PT96478B

PT96478B - Estrutura fibrosa absorvente e processo para a sua producao

Info

Publication number: PT96478B
Application number: PT96478A
Authority: PT
Inventors: Sheryl Joan Anapol; Hien V Nguyen
Original assignee: Chicopee
Priority date: 1990-01-16
Filing date: 1991-01-15
Publication date: 1998-06-30
Also published as: GR910100012A; IE910127A1; JPH04212354A; HUT66671A; AU634849B2; PT96478A; HU910129D0; NO910164D0; NZ236781A; AU6926591A; CA2034111C; CA2034111A1; BR9100157A; NO910164L; EP0438113A1; HU212636B

Description

RA FIBROSA ABSORVENTE E PROCESSO PARA A SUA PRODUÇÃO».

Descrição

Âmbito da Invenção

A presente invenção refere-se com uma estrutura aglomerada absorvente formada a partir de um conjunto solto de fibras que melhorou as características de transporte e de distribuição de fluido. Mais especificamente, a presente invenção relaciona-se com um aglomerado absorvente formado a partir de um conjunto solto de fibras que possui um padrão discreto de porções ligadas e comprimidas sobre, pelo menos, uma das superfícies do aglomerado.

Descrição da Técnica Anterior

Os artigos absorventes descartáveis, tais como fraldas, foram dotadas de estruturas aglomeradas absorventes para receber e reter fluidos do corpo. Tais estruturas absorventes são normalmente constituídas a partir de um conjunto de fibras, tal como a polpa de madeira fragmentada conhecida por lanugem (fluff). Nos anos mais recentes, aquemas estruturas foram

E.I.

providenciadas com materiais superabsorventes para aumentar a capacidade de retenção de fluidos dos aglomerados. De modo a que os artigos actuassem de maneira adequada, as estruturas absorventes deveriam ser capazes de transportar os fluidos do corpo do ponto de descarga para áreas remotas da estrutura; distribuindo assim os fluidos por toda a estrutura e minimizando a saturação no ponto de descarga.

E conhecida a utilização de estruturas absorventes nos referidos artigos que são comprimidos até um grau relativamente elevado por toda a estrutura. A compressão destas estruturas pode ser mantida por ligações de hidrogénio ou ligações coladas entre fibras adjacentes. Embora estas estruturas possam transportar o fluido através de toda a sua dimensão, estas estruturas não são. completamente satisfatórias dado que a capacidade de transporte do fluido é acompanhada por uma perda na capacidade total de absorção. Estas estruturas são também relativamente rígidas e não se ajustam, tão prontamente, à forma de uma criança quando usadas numa fralda descartável como uma estrutura não comprimida. No entanto, as estruturas absorventes que são relativamente comprimidas em toda a sua dimensão não são capazes de distribuir adequadamente os fluidos no interior da estrutura. Portanto, existe um meio termo entre distribuição ou capacidade de torção e capacidade de absorção e flexibilidade destas estruturas.

Com o propósito de resolver estes problemas, foram propostas várias soluções que proporcionam estruturas absorventes que são comprimidas até a uma espessura reduzida nalgumas das suas porções para providenciar porções relativamente densas e menos densas na estrutura. Em teoria, as porções comprimidas das estruturas servem para distribuir os fluidos por porções espaçadas da mesma, enquanto as porções não comprimidas da estrutura servem para reter os fluidos. Exemplos de várias configurações destas estruturas absorventes são apresentados em Patentes Norte-Americanas que se discutem, de forma breve, no texto que se segue.

As Patentes Norte-Americanas Nos. 2905568, 2952260 e

3017304, de Burgeni, apresentam aglomerados de fibras celulósicas com uma camada densificada semelhante a papel ou porções formadas sobre pelo menos uma das suas superfícies. A camada densificada ou porções são formadas pela aplicação de humidade e pressão na superfície do aglomerado. As porções densifiçadas compreendem uma porção relativamente extensa da superfície do aglomerado.

A Patente Norte-Americana No. 3060936 de Burgeni apresenta um produto absorvente tendo um núcleo de fibras de madeira fragmentadas preso a uma folha de cobertura e a uma folha de base por humidificação de uma superfície do núcleo e por sujeição da folha de cobertura, folha de base e núcleo a uma compressão para ligar entre si estes componentes. E aplicada uma compressão perfilada ou intermitente aos componentes para formar uma série de porções comprimidas individualizadas separadas por porções relativamente não comprimidas.

A Patente Norte-Americana No. 3993820 de Repke apresenta um produto absorvente compreendendo um aglomerado de fibras celulósicas dispondo de uma camada densificada semelhante a papel que, em porções seleccionadas, tem a sua espessura aumentada com materiais celulósicos fibrosos densificados adicionais. As porções com espessura aumentada ou mais densificada podem ser linhas intermitentes ou descontínuas no aglomerado. A área década porção intermitente com espessura aumentada ou mais densificada parece ser materialmente superior do que a área das porções menos densifiçadas do aglomerado.

A Patente Norte-Americana No. 3766922 de Krusko apresenta um produto de fralda descartável comprendendo um aglomerado de lanugem de fibras celulósicas gravado e perfilado. 0 perfil gravado define vales comprimidos e densificados ou ilhas circulares e cumes não comprimidos. A proporção da área de ilhas comprimidas na região média do produto é aproximadamente de 6$ da região média. As ilhas comprimidas possuem um diâmetro aproximado de 1/4 in (6.35 mm) e estão espaçadas de 1 in (25.4 mm) e 1/2 in (12.7 mm) centradas em filas espaçadas de 3/8 in (9.525 mm). A patente indica que, pela redução da área

- 3 das ilhas comprimidas na região média, a capacidade de armazenamento de fluido é aumentada sem afectar de forma adversa as caractéristicas de escoamento de fluido da região média.

A Patente Norte-Americana No. 3886941 de Duane e colaboradores apresenta um produto de fralda intercalada compreendendo uma almofada absorvente disposta entre uma folha superior impermeável hidrofoba e uma folha inferior. As folhas superior e inferior possuem uma pluralidade de aberturas valvulares (fendas) formada sobre elas. Uma pluralidade de covas espaçadas é formada sobre as folhas superior e inferior originando a formação, sob elas, de porções comprimidas na almofada absorvente. As porções comprimidas cooperam com as aberturas valvulares para fechar aberturas à medida que as porções comprimidas se expandem sob saturação. A área total das covas é apresentada como valendo entre 4% e 12% da área da almofada absorvente. A dimensão das covas é apresentada como tendo um diâmetro aproximado de 0.025 a 0.250 in (0.635 e 6.35 mm). As regiões entre as covas parecem não ser comprimidas.

A Patente Norte-Americana No. 4027672 de Karami apresenta uma almofada absorvente possuindo porções densificada e porções não densifiçadas. As porções densifiçadas têm uma espessura pelo menos da mesma dimensão da espessura das porções não densifiçadas.

A Patente Norte-Americna No. 4443512 de Delvaux apresenta um artigo absorvente compreendendo uma almofada absorvente que é gravada numa ou em ambas as faces de modo a formar porções sob compressão relativamente elevada enquanto outras das suas porções são substancialmente não comprimidas. As porções discretas comprimidas são constrangidas para melhorar as caractéristicas de dispersão de líquido enquanto se reduz o retorno do mesmo. A dimensão das porções densifiçadas varia entre 0.01 cm e 2.0 cm. A distância entre as porções densificadas varia entre 0.1 cm e 3-0 cm. A massa específica da almofada não comprimida varia entre 0.06 g/cn? e 0.12 g/cn? e a massa específica das porções densificadas varia entre 0.10 g/cn? e 0.40 g/cm As porções densificadas ocupam entre 10% e 80% da superfície do

- 4 artigo.

A Patente Norte-Americana No. 3692622 de Dunning apresenta um produto de papel, útil para aplicação em panos e toalhas sanitários, compreendendo uma estrutura absorvente sob a forma de trama de fibras de polpa de madeira possuindo um peso básico de 5 a 50 lb/2880 ft. A estrutura é dotada de áreas com ligações de hidrogénio que são produzidas pela aplicação de humidade e pressão. 0 total de áreas ligadas para a estrutura em trama varia entre 5% e 40%, e preferencialmente entre 8$ e 20$.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção proporciona uma estrutura fibrosa absorvente que melhorou as características de transporte de fluido e de distribuição de fluido com pouco, se algum, sacrifício na capacidade de absorção. A estrutura compreende um aglomerado de um conjunto solto de fibras, tendo uma massa específica média inicial, que é gravada para produzir um aglomerado possuindo um perfil discreto de porções comprimidas ou densifiçadas e regiões entre as porções comprimidas. As regiões são ligeiramente comprimidas e possuem uma massa específica média superior à massa específica média inicial do aglomerado e substancialmente inferior à massa específica média das porções comprimidas.

Pelo termo massa específica média tal como usado aqui entende-se a massa espeêífica média ao longo da espessura da estrutura ou aglomerado em pontos ou áreas seleccionados da superfície do aglomerado ou estrutura.

Mais especificamente, de acordo com a configuração presentemente considerada preferencial da estrutura absorvente da presente invenção, a estrutura compreende um aglomerado possuindo superfícies opostas e formado por um conjunto solto de fibras, incluindo fibras celulósicas. 0 aglomerado tem uma massa específica média inicial de aproximadamente 0.03 g/cm?a 0.15 g/cn? (preferencialmente de 0.05 g/crn^a 0.10 g/cnâ . E formada uma pluralidade de porções comprimidas separadas, com ligações de hidrogénio, sobre pelo menos uma superfície do aglomerado.

As porções comprimidas têem uma massa específica média variando aproximadamente entre 0.40 g/cm3 e 1.00 g/cm^, e teem uma dimensão que varia aproximadamente entre 0.0002 cm² e 0.12 cm²(preferencialmente entre 0.005 cm² e 0.05 cm²).

aglomerado tem regiões definidas entre as porções comprimidas que ocupam, aproximadamente, de 97$ a 99.5$ da área de pelo menos uma superfície do aglomerado. Estas regiões possuem uma massa específica média global que é superior à massa específica média inicial do aglomerado e inferior à massa específica média das porções comprimidas de modo a originar gradientes de massa específica dsicretos de modo substancialmente uniforme através da superfície do aglomerado, e desta maneira melhorar a transferência de fluido entre as porções comprimidas adjacentes enquanto é substancialmente mantida a absorvencia do aglomerado.

De acordo com os métodos presentemente preferidos da invenção para produzir uma estrutura absorvente possuindo características melhoradas de transporte de fluido e de distribuição de fluido, é formado um agoiberado tendo superfícies opostas de um conjunto solto de fibras, incluindo fibras celulósicas. 0 aglomerado é formado para ter uma massa específica média inicial de, aproximadamente, 0.03 g/cm3 a 0.15 g/cm3 (preferencialmente de 0.05 g/cm3 a 0.10 g/cm3). E pulverizada água sobre pelo menos uma superfície do aglomerado e aplicada pressão sobre a superfície, com um rolo de gravação ou com uma fonte de energia alternativa, para definir uma pluralidade de porções comprimidas separadas, oom ligações de hidrogénio, e de _regiões não ligadas entre as porções comprimidas. As porções comprimidas são formadas de modo a terem uma dimensão aproximada de 0.0002 cm² a 0.12 cm² (preferencialmente de 0.005 cm² a 0.05 cm²), e uma massa específica média de, aproximadamente, 0.40 g/cm3 a 1.00 g/cm3. As regiões situadas entre as porções comprimidas são formadas para ocupar, aproximadamente, de 97$ a 99.5$ da área da superfície e possuírem uma massa específica média global que é superior à massa específica média inicial do aglomerado e inferior à massa específica média das porções comprimidas .

As porções comprimidas e as regiões situadas entre elas podem ser formadas pela passagem de um rolo de gravação com um perfil dentado ao longo da superfície pulverizada do aglomerado. Procedendo-se desta forma, é formado um perfil discreto de porções comprimidas com ligações de hidrogénio, sendo as regiões situadas entre elas comprimidas num menor grau. De acordo com as configurações preferidas para a presente invenção a porções comprimidas podem ser gravadas que sobre uma quer sobre ambas as superfícies do aglomerado. Nestas configurações, ambas as superfícies são pulverizadas com água, sendo o rolo ou rolos de gravar passados sobre uma superfície de cada vez ou so bre ambas as superfícies ao mesmo tempo. A direcção de rolamento pode ser a mesma ou ser diferente para as duas superfícies, podendo ser, por exemplo, uma na direcção da máquina e a outra na direcção transversal à máquina.

De acordo com outra configuração preferida para a presente invenção, as porções comprimidas e as regiões situadas entre elas podem ser formadas através da aplicação de energia ultrasónica em localização discretas sobre o aglomerado em cooperação com um cilindro com um perfil de pernos salientes. 0 aglomerado pulverizado com água é passado através de uma abertura entre a trompa e o cilindro.

De acordo com outra configuração preferida para a presente invenção, o aglomerado pode incluir materiais superabsorventes para melhorar a capacidade de absorção da estrutura e/ou materiais termoplásticos para permitir a ligação por fusão das fibras nas porções comprimidas.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Fig. 1 é uma vista em corte de uma fralda representativa do tipo que pode incorporar a estrutura aglomerada absor vente da presente invenção.

A Fig. 2 é uma vista superior de uma porção de uma

- 7 estrutura aglomerada absorvente de acordo com a presente invenção.

A Fig. 3 é uma vista em corte de uma porção do aglomerado fibroso inicial antes da gravação.

A Fig. 4 é uma vista em corte do aglomerado da Fig. 3 depois da gravação da sua superfície superior de acordo com a presente invenção.

A Fig. 5 é uma vista semelhante à da Fig. 4 apresentando uma configuração alternativa da presente invenção tendo gravações, de acordo com a invenção, sobre ambas as faces do aglomerado fibroso.

A Fig. 6 é uma representação gráfica do gradiente de massa específica entre porções comprimidas adjacentes de uma estrutura aglomerada absorvente exemplificativa da presente invenção .

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

Embora a presente invenção seja susceptível de ser configurada sob muitas formas diferentes, são apresentadas nos desenhos e serão aqui descritas em detalhe certas configurações preferidas da invenção e suas modificações, com a compreensão de a presente apresentação dever ser considerada como exemplificação dos princípios da invenção e de não pretender limitar a invenção às configurações ilustradas e descritas. Os elementos similares destas configurações serão rotulados e identificados com a mesma referência numérica.

Embora a estrutura aglomerada absorvente da presente invenção seja útil para muitos fins, tais como almofadas sanitárias, pensos, ou semelhantes, o artigo será descrito sob a forma de um painel absorvente para uma fralda descartável por conveniência. Com referência à Fig. 1, apresentada uma fralda exemplificadora 20 compreendendo uma folha posterior impermeável a fluidos 22 que define a superfície posterior da fralda, uma folha de cobertura ou superior permeável 24 que define uma porção substancial da superfície frontal da fralda, e uma estru tura aglomerada absorvente ou painel 26 posicionada entre a folha posterior 22 e a folha superior 24. A fralda pode ter um par de fixadores de fita convencionais (não representados) para serem usados na manutenção da fralda em torno de uma criança durante a utilização da fralda.

Com o propósito de a fralda funcionar de uma maneira adequada, a estrutura aglomerada absorvente ou painel 26 deve ser capaz de transportar os fluidos do corpo do ponto de descarga para áreas remotas da estrutura mantendo, ao mesmo tempo, uma elevada capacidade de absorção da estrutura. Com referência às Figs. 2-4, a estrutura aglomerada absorvente 26 compreende um conjunto solto de fibras definindo um aglomerado ou trama possuindo faces opostas 30 e 32. Formado sobre uma ou ambas as superfícies 30 e 32 do aglomerado existe um perfil discreto de porções, ou pontos, comprimidas ou densifiçadas separadas 34 e regiões situadas entre elas 36.

A estrutura 26 é formada por um conjunto solto de fibras, preferencialmente fibras de celulose tais como fibras de polpa de madeira, ou tomentos de algodão, ou misturas destes, que se mantêem juntos, primariamente, através de ligações interfibras, não requerendo colagem, como é bem conhecido na especialidade .

Mais especificamente, é preferível que a estrutura 26 seja formada a partir de um aglomerado compactado coerente de fibras de polpa de madeira fragmentadas com uma massa específica inicial de baixo valor sob a forma designada por lanugem” (fluff”). 0 aglomerado é formado a partir de um conjunto de fibras dispondo de um peso básico variando, aproximadamente, entre 2 oz/yd^ e 30 oz/yd^ (preferencialmente entre 4 oz/yd^ e 21 oz/yd²), e de uma massa específica média inicial de, aproximadamente, 0.03 g/cm^ a 0.15 g/cm^ (preferencialmente de 0.05 g/cm3 a 0.10 g/cm^).

Pelo menos uma das superfícies do aglomerado inicial apresenta um perfil discreto de porções comprimidas separadas

34, substancialmente separadas de modo uniforme, e de regiões formadas entre elas. As porções comprimidas 34 têem uma massa específica média que varia, aproximadamente, entre 0.40 g/cm^ e 1.00 g/cm^ (preferencialmente entre 0.60 g/cm^ e 0.90 g/cm^). A dimensão das porções comprimidas varia, aproximadamente, entre 0.0002 cm^ e 0.12 cm^ (preferencialmente entre 0.005 cm^ e 0.05 cm^). As porções comprimidas 34 podem ser rectangulares, circulares ou ter outra forma adequada. Como será discutido no seguimento, a superfície do aglomerado é pulverizada oom água, de modo a que se formem ligações de hidrogénio nas porções comprimidas 34. As regiões 36 ocupam, aproximadamente, entre 97% e 99.5% da área total da superfície. A massa específica média global das regiões 36 é superior à massa específica média inicial do aglomerado antes da compressão e inferior à massa específica média das porções comprimidas 34. Procedendo-se desta forma, são transmitidos uniformemente gradientes discretos de massa específica em pontos através da superfície da estrutura, como está graficamente representado na Fig.

6. A estrutura possui caracteristicas superiores de transporte fluido e melhoradas de distribuição de fluido com pouco, se algum, sacrifício da capacidade de absorção. A estrutura possui também uma resistência de coesão aumentada.

De acordo com um processo preferido para a presente invenção, é feita uma estrutura 26 pela formação de um aglomerado de um conjunto solto de fibras celulósicas tendo um peso básico aproximado de 2 oz/yd^ a 30 oz/yd^ (preferencialmente de 4 oz/yd a 21 oz/yd), de uma maneira bem conhecida. 0 aglomerado, após a sua formação, tem uma massa específica média inicial de, aproximadamente, 0.03 g/cm^ a 0.15 g/cm^ (preferencialmente de 0.05 g/cm^ a 0.10 g/cm^). Pelo menos uma.das superfícies 30, 32 do aglomerado é pulverizada com aproximadamente 15% (em peso) de água destilada ou de uma solução salina aquosa, de um agente controlador de odor, etc. Um rolo cilíndrico de gravação com um perfil de dentes, preferencialmente gravadores de enrolamento de arame, é passado sobre a superfície pulverizada 30, 32 do aglomerado com pressão suficiente para formar o perfil discreto de porções comprimidas com ligações de hidrogénio 34 e as regiões 36, tendo relações de dimensão e de massa específica de a10 cordo com a discussão anterior. A dimensão e a disposição dos dentes dos arames podem ser variadas conforme o perfil particular a ser transmitido à superfície.

Com referência à FIG. 5, de acordo com uma configuração alternativa da presente invenção ambas as superfícies 30, são gravadas substancialmente da mesma maneira acima discutida. Nesta configuração ambas as superfícies são pulverizadas com água ou com uma solução aquosa e um ou mais roletes dentados são passados sobre uma superfície de cada vez, ou sobre ambas as superfícies ao mesmo tempo, para a formação das porções comprimidas 34 e das regiões 36. A direcção de rolamento pode ser a mesma ou ser diferente para as superfícies 30, 32 e.g., uma pode ser na direcção da máquina e a outra na direcção transversal à máquina. A direcção de rolamento pode também ser angular relativamente à direcção da máquina.

De acordo com outro processo preferido para a presente invenção, pelo menos uma das superfícies 30, 32 do aglomerado é pulverizado tal como discutido acima. As porções comprimidas 34 e as regiões 36, tendo relações de dimensão e de massa específica de acordo com o anteriormente discutido, são formadas pela aplicação de energia ultrasónica para proporcionar aquecimento e compressão simultâneos e localizados para formar as porções comprimidas. A energia ultrasónica pode ser aplicada por meio de dispositivos conhecidos que incluem uma trompa ultrasónica dirigida para baixo e um cilindro accionado por um motor com um perfil de pernos salientes posicionado directamente sob a trompa. A trama é dirigida através de uma abertura entre a trompa e o cilindro. A abertura entre a trompa e a superfície exterior do cilindro é ajustada de modo a providenciar contacto suficiente com a trama de forma que a energia ultrasónica possa ser transferida eficientemente para a trama sem a aplicação de demasiada pressão sobre esta. Isto resulta na formação de um perfil discreto de porções densificadas com ligações de hidrogénio na trama. A massa específica das porções comprimidas 34 formadas deste modo tende a ser maior no centro e menor nos seus bordos adjacentes.

A trama pode ser passada através da unidade de ultrasons uma segunda ou mais vezes para ser obtida a sobreimposição de perfis. Nas diferentes passagens podem usar-se os mesmos ou diferentes perfis de pernos. Também as faces da trama podem ser revertidas entre passagens.

De acordo com uma configuração alternativa adicional da presente invenção, o aglomerado pode ser formado a partir de materiais superabsorventes de um hidrogel substancialmente não solúvel usados aqui para melhorar a absorvência do aglomerado, como é bem conhecido. Os materiais superabsorventes podem ser distribuídos uniformemente pelo aglomerado ou podem ser concentrados em áreas específicas seleccionadas. Nos exemplos de materiais superabsorventes adequados incluem-se paliacrilamidas, álcool de polivinilo, copolímeros anidros de malacato de etileno, éteres de polivinilo, celulose de hidroxipropilo, celulose de carboximetilo, morfolinona de polivinilo, polímeros e copolímeros de ácido sulfóníco de vinilo, poliacrilatos, poliacrilamidas, piridina de polivinilo e semelhantes. Os materiais superabsorventes constituem, aproximadamente, entre 1$ e 50$ (em peso) do aglomerado (preferencialmente 37$).

De acordo com uma outra configuração alternativa adicional da presente invenção, o aglomerado 26 pode ser formado por fibras termoplásticas sintéticas ou por partículas delas resultantes. As fibras ou partículas termoplásticas podem incluir polietileno, poliêster, nilon, acetato de celulose, e semelhantes. As fibras ou partículas termoplásticas constituem, aproximadamente, entre 10$ e 50$ (em peso) do aglomerado (mais preferencialmente 24$). As porções comprimidas 34 podem ser formadas pela ligação por fusão ultrasónica dirigida por pernos entre as fibras termoplásticas e entre estas e as outras fibras de uma forma bem conhecida na especialidade. A ligação por fusão de fibras termoplásticas quando estão presentes partículas superabsorventes auxilia na prevenção da separação destas últimas .

As estruturas absorventes da presente invenção são adicionalmente ilustradas pelos exemplos seguintes e pela dis12 cusão de certos testes que comparam as prestações de escoamento de fluido e de distribuição de fluido destes exemplos com outras estruturas absorventes. Em particular, as prestações de amostras da presente invenção são comparadas com as prestações de três outras amostras; nomeadamente com uma amostra de controlo, com uma amostra de controlo comprimida a seco, com uma amostra com um revestimento contínuo densificado e com ligações de hidrogénio do tipo apresentado na Patente Norte-Americana No. 3017304 de Burgeni.

EXEMPLO I

As amostras A, B, C e D foram constituídas a partir de um aglomerado RAY FLOC J PULP (disponibilizado pela ITT Rayonar) possuindo um peso de 4.0 oz/yd² e uma massa específica média inicial de 0.07 g/em3. A amostra A é uma amostra de controlo tendo uma massa específica média de 0.07 g/cm3. A amostra B é uma amostra de controlo comprimida a seco que foi comprimida para possuir uma massa específica média de 0.10 g/cm3. A amostra C é uma amostra com um revestimento contínuo densificado e oom ligações de hidrogénio tendo uma massa específica média, aproximada, de 0.8 g/cm^, como apresentado na Patente Norte-Americana No. 3017304. A amostra D é uma amostra construída de acordo com a presente invenção utilizando um rolete de gravar, sendo ambas as faces gravadas de modo a obter um perfil discreto de porções comprimidas reotangulares, com uma área individual de 0.01 cm², aproximadamente. A área total das porções comprimidas é aproximadamente 2.3% da área total da superfície. A área das porções comprimidas é determinada colocando, sobre uma mesa plana, uma folha de papel branco tapada por papel químico. 0 rolete de gravação usado para gravar a superfície é passado sobre 0 papel químico deixando um perfil impresso no papel branco. A impressão é ampliada um certo número de vezes numa máquina fotocopiadora de modo a que os pontos correspondentes às porções comprimidas tenham dimensão suficiente para serem medidos. As dimensões reais de cada uma das porções comprimidas é determinada dividindo estas medições pelo número de vezes que os pontos foram ampliados e a área de cada uma das porções comprimidas é calculada com base nestas dimensões. A percentagem da superfície total que é ocupada pelas porções comprimidas é determinada somando a área total das porções comprimidas existentes sobre uma dada superfície e dividindo o valor obtido pela área da superfície. As porções comprimidas têem uma massa específica média aproximada de 0.7 g/cm3. As regiões têem um gradiente de massa específica entre porções comprimidas adjacentes compreendido aproximadamente entre 0.08 g/om 3 e 0.50 g/cm3, como representado na FIG. 6. A amostra é gravada na direcção da máquina sobre uma superfície, e na direc ção transversal à máquina sobre a outra superfície. A massa específica média da amostra D é, aproximadamente, 0.10 g/cm3.

Cada uma das amostras é cortada na direcção da máquina com uma dimensão de 21 x 6 cm. Os bordos longitudinais são reforçados com um pente de arame (0.5 cm de cada lado) para impedir o escoamento de fluido provocado pelo aumento de massa específica criado ao longo dos bordos cortados. As amostras são deixadas a secar em condições TAPPI e são marcadas a intervalos de um centímetro ao longo do seu comprimento. E registado o peso a seco e a espessuras de cada uma das amostras. Cada amostra é inclinada a 60 graus e apoiada sobre uma rede de arame que está ligada a uma fonte de fluido dispondo de resultados de absorção ligada a um registador de dados em fita. Permite-se que cada amostra escoe fluido sem pertubações por um período de trinta minutos enquanto a fita de dados regista o tempo versus a recolha de fluido. Ao fim de trinta minutos, o contacto com o fluido é interrompido e a amostra é cortada em segmentos segundo as linhas espaçadas de um centímetro ao longo do comprimento da amostra. Cada segmento é pesado, colocado num forno para secar, sendo então pesado de novo. A distribuição de fluido foi determinada a partir destes pesos.

Os resultados dos testes são sumarizados nas Tabelas

I e II, que se seguem, em que a capacidade de escoamento de fluido é uma capacidade de fluido em g/g, baseada no peso total da amostra versus tempo, e a distribuição de fluido é capacidade de distribuição de fluido em g/g, baseada na localização do

- 14 fluido depois do escoamento do mesmo durante trinta minutos

TABELA I

Capacidade de torção (g/g) em função do tempo
Tempo (segundos)	Amostra A	Amostra B	Amostra C	Amostra D
0	0.00	0.00	0.00	0.00
12	2.49	2.13	1.85	1.97
24	2.94	2.56	2.39	2.52
36	3.11	2.85	2.70	2.89
48	3-23	3.08	2.89	3.11
60	3.28	3.26	3.04	3.31
72	3.31	3.39	3.13	3.47
84	3.34	3.52	3.22	3.61
96	3.36	3.61	3.29	3.71
108	3.37	3.71	3.34	3.80
120	3.38	3.78	3.38	3.89
180	3.41	4.00	3.56	4.23
300	3.44	4.26	3.74	4.64
600	3.49	4.46	3.95	5.17
1200	3.58	4.70	4.14	5.65
1800	3.62	4.80	4.26	5.93

cm	TABELA II Distribuição de fluido (g/g)
Amostra A	Amostra B	Amostra C	Amostra D
1	14.56	15.07	12.57	13-74
3	11.50	11.08	11.17	9.94
5	9.47	8.84	9.68	8.65
7	6.48	7.79	7.90	7.95
9	0.74	6.89	5.35	7.11
11	0.00	6.01	2.86	6.78
13	0.00	5.29	1.66	6.20
15	0.00	3.26	0.87	5.00
17	0.00	0.39	0.53	3-75
19	0.00	0.01	0.43	2.17
21	0.00	0.00	0.36	1 .25

Surpreendentemente, pode ver-se pelos resultados anteriores que a estrutura absorvente de acordo com a presente invençSo (Amostra D) escoa mais num dado intervalo de tempo, tem a capacidade de escoamento mais elevada e a distribuição de líquido mais eficiente.

EXEMPLO II

Os mesmos testes referidos anteriormente no Exemplo I foram realizados sobre as Amostras E, F, G e H. Estas amostras foram todas constituídas a partir de um aglomerado RAY FLOC J

PULP (disponibilizado pela ITT Rayonar) mas possuindo um peso de 12.0 oz/yd^. As amostras E e G foram amostras de controlo tendo massas específicas médias de, respectivamente, 0.03 g/cm^ □ e 0.08 g/cm³. A amostra F foi construída da mesma forma que a amostra D discutida acima com a exoepção de ser feita a partir de um aglomerado tendo uma massa específica média inicial de 0.03 g/cm3. As porções comprimidas têem uma massa específica média aproximada de 0.7 g/cm^ _{e as} regiões têem um gradiente de massa específica entre porções comprimidas adjacentes de 0.04 g/cm3 a 0.60 g/cm^. A amostra H é também construída da mesma maneira que a amostra D, já discutida, com a exoepção de ser feita a partir de um aglomerado tendo uma massa específica inicial de 0.08 g/em3. As porções comprimidas têem uma massa específica média de 0.70 g/cm^ e as regiões têem um gradiente de massa específica entre porções comprimidas adjacentes variando entre 0.09 g/cm^ e 0.60 g/cm^.

Os resultados dos testes sobre estas amostras estão sumarizados nas Tabelas III e IV, como se segue;

TABELA ITT

Capacidade de torção (g/g) em função do tempo

Tempo (segundos)	Amostra A	Amostra B	Amostra C	Amostra D
0	0.00	0.00	0.00	0.00
12	1 .06	1.30	1 .80	1 .09
24	1 .47	2.04	2.70	1 .97
36	1 .78	2.52	3.25	2.47
48	1.94	2.83	3.60	2.86
60	2.04	3.07	3.85	3.16
72	2.13	3.27	4.03	3.42
84	2.18	3.34	4.16	3.61
96	2.23	3.54	4.26	3.78
108	2.28	3.65	4.35	3.93
120	2.33	3-73	4.41	4.07
180	2.45	4.03	4.63	4.61
300	2.58	4.39	4.83	5.25
600	2.70	4.80	5.01	5.80
1200	2.86	5.07	5.17	6.09
1800	3.03	5.22	5.27	6.24

	TABELA IV
	Distribuição de fluido	(g/g)
	Amostra	Amostra	Amostra	Amostra
cm	A	B	C	D
1	20.56	13.76	16.67	12.84
3	14.52	11.28	11.29	10.66
5	11.12	9.72	9.72	9.04
7	4.20	8.38	8.73	8.46
9	0.19	4.91	7.94	7.66
11	0.00	3.54	5.44	5.88
13	0.00	2.98	2.20	4.11
15	0.00	2.32	0.17	3.64
17	0.00	1 .86	0.00	2.65
19	0.00	1 .68	0.00	2.32
21	0.00	1.30	0.00	1.66

É significativo notar que as amostras F e H construídas de acordo com a presente invenção possuem capacidade de absorção superior, melhor transporte de fluido e distribuição de fluido mais eficiente do que o das amostras correspondentes E e

G.

EXEMPLO III

A amostra I foi feita a partir de um aglomerado RAY FLOC J PULP (disponibilizado pela ITT Rayonar), possuindo um peso básico de 4.0 oz/yd² e uma massa específica média inicial de 0.07 g/cm^, utilizando energia ultrasónioa de acordo com a invenção. A amostra foi feita numa unidade ultrasónioa produzida pela Branson Ultrasonics Corporation. 0 cilindro tem um perfil quadrado de pernos separados de 1/8 in (3.175 mm), na direcçâo axial, e de 1/4 in (6.35 mm), na direcção circular. A velocidade de avanço da trama aeoionada pelo cilindro é, aproximadamente, 10 ft/min. A amostra I foi gravada sobre uma das suas superfícies de modo a adquirir um perfil discreto de porções comprimidas rectangulares, possuindo cada uma a área aproO „ χ ximada de 0.005 cm . A area total das porções comprimidas e aproximadamente 1.4$ da área total da superfície. As porções comprimidas têem um gradiente de massa específica que varia, aproximadamente, entre 0.5 g/cm^ e 1.0 g/cm^ e uma massa específica média aproximada de 0.7 g/cm^. As regiões têem um gradiente de massa específica entre porções comprimidas adjacentes que varia, aproximadamente, entre 0.08 g/cm3 θ 0.50 g/cm3.

Foram realizados sobre a Amostra I os mesmos testes anteriormente estabelecidos no Exemplo I. Os resultados dos testes realizados sobre esta amostra estão sumarizados nas Tabelas V e VI, como se segue:

TABELA V

Capacidade de torção

Tempo (segundos)

108

120

180

300

600

1200

1800 (g/g) em função do tempo

Amostra

I

0.00

1.94

2.50

2.86

3.06

3.27

3.41

3.55

3.69 3.79 3.87 4.21

4.69 5.40 6.00 6.35

TABELA VI

Distribuição de fluido (g/g) cm

Amostra

I

10.00 6.80 6.06 5.67 5.41 5.12 4.80 4.59 4.14 3.38 2.61

Será compreendido pelos especialistas na matéria que podem ser usadas variações e modificações das configurações específicas acima descritas sem separação do objectivo da presente invenção tal como definida nas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

- 1§ Estrutura absorvente possuindo oaracterísticas de distribuição de fluidos e de transporte de fluidos melhoradas , caracterizada por ser constituida por uma placa possuindo superfícies opostas e moldada a partir de um conjunto livre de fibras, possuindo a referida placa uma densidade média inicial compreendida entre 0,03 g/cm^ e 0,15 g/cm^; uma diversidade de porções discretas comprimidas moldadas pelo menos numa superfície da placa, possuindo as referidas porções comprimidas uma densidade média compreendida entre 0,4 g/cm^ e 1,00 g/cm^, possuindo as referidas porções comprimidas um tamanho, em pelo menos uma superfície, compreendido entre 0,0002 cm e p

0,12 em aproximadamente e possuindo a referida placa regiões definidas entre as porções comprimidas, ocupando as referidas regiões entre cerca de 97% e 99,5% da área de pelo menos uma superfície da placa, possuindo as referidas regiões uma densidade média que é superior à densidade média das referidas porções comprimidas, intensificando assim a transferência de fluido entre porções comprimidas adjacentes enquanto se mantém subs tancialmente a absorvência da referida placa.

- 2* Estrutura absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o conjunto de fibras incluir fibras celulósicas e por se formarem ligações hidrogénio nas referidas regiões comprimidas.

Estrutura absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as porções comprimidas e as regiões serem moldadas em ambas as superfícies da placa.

- 4â Estrutura absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida placa incluir materiais superabsorventes para intensificar a sua capacidade absorvente.

_ 5a _

Estrutura absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a referida placa incluir fibras termoplásticas e por se formarem ligações de fusão nas proporções comprimidas.

- 6ã Estrutura absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as referidas áreas comprimidas serem geralmente de forma rectangular.

- 7§ Estrutura absorvente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as porções comprimidas serem moldadas numa configuração discreta.

- 8a Estrutura absorvente, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por as porções comprimidas serem moldadas sobre pelo menos uma superfície da placa por uma calandra dentada que rola na máquina na direcção da placa e por as por21 ções comprimidas moldadas na outra superfície da placa serem moldadas por uma calandra dentada que rola na direcção transversal da placa.

_ qa _

Estrutura absorvente de acordo com a reivindicação 2 caracterizada por as porções comprimidas serem moldadas sobre pelo menos uma superfície da placa por aplicação de energia ultra-sónica em área discretas da superfície.

- 10B Processo para produzir uma estrutura absorvente possuindo características de transporte de fluidos e de distribuição de fluidos melhoradas, caracterizado por se moldar uma placa possuindo superfícies opostas a partir de um conjunto livre de fibras que incluem fibras celulósicas, possuindo a referida placa uma densidade inicial média compreendida entre cerca de 0,03 g/cm3 e 0,15 g/cm^; e se aplicar uma pressão a pelo menos uma superfície da placa para definir uma diversidade de porções comprimidas substancial e uniformemente espaçadas e regiões entre as referidas porções comprimidas, possuindo as porções comprimidas uma densidade média compreendida entre eerca de 0,4 g/cm3 e 1,00 g/om3, possuindo as referidas porções p

comprimidas um tamanho compreendido entre cerca de 0,0002 em e 0,12 om², ocupando as referidas regiões entre eerca de 97% e 99>5% da área de pelo menos uma superfície da placa, possuindo as regiões uma densidade média superior à densidade inicial média da placa e inferior à densidade média das porções comprimidas, intensificando assim a transferência de fluidos entre porções comprimidas adjacentes enquanto se mantém substancialmente a absorvência da placa.

- 11ã Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por adicionalmente se aplicar uma solução aquosa sobre pelo menos uma superfície da placa antes de aplicar a pressão para modar as porções comprimidas ligadas por hidrogénio .

- 123 Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a pressão ser aplicada a ambas as superfícies da placa para moldar porções comprimidas e regiões entre elas em ambas as superfícies da placa.

- 13- Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por se aplicar a pressão à placa passando uma calandra dentada sobre pelo menos uma superfície da placa.

- 143 _

Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a pressão ser aplicada a ambas as superfícies da placa fazendo passar uma calandra dentada sobre ambas as superfícies da placa.

- 15^â Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por se fazer passar uma calandra dentada sobre uma das superfícies da placa na direcção da máquina e fazer passar uma calandra dentada sobre a outra superfície da placa na direcção transversal da máquina.

- 163 _

Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a placa incluir materiais superabsorventes

- 23 para intensificar a sua capacidade absorvente.

- 17^a Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a referida placa incluir fibras termoplásticas e por se formarem ligações de fusão nas porções comprimidas.

- 18a Estrutura absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a placa possuir uma densidade média inicial compreendida entre cerca de 0,05 g/cm^ e 0,10 g/cnA

- 19- Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a referida placa possuir uma densidade média inicial compreendida entre cerca de 0,4 g/cm^ e 1,00 g/cm^.

- 20§ processo de acordo com a reivindicação 11, caarcterizado por se moldarem porções comprimidas em pelo menos uma superfície de placa por aplicação de energia ultra-sónica a área discretas da superfície.

- 21ã _

Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por se aplicar a energia ultra-sónica à placa à medida que passa através de uma abertura entre uma corneta ultra-sónica e um cilindro com uma configuração de pinos salientes .

- 22â 24

Processo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo facto de a abertura entre a corneta ultra-sénica e a superfície exterior do cilindro ser colocada de forma a contactar a placa e a facilitar a transferência da energia ultra-sónica para a placa.

- 23^§ Processo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por se fazer passar uma segunda vez a plaea através da abertura entre a corneta ultra-sónica e o cilindro para se obter a sobreposição de uma configuração de porções comprimidas .

- 24* Processo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por se inverter e fazer passar uma segunda vez a placa através da abertura entre a corneta ultra-sónica e o cilindro para moldar as porções comprimidas e regiões sobre a outra superfície da placa.

A requerente reivindica as prioridades dos pedidos de patente norte-americanos apresentados em 16 de Janeiro de 1990, 20 de Setembro de 1990 e em 11 de Dezembro de 1990 sob os números de série 465,044, 595,736 e 625,579, respectivamente .

Lisboa, 15 de Janeiro de 1991