaturing, Inc., Appleton, Wl, USA). Op Test Fiber Quality Analyzer es un instrumento óptico que tiene la capacidad de medir la longitud promedio de fibra, contenido de torceduras, rizos y finos . Se usó el Fluff Fiberization Measuring Instrument para medir el contenido de nudos, puntos y finos de las fibras. En este instrumento, una muestra de fibras en forma esponjada fue dispersa continuamente en una corriente de aire. Durante la dispersión, las fibras perdidas pasaron a través de un tamiz de 16 mallas (1.18 mm) y luego a través de un tamiz de 42 mallas (0.36 mm) . Manojos de pulpa (nudos) que permanecieron en la cámara de dispersión y las que fueron atrapadas en el tamiz de 42 mallas se retiraron y pesaron. Los formadores son llamados "nudos" y éstos "aceptados". El peso combinado de estos dos se sustrajo del peso original para determinar el peso de fibras que pasaron a través del tamiz de 0.36 mm. Estas fibras se mencionaron como "finos" . Prueba de Velocidad de Absorción Específica (SART) El método de prueba SART evalúa el funcionamiento de una capa de captación en un artículo absorbente. Para evaluar las propiedades de captación, se midió el Tiempo de Captación, que es el tiempo requerido para que una dosis de solución salina sea absorbida completamente en un artículo absorbente. En esta prueba, la capa de captación de la muestra de núcleo es reemplazada con un cojincillo elaborado al aire a partir de las fibras de pruebas de la presente invención. La muestra de núcleo es colocada en un equipo de prueba (obtenida a partir de Portsmouth Tool and Die Corp., Porthsmouth, VA, USA) que consiste de una base plástica y de una copa de embudo. La base es un cilindro plástico que tiene un diámetro interior de 60.0 mm que es usado para retener la muestra. La copa del embudo es un cilindro plástico que tiene un agujero con una forma de estrella. Cuyo diámetro exterior es 58 mm. La copa del embudo es colocada en el interior de la base plástica en la parte superior de la capa de captación y la muestra de núcleo, y una carga de aproximadamente 0.0422 Kg/cm2 (0.6 psi) que tiene una forma de dona es colocada en la parte superior de la copa del embudo . El equipo y su contenido son colocados sobre una superficie nivelada y regulada con varios ataques sucesivos, siendo cada uno de 9.0 ml de solución salina, (0.9 % en peso), siendo el intervalo de tiempo entre dosis de 20 minutos. Las dosis se añadieron con una Bomba Master Flex (Colé Palmer Instrument, Barrington, IL, USA) a la copa del embudo, y se registró el tiempo en segundos requerido para que la solución salina de cada una de las dosis desapareciera de la copa del embudo y se expresó como un tiempo de captación, o tercer ataque de penetración del vehículo a través de la lámina provocando una mancha en el lado opuesto. Se registró el tercer ataque de penetración del vehículo a través de la lámina provocando una mancha en el lado opuesto. Ejemplo 1 El ejemplo ilustra un método representativo para elaborar un agente modificador de una modalidad de la presente invención. Se añadió éter diglicidílico de ciclohexanodimetanol (20.0 g, 76.0 mmoles) a una solución de ácido cítrico (35.0 g, 182.0 mmoles) en agua (35.0 ml) . La mezcla en suspensión producida se agitó a temperatura ambiente.
Después de aproximadamente 30 minutos comenzó una reacción exotérmica, se continuó agitando hasta que se produjo una solución acuosa blanca, ligeramente viscosa (aproximadamente 30.0 minutos). Se agitó la solución por otras 18 horas, luego se diluyó con agua destilada a aproximadamente 800 ml. Al diluir la solución con agua se ocasionó que se desarrollara alguna turbidez. Entonces se ajustó el pH a aproximadamente 2.9 a 3.3 con una solución acuosa de NaOH (8.3 g, 50 % en peso) . Después de agitar por unos cuantos minutos se añadió hipofosfito de sodio (8.25 g, 23 % en peso de ácido cítrico), seguido por Tritón X-100 (0.75 g, 0.0075 % en peso total de la solución después de dilución) . La agitación continuó por unos cuantos minutos más después de los cuales se produjo una solución acuosa blanca con olor despreciable. Se añadió entonces más agua para ajustar la concentración de agente modificador a aproximadamente 5.5 % (el peso final de la solución es 1.0 Kg) . La solución producida se usó entonces para modificar las fibras en forma laminar. Ejemplo 2 Este ejemplo ilustra un método representativo para elaborar un agente modificador de una modalidad de la presente invención. Se añadió éter diglicidílico de ciclohexanodimetanol (20.0 g, 76.0 mmoles) a una solución de ácido cítrico (35.0 g, 182.0 mmoles) en agua (35.0 ml) . La mezcla en suspensión producida se agitó a temperatura ambiente.
Después de aproximadamente 30 minutos comenzó una reacción exotérmica, se continuó agitando hasta que se produjo una solución acuosa blanca, ligeramente viscosa (aproximadamente 30.0 minutos). La solución se calentó entonces a aproximadamente 100 °C por 30 minutos, se enfrió hasta temperatura ambiente y se diluyó con agua destilada a aproximadamente 800 g. Al diluir la solución con agua se ocasionó que se desarrollara alguna turbidez.
Entonces se ajustó el pH a aproximadamente 2.9 a 3.3 con una solución acuosa de NaOH. Después de agitar por unos cuantos minutos se añadió hipofosfito de sodio (8.25 g, 23 % en peso de ácido cítrico) , seguido por Tritón X-100 (0.75 g, 0.0075 % en peso total de la solución después de dilución a 1 Kg) . La agitación continuó por unos cuantos minutos más después de los cuales se produjo una solución acuosa blanca con olor despreciable. Se añadió entonces más agua para ajustar la concentración de agente modificador a aproximadamente 5.5 %. La solución producida se usó entonces para modificar las fibras en forma laminar. Ejemplo 3 Este ejemplo ilustra un método representativo para elaborar un agente modificador de una modalidad de la presente invención. Se añadió éter diglicidílico de 1, 4-butanodiol (15.4 g, 76.0 mmoles) a una solución de ácido cítrico (35.0 g, 182.0 mmoles) en agua (20.0 ml) . La solución producida se agitó a temperatura ambiente. Después de aproximadamente 30 minutos comenzó una reacción exotérmica, se continuó agitando por otras 18 horas, luego la solución se diluyó con agua destilada hasta aproximadamente 900 ml y se ajustó el pH a aproximadamente 2.9 a 3.3 con NaOH. Después de agitar por unos cuantos minutos se añadió hipofosfito de sodio (8.25 g, 23 % en peso de ácido cítrico) , y se añadió entonces más agua para ajustar la concentración de agente modificador a aproximadamente 5.5 % . La solución se agitó por unos cuantos minutos más, luego se usó para modificar las fibras convencionales en forma laminar. Ejemplo 4 El Ejemplo 3 se repitió excepto que, en este experimento se hizo reaccionar éter neopentildiglicidilico con ácido cítrico, de la misma manera . Ejemplo 5 Este ejemplo ilustra un método representativo para elaborar fibras de captación con base celulósica de una modalidad de la presente invención usando el agente modificador preparado en el Ejemplo 1. Se obtuvo Rayfloc®-J-LD, comercialmente disponible de la fábrica Rayonier en Jesup, Georgia, en forma de rollo. Una lámina 30.48 cm (12 pulgadas) x 30.48 cm (12 pulgadas) , con un peso base de aproximadamente 680 gramos se obtuvo del rollo. La lámina sumergió en una solución que contenia el agente modificador preparado en el Ejemplo 1, luego se comprimió para lograr el nivel deseado de agente modificador (aproximadamente 5.5 % en peso) . La lámina se secó entonces y se curó . a aproximadamente 195 °C. El curado se llevó a cabo en un horno de laboratorio de aire comprimido por aproximadamente 15 minutos. La lámina se desfibró entonces alimentándola a través de un molino de martillos. Las propiedades absorbentes de las fibras de captación con base celulósica producidas se evaluaron entonces y los resultados se resumen en la Tabla 1. Ejemplo 6 El procedimiento del Ejemplo 5 se repitió, excepto que en este ejemplo se usó una lámina de Rayfloe®-J-LD tratada con sosa cáustica al 7 % en peso. La lámina se obtuvo de un rollo jumbo elaborado en la fábrica Rayonier en Jesup, Georgia. La lámina fue de 30.48 cm (12 pulgadas) x 30.48 cm (12 pulgadas), con un peso base de aproximadamente 720 gramos. Las propiedades absorbentes de las fibras de captación con base celulósica se evaluaron entonces y los resultados se resumen en la Tabla 1 Ejemplo 7 Se repitió el procedimiento para el Ejemplo 5, excepto que en este ejemplo se usó una lámina parcialmente desenlazada de Rayfloe®-J-MX, comercialmente disponible de la fábrica Rayonier en Georgia. La lámina se obtuvo de un rollo jumbo. La lámina fue de 30.48 cm (12 pulgadas) x 30.48 cm (12 pulgadas), con un peso base de aproximadamente 720 gramos. Se evaluaron las propiedades absorbentes de las fibras de captación con base celulósica producidas y los resultados se resumen en la Tabla 1. Tabla 1. Propiedades absorbentes de fibras de captación con base celulósica, usando el agente modificador del Ejemplo 1: agente modificador al 5.5 % en peso, secado y curado a 195 °C por 15 minutos. * (tratada con sosa cáustica al 7 %) 1Fibras modificadas en forma esponjada como se describe en el Ejemplo 11 siguiente.
E emplo 8 Este ejemplo ilustra el efecto de la temperatura de curado sobre las propiedades absorbentes de unas fibras de captación con base celulósica representativas. Se obtuvieron tres hojas [30.48 cm (12 pulgadas) x 30.48 cm (12 pulgadas)] que pesaba cada una aproximadamente 60.0 g (peso en base seca) de un rollo jumbo de Rayfloc®-J-LD elaborada en la fábrica Rayonier en Jesup, Georgia. Las láminas fueron tratadas con una solución acuosa que contenía el agente modificador preparado en el Ejemplo 1 a temperatura ambiente y se comprimió para proporcionar el nivel deseado de agente modificador sobre las fibras de aproximadamente 5.5 % en peso. Las láminas tratadas fueron entonces curadas a varias temperaturas de curado por aproximadamente 15 minutos. Se evaluaron las propiedades absorbentes de láminas modificadas como una función de la temperatura de curado y los resultados se resumen en la Tabla 2.
Tabla 2. Propiedades absorbentes de fibras de captación con base celulósica con varias temperaturas de curado .
Ej emplo 9 Este ejemplo ilustra el efecto de la variación de la cantidad y la composición de agente modificador sobre las propiedades absorbentes de fibras de captación con base celulósica formadas de conformidad con la presente invención. Se usaron en este ejemplo láminas de pulpa de [30.48 cm (12 pulgadas) x 30.48 cm (12 pulgadas)] de Rayfloc®-J-LD, que pesaba cada una aproximadamente 60.0 g (peso en base seca) obtenidas de un rollo jumbo como se muestra en el Ejemplo 5. Las láminas fueron tratadas con una solución acuosa que contenía el agente modificador preparado de conformidad con el Ejemplo 1 a varias concentraciones y se comprimió para proporcionar el nivel deseado de agente modificador sobre las fibras. Las láminas fueron curadas a 195 °C por 15 minutos. Los resultados se resumen en la Tabla 3. Tabla 3. Propiedades absorbentes de fibras de captación con base celulósica, tratadas con agente modificador con varias composiciones Ejemplo 10 Este ejemplo ilustra el efecto de usar varios agentes modificadores preparados usando varios compuestos poliepoxi sobre las propiedades absorbentes de fibras de captación con base celulósica formadas de conformidad con la presente invención. Los agentes modificadores fueron preparados de conformidad con los Ejemplos 1, 3, y 4. Se usaron entonces soluciones que contenían agentes modificadores para modificar fibras Rayfloc®-J-LD como se muestra en el Ejemplo 5. Se evaluaron las propiedades absorbentes de fibras de captación con base celulósica. Los resultados se resumen en la Tabla 4. Tabla 4. Propiedades absorbentes de fibras de captación con base celulósica usando agentes modificadores preparados a partir de varios compuestos poliepoxi En la Tabla 4 anterior, las abreviaciones usadas para describir los agentes modificadores son como sigue: CHDMDGE = éter diglicidílico de 1, 4- ciclohexanoldimetanol . BDDGE = éter diglicidílico de 1, 4- butanodiol. NPGDGE = éter diglicidilico de neopentilglicol. Ejemplo 11 Este ejemplo ilustra un método representativo para elaborar fibras de captación con base celulósica en forma esponjada. Una muestra de Rayfloc®-J-LD (nunca secada, fibras secas pueden usarse también) se obtuvo como recubrimiento húmedo sólido al 33.7 % de la fábrica Rayonier en Jesup, Georgia. Una muestra de 70.0 g (peso en base seca) se trató con una solución acuosa al 5.5 % en peso que contenía el agente modificador preparado en el Ejemplo 1 por inmersión y compresión a aproximadamente 100 % de absorción, que produjo aproximadamente 5.5 % en peso de agente modificador sobre las fibras. Las fibras tratadas fueron entonces secadas en un horno de laboratorio a aproximadamente 60 °C, fueron desfibradas alimentándolas a través de un molino de martillos (Kamas Mili HOl, Kamas Industries AB, Vellinge, Suecia) luego fueron curadas a 195 °C por 8 minutos. Se evaluaron entonces las propiedades absorbentes y la densidad de la fibra. Los resultados se resumen en la Tabla 1 anterior. Ejemplo 12 Las fibras de captación con base celulósica de las modalidades de la presente invención se analizaron para finos, longitud de fibra, ángulo de ensortijamiento, y nudos y puntos. Los resultados obtenidos se resumen en la Tabla 5. También se resumen en la Tabla 5 los resultados de los análisis de fibras modificadas comerciales y fibras no modificadas convencionales. Los datos de la Tabla 5 demuestran que las fibras de captación con base celulósica de la presente invención tienen contenido de nudos y puntos reducido en comparación con las fibras reticuladas comerciales en forma individual. Además de que las fibras actuales tienen un ángulo de ensortijamiento casi igual al de las fibras celulósicas no modificadas convencionales y mucho menores que las de las fibras reticuladas comerciales.
Tabla 5.Calidad de fibra de fibras de captación con base celulósica y fibras comerciales Fibra inicial Método de % de % de Longitud Ángulo Preparación Finos Nudos de la de Fibra Pliegue (m ) Rayfloc®-J- D 5.1 6.2 2.47 44.7 P&G (PamperFAL)1 4.0 29.0 2.11 95.2 Rayfloc®-J- D Ejemplo 5 (ácido 7.4 58.0 (forma laminar) cítrico al 3.5 % se usó solo) Rayfloc®-J- D DP60 al 5.5 °X 8.5 44.4 (forma laminar) Rayfloc®-J- Ejemplo 5 6.9 27.0 1.96 49.0 LD (forma laminar) Rayfloc®-J- D E emplo 5.2 2.7 2.28 (forma esponjada) Rayf loe® Ejemplo 6.2 2.0 1.91 69.2 (tratada cáusticamente al 7 % en frío) Rayf loe®- J-MX Ejemplo 6.5 20.7 1.96 39.6 1 : Preparada como se muestra en el Ejemplo 5 excepto que se usó Belclene® DP60 como un agente modificador (Belclene® DP-60 es una mezcla de terpolímero de ácido polimaleico con las unidades monoméricas de ácido maleico predominantemente (peso molecular de aproximadamente 1000) y ácido cítrico comercializado por BioLab Industrial Water Additives División) . Ejemplo 13 Este ejemplo describe el método usado para analizar una solución acuosa representativa que contenía el agente modificador elaborado de conformidad con una modalidad de la presente invención como se describe en el Ejemplo 1. Aproximadamente 100.0 g del agente modificador fueron colocados en un matraz de fondo redondo de 0.5 litros junto con 200 ml de cloruro de metileno. La mezcla se agitó vigorosamente por aproximadamente 10 minutos y luego se transfirieron a un embudo de separación. Se separó la capa de cloruro de metileno, se secó con Na2C03 anhidro, se filtró, y se evaporó a sequedad a temperatura ambiente sobre un Rotavapor. El residuo se diluyó entonces con hexano (5.0 g) . El residuo diluido se analizó entonces por GC con detectores de Ionización de Flama y Espectroscopia de Masa. Comparando los resultados a una curva de calibración' indica que reaccionó más de 95 % del éter diglicidílico de 1,4-ciclohexano. El análisis se llevó a cabo en Trace-GC 2000 (Therom Finnigan, Austin TX con detectores de MS y FID.
Columna de cromatografía: CAP RTX-5 Longitud = 30 cm; d.i. = 0.25 mm Control: Flujo = 1.000 ml/min; Tiempo de detención = 30.00 min. Ejemplo 14 Este ejemplo describe el método de prueba usado para estudiar el extracto de fibras de captación con base celulósica de la presente invención. Las fibras usadas en este ejemplo fueron producidas de conformidad con el Ejemplo 5. Las fibras modificadas después de desfibrado 820.0 g) fueron sometidas a extracción Soxhlet con cloruro de metileno por aproximadamente 6 horas, el extracto se filtró, se concentró reduciendo su volumen en un Rotavapor a 30 °C bajo presión reducida. Los extractos fueron luego sometidos a análisis por GC-MS. Los resultados indicaron la ausencia completa de éter diglicidilico de 1, 4- ciclohexanodi etanol. Ejemplo 15 Este ejemplo describe el método de prueba de "envejecimiento"' usado para estudiar la resistencia de muestras representativas de fibras de captación con base celulósica elaboradas de conformidad con modalidades de la presente invención para transformar a fibras sin modificar. Dicha transformación se observó en fibras reticuladas tradicionales elaboradas a partir de fibras reticuladas con ácidos alcano carboxilicos, tales como, ácido cítrico. La prueba de envejecimiento se llevó a cabo sobre dos muestras representativas de fibras de captación con base celulósica elaboradas de conformidad con modalidades de la presente invención en la forma laminar, como se describe en el Ejemplo 5 anterior. Cada muestra pesó aproximadamente 2.000 g, las muestras fueron aereadas en cojincillos que tenían cada uno un diámetro de aproximadamente 60.4 mm. Un cojincillo sirvió como un blanco, y el otro fue envejecido por calentamiento en un horno con una humedad controlada de 80 % a aproximadamente 85 % a 90 °C por 20 horas. Después del tiempo de fraguado, el cojincillo de muestra se dejó equilibrar en un ambiente de 50 % de humedad a temperatura ambiente por aproximadamente 8 días . Los dos cojincillos (muestra y blanco) , fueron entonces comprimidos con una carga de aproximadamente 0.5348 kg/cm2 (7.6 psi) por 60 segundos, se retiraron los pesos, y las almohadillas se dejaron equilibrar por 1 minuto. Se midió el espesor de los cojincillos y se determinó la densidad aparente. Se determinaron las propiedades absorbentes del blanco y de la muestra por medio del método de prueba de absorbencia descrito anteriormente. Los resultados se resumen en la Tabla 6 siguiente. Tabla 6. Propiedades absorbentes de fibras de captación con base celulósica envejecidas Los resultados resumidos en la Tabla 6 revelan que la densidad aparente y la retención centrífuga de fibras de captación con base celulósica permanecieron sin cambio después del calentamiento de las fibras a temperaturas elevadas y almacenándolas por período de tiempo prolongado. Estos resultados indican que la reticulación en las fibras de captación con base celulósica de conformidad con la presente invención son estables. Ejemplo 16 Las fibras de captación con base celulósica elaboradas de conformidad con una modalidad de la presente invención fueron probadas por propiedades de captación de líquido. Para evaluar las propiedades de captación, se midió el Tiempo de Captación. El Tiempo de Captación es el tiempo requerido para que una dosis de solución salina sea absorbida completamente en el artículo absorbente. Se determinó el Tiempo de Captación por medio del método de prueba SART, descrito anteriormente. La prueba se condujo sobre un núcleo absorbente obtenido de un pañal para etapa 3 disponible comercialmente (Huggies®, de Kimberley-Clark) . Se cortó un núcleo de muestra del centro del pañal, tuvo una forma circular con un diámetro de 60.0 mm, y pesó aproximadamente 2.8 g (± 0.2 g) . En esta prueba, la capa de captación del núcleo de muestra fue reemplazada con un cojincillo vía aérea elaborado de las fibras de captación con base celulósica de una modalidad de la presente invención. El cojincillo de fibra pesó aproximadamente 0.7 g y fue compactado a un espesor de aproximadamente 3.0 a aproximadamente 3.4 mm antes de ser usado. La muestra de núcleo que incluía la capa de captación fue colocada en el equipo de captación de prueba. El equipo de captación y su contenido fue colocado sobre una superficie nivelada y dosificada con tres ataques sucesivos, siendo cada uno de 9.0 ml de solución salina (0.9 % en peso), siendo el intervalo de tiempo entre dosis de 20 min. Se registró el tiempo en segundos requerido para que la solución salina de cada dosis despareciera de la copa del embudo y se expresó como un tiempo de captación, o penetración del vehículo a través de la lámina provocando una mancha en el lado opuesto. El tercer ataque de penetración del vehículo a través de la lámina provocando una mancha en el lado opuesto se proporciona en la Tabla 7 siguiente. JLos datos de la Tabla 7 incluyen los resultados obtenidos de capas de captación de prueba de fibras reticuladas comerciales y de fibras sin reticular convencionales. Puede verse de la Tabla 7 que los tiempos de captación de las fibras modificadas de las modalidades de la presente invención son- tan buenas como o mejores que los tiempos de captación de las fibras reticuladas comerciales .
Tabla 7. Tiempo de captación de liquido para productos absorbentes que contienen fibras de captación con base celulósica y fibras comerciales representativas . 1: Fibra sintética (peso = 0.72 g, peso base <= 255 g/m2) 2: Fibra sintética (peso = 0.36 g, peso base = 127 g/m2) . Ejemplo 17 Las fibras de captación con base celulósica elaboradas de conformidad con la presente invención fueron evaluadas para captación y rehumedecimiento. Las pruebas midieron la velocidad de absorción de múltiples ataques de fluido a un producto absorbente y la cantidad de fluido que puede ser detectado sobre la superficie de la estructura absorbente después de su saturación con una cantidad dada de solución salina mientras que la estructura esté bajo una carga de 0.035 Kg/cm2 (0.5 psi). Este método es adecuado para todos los tipos de materiales absorbentes, especialmente aquellos previstos para aplicación urinaria. La captación y rehumedecimiento para las fibras de captación con base celulósica de la presente invención así como también para fibras reticuladas convencionales se determinaron usando los procedimientos estándares conocidos en el arte. La prueba de captación de fluido y de rehumedecimiento inicialmente registraron el peso seco de un espécimen de prueba de 10 cm x 12 cm (u otro tamaño deseado) del producto o material absorbente, cojincillo aereado de fibra de captación con base celulósica con las dimensiones similares al del producto absorbente se colocó en la parte superior del producto absorbente. El cojincillo de fibra pesó aproximadamente 4.5 g y fue compactado a una densidad aparente de aproximadamente 0.8 g/cm3 antes de que fuera usado.. Luego, una cantidad de volumen fijo de 100 ml de solución salina se aplicó al espécimen de prueba a través de una columna de liberación de fluido a una zona de impacto de 2.54 cm (1 pulgada de diámetro bajo una carga de 0.00703 Kg/cm2 (0.1 psi). El tiempo (en segundos) para que sea absorbida la solución salina completa de 80 mililitros de se registró como el "tiempo de adquisición", y luego el espécimen de prueba se dejó sin perturbaciones por un período de espera de 30 minutos. Una pila de papeles filtro previamente pesados por ejemplo, 15 de Whatman # 4 (70 mm) se colocó sobre la solución, el punto de ataque sobre la muestra de prueba, y una carga de 0.03518 kg/cm2 (0.5 psi) (2.5 kg) es entonces colocada sobre la pila de los papeles filtro sobre la muestra de prueba por dos minutos. Los papeles filtro húmedos son entonces retirados, y se registra el peso húmedo. La diferencia entre el peso seco inicial de los papeles filtro y el peso húmedo final es registrado como el valor de "rehumedecimiento" del espécimen de prueba. Se repitió esta prueba completa 2 veces sobre el mismo espécimen de prueba húmedo y en la misma posición que antes . Cada tiempo de captación y volumen de rehumedecimiento es reportado junto con el promedio y la desviación estándar. La "velocidad de captación" es determinada dividiendo el volumen de 80 ml del liquido usado entre el tiempo de captación previamente registrado. Para cualquier espécimen que tenga un lado sobresaliente es el lado inicialmente sometido al fluido de prueba. Tabla 8 : Captación y rehumedecimiento para artículos absorbentes que contienen fibras de captación con base celulósica y fibras comerciales representativas 1. El núcleo se obtuvo del pañal Pamper® nivel 4. 2.La densidad aparente y la densidad de las fibras usadas en este experimento son aproximadamente iguales 3. Fibras reticuladas individualizadas producidas por Weyerhaeuser . 4. Preparadas de conformidad con la presente invención como se muestra en el Ejemplo 5. 5. Preparadas de conformidad con la presente invención como se muestra en el Ejemplo 11. Ejemplo 18 Este ejemplo muestra el método usado para determinar la brillantez ISO de las fibras de captapión con base celulósica de la presente invención. Las fibras de captación con base celulósica producidas de conformidad con la presente invención en forma laminar fueron desfibradas alimentado la lámina a través de un molino de martillos luego fueron aereadas como se muestra en el Ejemplo 16. El cojincillo producido fue entonces evaluado para brillantez ISO de conformidad con los métodos de prueba TAPPI T272 y T525. Los resultados se resumen en la Tabla 9 siguiente: Tabla 9: Brillantez ISO Los resultados de la tabla 9 revelan que las fibras de captación con base celulósica elaboradas de conformidad con la presente invención proporcionan mejor brillantez ISO, cuando se comparan con fibras reticuladas convencionales. Aunque la invención ha sido descrita con referencia a modalidades y ejemplos particularmente preferidos, los expertos en el arte reconocerán que pueden hacerse varias modificaciones .

Claims (96)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad, y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES
1. Un agente modificador para elaborar fibras de captación celulósicas en forma laminar, caracterizado porque el agente modificador es el producto de reacción de un ácido policarboxílico y de un epoxi polifuncional.
2. El agente modificador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido policarboxílico comprende al menos un grupo funcional hidroxilo.
3. El agente modificador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido policarboxílico comprende al menos un grupo amino funcional.
4. El agente modificador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ácido policarboxílico es un ácido alcanopolicarboxílico.
5. El agente modificador de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el ácido alcanopolicarboxílico es seleccionado del grupo que consiste de: ácido 1, 2, 3, 4-butanotetracarboxílico; ácido 1, 2, 3-propanotricarboxílico; ácido oxidisuccínico; ácido cítrico; ácido itacónico; ácido maleico; ácido tartárico; ácido glutárico; ácido iminodiacético, y mezclas y combinaciones de los mismos.
6. El agente modificador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el epoxi polifuncional comprende un substituyente seleccionado del grupo que consiste de: hidrógeno, grupos alquilo ramificados o no ramificados, cíclicos saturados , cíclicos ínsaturados, saturados, insaturados; y combinaciones y mezclas de los mismos.
7. El agente modificador de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el epoxi polifuncional es seleccionado del grupo que consiste de: éter diglicidílico de 1, 4-ciclohexanodimetanol; 1,2.-ciclohexanodicarboxilato de diglicidilo; 1,2,3,4-tetrahidroftalato de diglicidilo; éter triglicidil propoxilato de glicerol; éter diglicidílico de 1,4-butanodiol, éter diglicidílico de neopentilglicol; y combinaciones y mezclas de los mismos.
8. Un proceso para elaborar el agente modificador de conformidad con la reivindicación 1, el proceso está caracterizado porque comprende hacer reaccionar el compuesto de ácido policarboxílico y el compuesto epoxi funcional en medio acuoso.
9. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el ácido policarboxilico y el epoxi polifuncional son mezclados en una proporción molar desde aproximadamente 1:1 a 3:1.
10. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la mezcla de reacción comprende adicionalmente un catalizador para acelerar la formación de un enlace éter entre un grupo hidroxilo del ácido policarboxílico y un grupo epoxi del epoxi polifuncional.
11. El proceso de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el catalizador es un ácido de Lewis seleccionado del grupo que consiste de: sulfato de aluminio, sulfato de magnesio, y cualquier ácido de Lewis que contenga u metal y un halógeno.
12. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la reacción entre el ácido policarboxílico y el epoxi polifuncional se lleva a cabo a un intervalo de temperatura desde aproximadamente temperatura ambiente a temperatura de reflujo.
13. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la reacción entre el ácido policarboxílico y el epoxi polifuncional se lleva a cabo a temperatura ambiente por al menos aproximadamente 6 horas.
14. El proceso de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la reacción entre el ácido policarboxílico y el epoxi polifuncional se lleva a cabo a temperatura ambiente por al menos aproximadamente 10 horas .
15. El proceso de conformidad con la. reivindicación 8, caracterizado porque la reacción entre el ácido policarboxílico y el epoxi polifuncional se lleva a cabo a temperatura ambiente por al menos aproximadamente 16 horas .
16. Un método de elaborar fibras de captación con base celulósica caracterizado porque comprende: proporcionar una solución de agente modificador que comprende el agente modificador de conformidad con la reivindicación 1; proporcionar fibra con base celulósica; aplicar la solución del agente modificador a la fibra con base celulósica para impregnar la fibra con base celulósica con el agente modificador; y secar y curar la fibra con base celulósica impregnada.
17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la solución de agente modificador comprende adicionalmente un surfactante.
18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el surfactante es añadido en una cantidad desde aproximadamente 0.001 a aproximadamente 0.2 % en peso con base en el peso total de la mezcla acuosa.
19. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el surfactante es seleccionado del grupo que consiste de: Tritón X-100, Tritón X-405, Tritón GR-5, lauril sulfato de sodio cloruro de lauril bromoetil amonio, nonilfenoles etoxilados, y polietilén alquil éteres .
20. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la solución del agente modificador tiene un pH desde aproximadamente 1.5 a aproximadamente 5.
21. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la solución del agente modificador tiene un pH de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 3.5.
22. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado por aplicar la solución de agente modificador a la fibra con base celulósica comprende un método seleccionado del grupo que consiste de: aspersión, inmersión, laminado o aplicación con una prensa de compactación, prensa de calibración o un recubridor de cuchilla.
23. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la fibra con base celulósica es proporcionada en forma de lámina.
24. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la fibra con base celulósica es proporcionada en forma esponjada.
25. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la fibra con base celulósica es proporcionada en forma de placa de sustentación no tejida.
26. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la solución de agente modificador es aplicada a la fibra con base celulósica para proporcionar aproximadamente 40 % a aproximadamente 150 % en peso de solución sobre la fibra con base en el peso total de la fibra.
27. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la concentración del agente modificador en la solución está en el intervalo desde aproximadamente 2 a aproximadamente 7 % en peso.
28. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la solución de agente modificador es aplicada a la fibra con base celulósica para proporcionar aproximadamente 0.8 % a 10.5 % de agente modificador en peso, con base en el peso de la fibra secada al horno.
29. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la solución de agente modificador es aplicada a la fibra con base celulósica para proporcionar aproximadamente 3 a 6 % en peso de agente modificador, con base en el peso total de la fibra.
30. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la solución del agente modificador comprende adicionalmente un catalizador para acelerar la formación de un enlace éster entre los grupos hidroxilos de la fibra con base celulósica y los grupos carboxilo del agente modificador.
31. El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el catalizador es seleccionado del grupo que consiste de sales de metal alcalino de ácidos que contienen fósforo tales como hipofosfitos de metal alcalino, fosfitos de metal alcalino, polifosfonatos de metal alcalino, fosfatos de metal alcalino, y sulfonatos de metal alcalino.
32. El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el catalizador es añadido en una cantidad desde aproximadamente 0.1 a 0.5 % en peso, con base en el peso total del agente modificador.
33. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la fibra con base celulósica es proporcionada en un estado seco.
34. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la fibra con base celulósica es proporcionada en un estado seco.
35. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la fibra con base celulósica es una fibra de celulosa convencional.
36. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la fibra de celulosa convencional es fibra de pulpa de madera seleccionada del grupo que consiste de, pulpa de celulosa de madera dura, pulpa de celulosa de madera blanda obtenidas a partir de un proceso químico al sulfito o Kraft y combinaciones o mezclas de los mismos.
37. El método de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque la pulpa de celulosa de madera dura es seleccionada del grupo que consiste de goma, arce, cedro, eucalipto, álamo, madera de haya, y madera de álamo, o mezclas y combinaciones de los mismos.
38. El método de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque la pulpa de celulosa de manera blanda es seleccionada del grupo que consiste de Pino Pantano, Pino Blanco, Pino Caribeño, Tsuga del Pacífico, abeto, pino Douglas y mezclas y combinaciones de los mismos .
39. El método de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la fibra de celulosa convencional se deriva de uno o más componentes seleccionados del grupo que consiste de: fibras de algodón, borra de algodón, bagazo, lana de pelo canino, lino, hierba y combinaciones y mezclas de los mismos.
40. El método de .conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la fibra con base celulósica proporcionada es una fibra tratada cáusticamente.
41. El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la fibra tratada cáusticamente es preparada por medio del tratamiento de una suspensión líquida de pulpa a una temperatura desde aproximadamente 5 °C a aproximadamente 85 °C con una solución acuosa de sal de metal alcalino que tenga una concentración de sal de metal alcalino de aproximadamente 2 por ciento en peso a aproximadamente 25 por ciento en peso de dicha solución por un período de tiempo que varía desde aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 60 minutos.
42. El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la fibra con base celulósica es seleccionada del grupo que consiste de fibras celulósicas no blanqueadas, parcialmente blanqueadas y totalmente blanqueadas.
43. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el secado y curado tiene lugar en un proceso de una etapa.
44. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el secado y curado son conducidos a una temperatura en el intervalo desde aproximadamente 130 °C a aproximadamente 225 °C.
45. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el secado y curado son conducidos por aproximadamente 3 minutos a aproximadamente 15 minutos a temperaturas en el intervalo de aproximadamente 130 °C a 225 °C.
46. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el secado y curado tienen lugar en un proceso de dos etapas.
47. El método de conformidad con la reivindicación 46, caracterizado porque el secado y curado comprende: primero secar la fibra celulósica impregnada, y curar la fibra celulósica seca.
48. El método de conformidad con la reivindicación 46, caracterizado porque el secado y curado comprenden: secar la fibra celulósica impregnada a una temperatura inferior a la temperatura de curado, y curar la fibra celulósica impregnada seca por aproximadamente 1 a 10 minutos a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 150 °C a aproximadamente 225 °C.
49. El método de conformidad con la reivindicación 46, caracterizado porque el secado y curado comprenden: secar - la fibra celulósica impregnada a una temperatura en el intervalo de aproximadamente temperatura ambiente a aproximadamente 130 °C, y curar la fibra celulósica impregnada por aproximadamente 0.5 a aproximadamente 5 minutos a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 130 °C a aproximadamente 223 °C.
50. La fibra de captación con base celulósica producida por medio del método de conformidad con la reivindicación 16.
51. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque las fibras de captación con base celulósica tienen una capacidad de retención centrífuga de menos de aproximadamente 0.6 gramos de una solución salina al 0.9 % en peso por gramo de fibra secada al horno.
52. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una capacidad de retención centrífuga de menos de aproximadamente 0.55 gramos de solución salina/gramo de fibra secada al horno.
53. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una capacidad de retención centrífuga de menos de aproximadamente 0.5 gramos de solución salina/gramo de fibra secada al horno.
54. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una capacidad absorbente de al menos aproximadamente 8.0 g de solución salina/ gramo de fibra secada al horno.
55. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una capacidad absorbente de al menos aproximadamente 9.0 g de solución salina/ gramo de fibra secada al horno.
56. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una capacidad absorbente de al menos aproximadamente 10.0 g de solución salina/ gramo de fibra secada al horno.
57. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una capacidad absorbente de al menos aproximadamente 11.0 g de solución salina/ gramo de fibra secada al horno.
58. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una absorbencia bajo carga de al menos aproximadamente 7.0 g de solución salina/ gramo de fibra secada al horno.
59. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una absorbencia bajo carga de al menos aproximadamente 8.5 g de solución salina/ gramo de fibra secada al horno.
60. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una absorbencia bajo carga de al menos aproximadamente 9.0 g de solución salina/ gramo de fibra secada al horno.
61. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una densidad aparente en seco de al menos aproximadamente 8.0 cm3/ gramo de fibra secada al horno .
62. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una densidad aparente en seco de al menos aproximadamente 9. 0 cm3/ gramo de fibra secada al horno .
63. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una densidad aparente en seco de al menos aproximadamente 10.0 cm3/ gramo de fibra secada al horno.
64. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una densidad aparente en seco de al menos aproximadamente 11.0 cm3/ gramo de fibra secada al horno .
65. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica después de desfibrado tienen un contenido de nudos y puntos de menos de aproximadamente 26 %.
66. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica después de desfibrado tienen un contenido de nudos y puntos de menos de aproximadamente 20 %.
67. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica después de desfibrado tienen un contenido de nudos y puntos de menos de aproximadamente 18 %.
68. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica después de desfibrado tienen un contenido de finos de menos de aproximadamente 10 %.
69. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación' con base celulósica después de desfibrado tienen un contenido de finos de menos de aproximadamente 9 %.
70. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica después de desfibrado tienen un contenido de finos de menos de aproximadamente 8 %.
71. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica después de desfibrado tienen un contenido de finos de menos de aproximadamente 7 %.
72. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica tienen una brillantez ISO de más de 70 %.
73. La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación- con base celulósica tienen una capacidad de retención centrífuga de menos de aproximadamente 0.55 g de solución salina/gramo de fibra secada al horno y una brillantez ISO de más de 75 %. 7 .
La fibra de conformidad con la reivindicación 50, caracterizada porque las fibras de captación con base celulósica después de desfibrado en Kamas proporcionan fibras con más de 75 % de aceptadas, en donde las fibras desfibradas tienen una capacidad de retención centrífuga de menos de aproximadamente 0.55 g de solución salina/gramo de fibra secada al horno y una brillantez ISO de más de 75 %.
75.Un artículo absorbente caracterizado porque comprende las fibras de captación con base celulósica de conformidad con la reivindicación 50.
76. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el - artículo absorbente es al menos un artículo seleccionado del grupo que consiste de pañales para niños, productos para el cuidado femenino, pantalones de entrenamiento , y fondos para incontinencia de adultos .
77. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque el artículo absorbente comprende una lámina superior penetrable por el líquido, una lámina de respaldo impenetrable por el líquido, una capa de captación, y una estructura absorbente, en donde la capa de captación está dispuesta debajo de la lámina superior, y la estructura absorbente está localizada entre la capa de captación y la lámina de resguardo.
78. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 77, caracterizado porque la capa de captación comprende las fibras de captación con base celulósica.
79.El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 77, caracterizado porque la estructura absorbente comprende un compuesto de polímero superabsorbente y fibras celulósicas .
80. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 79, caracterizado porque el polímero superabsorbente es seleccionado del grupo que consiste de polímeros de poliacrilato, copolímeros injertados con almidón, copolímero injertados con celulosa, derivados de carboximetilcelulosa reticulada, y mezclas y combinaciones de los mismos.
81. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 79, caracterizado porque el polímero superabsorbente está en la forma de fibra, hojuela, o granulos .
82. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 79, caracterizado porque el polímero superabsorbente está presente en una cantidad desde aproximadamente 20 a aproximadamente 60 % en peso, con base en el peso total de la estructura absorbente.
83. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 79, caracterizado porque la fibra celulósica comprende la fibra de captación con base celulósica.
84. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 79, caracterizado porque la fibra celulósica comprende una mezcla de las fibras de captación con base celulósica y fibra celulósica.
85. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 84, caracterizado porque la fibra celulósica es una fibra de pulpa de madera seleccionada del grupo que consiste de pulpa de madera dura, pulpa de celulosa blanda obtenidas a partir de un proceso químico al sulfito o Kraft, mercerizados, rayón, fibras de algodón, y combinaciones o mezclas de los mismos.
86. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 83, caracterizado porque las fibras de captación con base celulósica están presentes en una cantidad desde aproximadamente 10 a aproximadamente 80 % en peso, con base en el peso total de la estructura absorbente.
87. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 83 , caracterizado porque las fibras de captación con base celulósica están presentes en una cantidad desde aproximadamente 20 a aproximadamente 60 % en peso, con base en el peso total de la estructura absorbente.
88. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 83, caracterizado porque las fibras de captación con base celulósica están presentes en la mezcla de fibras en una cantidad desde aproximadamente 4 a 40 % en peso, con base en el peso total de la fibra total .
89. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 83, caracterizado porque las fibras de captación con base celulósica están presentes en la mezcla de fibras en una cantidad desde aproximadamente 10 a aproximadamente 40 % en peso, con base en el peso total de la fibra total .
90. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 77, caracterizado porque la estructura absorbente comprende una capa de captación discreta que comprende la fibra de captación con base celulósica, y una estructura absorbente más baja; en donde dicha capa de captación discreta tiene un peso base en el intervalo de 40 a 400 gramos.
91. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque la capa de captación discreta prolonga la extensión total de la estructura absorbente más baja.
92. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque la capa de captación discreta tiene un ancho de menos de 80 % de la estructura absorbente más baja.
93. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 90, caracterizado porque la capa de captación discreta tiene una longitud que es 120 % a 300 % de la longitud de la estructura absorbente más baja. 9 .
El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 79, caracterizado porque la estructura absorbente comprende una estructura absorbente de capa única que tiene una capa de mucha superficie de la fibra de captación con base celulosa con peso base en el intervalo de 40 a 400 gramos.
95. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 79, caracterizado porque el artículo absorbente comprende una estructura absorbente de capa única que tiene una capa de mucha superficie de las fibras de captación con base celulósica donde más de 70 % de la fibra de captación total en la estructura absorbente reside en el 30 % arriba de la estructura absorbente .
96. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 94, caracterizado porque la capa de mucha superficie tiene un área de aproximadamente 30 a 70 % del área de la estructura absorbente.
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