PT97234B

PT97234B - Macroestruturas polimericas, absorventes, porosas, e metodo para a sua obtencao

Info

Publication number: PT97234B
Application number: PT97234A
Authority: PT
Inventors: Donald Carroll Roe; Charles John Berg; Frank Henry Lahrman
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 1998-07-31
Also published as: MX172259B; EP0595803A1; PE30191A1; CZ289217B6; DE69132930T2; EG19208A; CS9100895A2; BR9106315A; PH31586A; CN1056109A; IE911051A1; CA2078560C; US5124188A; SG55037A1; TW213860B; EP0595803B1; JPH05506681A; PT97234A; CA2078560A1; AU643778B2

Description

CAMPO DA INVENÇÃO presente invento refere-se a composições poliméricas absorventes que, ao serem postas em contacto com líquidos tais como a água ou exsudatos corporais, dilatação e absorção de tais líquidos. Mais especificamente, o presente invento refere-se a composições poliméricas que são macroestruturas tais como uma folha, película, ou fita. Tais macroestruturas poliméricas absorventes são porosas de forma a serem permeáveis a líquidos. Estas macroestruturas poliméricas absorventes, porosas são úteis a elas próprias ou em artigos absorventes tais como fraldas, fraldas para adultos incontinentes, pensos higiénicos e semelhantes. 0 presente invento também se refere a métodos para a produção de tais macroestruturas poliméricas, absorvjenteg,porosas.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

As composições poliméricas absorventes particuladas são capazes de absorver grandes quantidades de líquidos tais como água e exsudados corporais e que são ainda capazes de reter tais líquidos absorvidos sob pressões moderadas. Estas características de absorção de tais composições poliméricas tornam-nas especialmente úteis na incorporação em artigos absorventes tais como fraldas. Por exemplo a Patente Americana 3.699*103 publicada em 13 de Junho de 1972 em nome de Harper e outros e a Patente Americana 3.670.731 publicada em 20 de Junho de 1972 em nome de Harmon, ambas descrevem o uso de composições poliméricas absorventes particuladas (também referidas a materiais hidocoloides ou superabsorventes de hidrogel) em artigos absorventes.

As composições poliméricas, absorventes, particuladas convencionais, têm contudo a limitação que é a das partículas nãoestarem imobilizadas e estarem livres de migrar durante o processamento e/ou utilização. A migração

63,388

Case: 4122

I

das partículas durante o processamento pode conduzir a perdas da direcção do material durante as operações de fabrico assim como a incorporação não homogénea das partículas dentro das estruturas nas quais as partículas estão a ser utilizadas. Um problema mais significante, então, ocorre quan do estes materiais particulados migram durante ou depois da dilatação. Uma tal mobilidade conduz a alta resistência para que o líquido flua através do material devido à falta de estabilidade da capilaridade inter—particuias ou dos ca nais de transporte de líquidos. Este fenómeno é uma forma daquilo a que vulgarmente chamamos Bloqueio de Gel.

Uma tentativa de ultrapassar as limitações da eficácia associada à mobilidade das partículas no contexto da sua utilização em artigos absorventes tem sido a incorporação das composições poliméricas, absorventes, particuladas em tecidos laminados (elementos absorventes dispostos em camadas). Encapsulando as partículas entre camadas de tecido, a mobilidade total das partículas com o elemento absorvente é reduzida. Contudo, junto ao contacto com o líquido, as partículas com o laminado estão muitas vezes livres de se.maverem relativamente umas às outras resultando na depressão de alguns dos canais capilares interpartícuias pré-existentes.

Outra tentativa de solução tem sido imo bilizar as composições poliméricas, absorventes, particuladas através da adição de grandes quantidades de compostos líquidos poli-hidroxi que actuam como um adesivo para manter as partículas juntas ou a um substrato. Um exemplo desta tecnologia é descrita na Patente Americana A.410.571 concedida a Korpman em 18 de Outubro de 1983. Enquanto que esta operação não limita a migração antes e, nalguma extensão, durante a dilatação, asjpartícuias tornam-se eventualmente separadas umas das outras após a presença do excesso de líquido a tais composições poliméricas, resultando de novo a depressão de alguns dos canais capilares pré2

63.388

Case: 4-122

I

-existentes entre as partículas.

Uma tentativa posterior de ultrapassar o problema tem sido produzir uma película superabsorvente através da extrusão de uma solução de um polímero linear e da subsequente reticulação do polímero. Um exemplo desta tecnologia é descrito na Patente Americana 4.861.539 concedida a Allen e outros em 29 de Agosto de 1989. Enquan to estas películas superabsorventes podem absorver signifi. cantes quantidades de líquidos, elas limitaram as proprie^ dades de transporte de líquidos e estão inclinadas para o bloqueio de gel devido à sua falta de canais capilareq, internos .

Por esta razão, a presente invenção prjo cura resolver os problemas acima proporcionando uma macroestrutura polimérica, absorvente porosa.

Então, é um objecto do presente invento proporcionar macroestruturas poliméricas, absorventes que sejam porosas.

Ê ainda objecto do presente invento prjo porcionar macroestrutuiastpoliméricas absorventes que perma neçam intactas e transportem líquidos mesmo próximo da saturação com excesso de líquido»

Ê ainda objecto do presente invento proporcionar macroestruturas poliméricas absorventes em que o componente das partículas percursoras e os poros retenham a sua geometria relativa e as relaçães espaciais mesmo depois de saturação com o excesso de líquido.

É ainda objecto do presente invento proporcionar macroestruturas poliméricas absorventes que aumentam em permeabilidade líquida após a dilatação.

Ainda outro objecto do presente invento é proporcionar um método para produzir tais macroestruturas poliméricas absorventes.

= 3 =

63.388

Case: 4122

É ainda objecto do presente invento pro. porcionar produtos absorventes aperfeiçoados, elementos absorventes e artigos absorventes (tais como fraldas ou pensos higiénicos) incorporando as macroestruturas poliméricas absorventes do presente invento.

RESUMO DO INVENTO presente invento proporciona uma macroestrutura polimérica absorvente que é porosa. A macroestrutura poliméràca^absorvente, porosa compreende um.agre gado reticulado de interpartículas tendo um volume seco 3 circunscrito superior a cerca de 10,0 mm . 0 agregado reticulado de interpartículas compreende uma multiplicidade de partículas percursoras de material polímero formando hidrogel, absorvente, substancialmente insolúvel em água; e um agente reticulado de interpartículas que .reage com o material polímero das partículas percursoras para formar ligações reticuladas entre as diferentes partículas percursoras. Devido à natureza particulada das partículas per cursoras, a raacroestrutura.· tem poros entre as partículas percursoras adjacentes. Os poros são interligados por canais, intercomunicando de forma a que a macroestrutura seja permeável aos líquidos (isto é, tem canais de transporte capilar).

Devido às ligações reticuladas de interpartículas formadas entre as partículas percursoras forman do o agregado reticulado de interpartículas, a macroestrutura resultante tem integridade estrutural aperfeiçoada, aquisição líquida aumentada e taxas de distribuição, e características mínimas de bloqueio de gel. Descobriu-se que quando a macroestrutura está em contacto com líquidos a macroestrutura dilata-se geralmente isotropicamente ainda que sob pressões limites moderadas, absorve tais líquidos nas partículas percursoras e absorve tais líquidos nos poros. A dilatação isotrépica da macroestrutura permite que = 4 =

63.388

Case: 4122

J

Mod. ZI - 20.000 ex. - 90/08

as partículas percursoras e os poros mantenham a sua geometria relativa θ relações espaciais mesmo quando dilatadas. Então, as macroestruturas estão relativamente no ESTADO FLUIDO nas partículas percursoras não se dissociando umas das outras e minimizando por isso o incidente do bloqueio de gel e permitindo os canais capilares de se manterem e alargarem quando se dilatam de forma a que a macroestrutura possa adquirir e transportar subsequentes cargas de líquido, mesmo líquido em excesso.

presente invento também se refere a produtos absorventes aperfeiçoados, elementos absorventes e artigos absorventes incorporando macroestruturas poíiméricas, absorventes, porosas do presente invento. As macrci estruturas valorizam as características da direcção do líquido de tais produtos através da aquisição rápida de líquidos distribuindo e armazenando eficientemente tais líquidos, permitindo a aquisição e transporte de subsequentes cargas de líquidos, e minimizando o bloqueio de gel e a migração de gel em tais produtos.

presente invento também se refere a métodos de produção de macroestruturas, poliméricas, absorventes, porosas. Ás macroestruturas são produzidas pela aplicação do agente reticulado de interpartículas nas partículas percursoras, associando fisicamente as partículas percursoras no agregado e reagindo o agente reticulado de interpartículas com o material polímero das partículas percursoras para formar ligações reticuladas entre as diferentes partículas percursoras. Numa forma de realização preferida, as macroestruturas são produzidas dando forma ao agregado das partículas percursoras associadas para formar macroestruturas da forma desejada, tamanho e/ou densidade. 0 componente das partículas percursoras das macroestruturas pode também ser reticulado à superfície.

DESCRIÇÃO SUMÁRIA DOS DESENHOS

Enquanto a memória descritiva conclui = 5 =

63.388

Case: 4122

com as reivindicações apontando particularmente e reivindicando distintamente o presente invento, acredita-se que este será melhor compreendido através da seguinte descrição em conjunto com os desenhos que acompanham, nos quais:

Fig, 1 é uma fotoraicrografia ampliada aproximadamente 40 vezes mostrando uma vista em perspectiva (a 15° da horizontal) da margem da raacroestrutura polimárica, absorvente, porosa do presente invento.

Fig. 2 á uma fotomicrografia ampliada aproximadamente 120 vezes duma vista de cima da parte da macroestrutura mostrada na Fig, 1}

Fig. 3 e uma fotomicrografia ampliada aproximadamente 30 vezes mostrando uma vista em perspectiva (a 45° da horizontal) do canto da macroestrutura mostrada na Fig. 1;

Fig. 4 á uma fotomicrografia ampliada aproximadamente 20 vezes de uma vista de cima de uma parte de uma incorporação alternativa da macroestrutura polimérica, absorvente, porosa tendo fibras superabsorventes usa. das na macroestrutura;

Fig. 5 é uma fotomicrografia ampliada aproximadamente 50 vezes de uma vista de cima de uma parte de macroestrutura da Fig. 4;

Fig. 6 é uma fotomicrógrafia ampliada aproximadamente 75 vezes de uma vista de cima de uma parte de macroestrutura; da ficr. 4;

Fig. 7 θ uma fotoraicrografia ampliada aproximadamente 100 vezes de uma vista em perspectiva (45° da horizontal) de uma parte de uma incorporação alternativa da macroestrutura polimérica, absorvente, porosa, tendo fibras poiiéster embebidas na macroestrutura;

Fig. 8 é uma vista em perspectiva de = 6 =

63.388

Case: 4122

-? ,-·-· r ^C ÍÍjB z

uma incorporação de uma fralda descartável do presente invento onde as partes da folha superior foram cortadas-para mostrar mais claramente o núcleo absorvente fundamental (uma incorporação de um elemento absorvente do presente invento) da fralda em que o elemento absorvente compreende uma macroestrutura polimérica, absorvente, porosa do presente invento;

Fig. 9 é uma vista em corte transversal de um núcleo absorvente de uma fralda descartável mostrada na Fig. 8 observada ao longo da secção da linha 9-9 da Fig. 8; e »

Fig. 10 é uma vista em perspectiva de uma incorporação de uma fralda descartável do presente invento em que as partes da folha superior foram cortadas para melhor mostrar uma realização alternativa de um núcleo absorvente,

DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO

As macroestruturas poliméricas, absorventes, porosas do presente invento são estruturas capazes de absorver grandes quantidades de líquidos tais como água e/ou exsudados corporais (isto é,urina ou menstruação) e que são capazes de reter tais líquidos sob pressões moderadas, Tipicamente, as macroestruturas poliméricas, absorventes, porosas do presente invento dilatar-se-ão isotrópicamente e abarverão líquidos rapidamente.

Como usaúo acjúi' , o termo macroestrutura significa um produto que tem um volume circunscrito quando substancialmente seco (isto é^volume em seco cirq cunscrito) de pelo menos cerca de 10,0 mm , preferivelmen3 te pelo menos cerca de 100 mm , mais preferivelmente pelo 3 menos cerca de 500 mm. Tipicamente, as macroestruturas do presente invento terão um volume em seco circunscrito superior a cerca de 500 mm . Em realizações preferidas do presente invento, as macroestruturas têm um volume em seco = 7 =

63.388

Case: 4-122

J

Mod. 71-20.000 ex. - 90/08

circunscrito de entre cerca de 1000 mnf e cerca de

100.000 mnA

Enquanto as macroestruturas do presente invento podem ter um número de formas e tamanhos, as macroestruturas são tipicamente em forma de folhas, películas, cilindros, blocos, esferas, fibras, filamentos, ?. :. ou outros elementos conformados. As macroestruturas terão geralmente uma espessura ou diâmetro de cerca de 0,25 ^mm e cerca de 10,0 mm. Preferivelmente para a a utilização em produtos absorventes, as macroestruturas são em forma de folha. 0 termo folha tal como usado aqui descreve macroestruturas Q^ue têm uma espessura superior a cerca de 250 microns. As folhas terão preferivelmente una espessura entre cerca de 0,5 mm e cerca de 3 mm, tipicamente cerca de 1 mm.

As macroestruturas do presente invento são formadas de materiais polímeros capazes de absorver grandes quantidades de líquidos, (Tais materiais polímeros são vulgarmente referidos a hidrogel, hidrocoloide, ou materiais superabsorventes). As macroestruturas compreendem preferivelmente mateariai polímero formador de hidrogel absorvente, substancialmente insolúvel em água.

Os materiais polímeros específicos serão discutidos aqui com respeito a materiais polímeros formando partículas percursoras.

Como mostram as figuras 1 e 3, as macroestruturas poliméricas, absorventes, porosas do presen te invento compreendem um agregado reticulado de interpar ticulas. Um agregado reticulado de interpartículas é uma estrutura pporosa formada pela junção de duas ou mais, tipicamente e cerca de dez ou mais no presente invento, previamente partículas percursoras independentes. As partículas percursoras são ligadas umas às outras por agentes reticulados de interpartículas aplicados aí e sujeitos a condições, enquanto se mantém a associação física das par= 8 =

63.388

Case: 4122

tículas percursoras, que são suficientes para reagir com o agente reticulado de interpartículas, com o material polímero das partículas percursoras para formar ligações reticuladas entre as'particuias percursoras que formam o agregado.

Como se mostra na Fig, 1, _o agregado reticulado de interpartículas é formado por uma multiplicidade de partículas percursoras. Devido ao tamanho preferido para as partículas percursoras aqui utilizadas, o agregado reticulado de interpartículas é tipicamente formado por dez ou mais, preferivelmente cerca de cinquenta ou mais, partículas percursoras. As partículas percursoras do presente invento estão sob a forma de unidades discretas. As partículas percursoras podem conter grânulos, pulverulentos, esferas^, flocos, agregados ou aglomerados. Assim, as partículas percursoras não podem ter nenhuma forma desejada tal como por exemplo cúbica; em forma de bastões; poliédrica^ esférica^ redonda; angular; irregular; de formas irregulares de tamanhos ao aca&to (isto é, produtos pulverulentos de uma passo de pulverização ou moagem) ou formas que têm uma proporção • de uma maior dimensão/mais pequena dimensão como a de uma agulha, floco ou formas fibrosas, e semelhantes. Preferivelmente, como mostrado nas Figuras 1 e 3, as partículas percursores são em forma de pó finamente dividido ou de grânulos pulverulentos de forma irregular de tamanhos ao acaso ou flocos.

Embora as partículas percursoras possam ter um tamanho variando entre limites muito largos, distribuições de tamanho específico de partícula e tamanhos são preferidas. Para os fins do presente invento, o tamanho de partícula é definido de forma a que as partículas percursoras não tenham uma proporção dimensão maior/ /dimensão menor tal como as fibras (por exemplo: grânulos flocos, ou pulverulento#.·) assim como a dimensão da partícula = 9 =

63.388

Case: 4122

percursora que é determinada pela análise de tamanho do crivo. Então, por exemplo, uma partícula percursora,que é retida num crivo tipo 30 com aberturas de 600 microns é considerada por ter um tamanho de partícula superior a 600 microns, uma partícula percursora que passa através do crivo =$= 30 com aberturas de 600 microns e é retida num crivo tipo de sj= 35 ^c°^ra aberturas de 5θθ microns é considerada por ter um tamanho de partícula entre 500 e 600 microns, e uma partícula percursora que passa através de um crivo de =$= 35 com aberturas de 500 microns é considerada por ter um tamanho de partícula inferior a 500 •

microns. Em realizaçSes-preferidas do presente invento, as partículas percursoras variarão geralmente de tamanho entre cerca de 1 micron até cerca de 200qmicrons, mais preferivelmente entre cerca de 20 microns até cerca de 1000 microns.

Ainda para fins deste invento, a massa do tamanho médio de partícula das partículas percursoras é importante na determinação das características e proprije dades das macroestruturas resultantes. A massa do tamanho médio de partícula de um dado exemplo das partículas percursoras é definido como o tamanho de partícula que é o tamanho da partícula média do exemplo numa base de massa. Um método para determinar a massa do tamanho médio de par tícula de um exemplo é descrito abaixo na secção de Método de Testes. A massa do tamanho médio de partícula das partículas percursoras será geralmente de cerca de 20 microns até cerca de 1500 microns, mais preferivelmente de cerca de 50 microns até cerca de 1000 microns. Em realizaçSes preferidas do presente invento, as partículas percursoras têm uma massa de tamanho médio de partícula, inferior a cerca de 1000 microns, mais preferivelmente inferior a cerca de 600 microns, mais preferivelmente inferior a cerca de 500 microns. Especialmente em realizações preferidas deste invento, a massa do tamanho médio de partícula

63.388

Case: 4122

I das partículas percursoras é relativamente pequena (isto é, as partículas percursoras são finas). Nestas realizações, a massa do tamanho médio de partícula das partículas percursoras é inferior a cerca de 300 microns, mais preferivelmente inferior a cerca de l80 microns. Numa realização exemplar, pelo menos cerca de 95 do peso das partículas percursoras têm um tamanho de partícula entre cerca de 150 microns e cerca de 300 microns. Numa realização alternativa pelo menos cerca de 95 % do peso das partículas percursoras têm um tamanho de partícula entre cerca de 9θ'ώ±crons e cerca de l80 microns. Distribuições apertadas de tamanho de partícula percursora são preferidas porque resultam numa macroestrutura de porosidade mais elevada devido à sua fracção de vazio mais elevada quando densificadas contra as distribuições mais largas do tamanho de partícula com equivalente massa dos tamanhos médios de partículas .

tamanho de partícula de materiais que têm uma dimensão maior/dimensão menor tal como fibras é tipicamente definida pela sua maior dimensão. Por exemplo, se forem fibras poliméricas, absorventes (isto é, fibras superabsorventes) são usadas nas macroestruturas do presente invento, o comprimento das fibras é usado para definir o tamanho de partícula (o denier e/ou o diâmetro das fibras pode também ser especificado). Em realizações exemplares do presente invento, as fibras têm um.comprimento maior que cerca de 5 mm, preferivelmente entre cerca de 10 mm e cerca de 100 mm, mais preferivelmente entre cerca de 10 mm e cerca de 5θ mm.

As partículas percursoras compreendem material polímero, formador de hidrogel, absorvente e substancialmente insolúvel em água. Exemplos de materiais polímeros adaptáveis para o uso como partículas percursoras incluem-se aqui aquelas que são preparadas a partir de monómeros contendo ácido, insaturados, polimerizáveis. As11

63.388

Case: 4122

sim, tais monómeros incluem ácidos olefinicamente insaturados e anidridos que contêm pelo menos um carbono para ligação dupla de olefina de carbono. Mais espeeificamente, estes monómeros podem ser seleccionados de ácidos carboxílicos insaturados olefinicamente e anidridos ácidos, ácidos sulfónicos olefinicamente insaturados e suas misturas.

Alguns monómeros não ácidos podem também ser usados para preparar as partículas percursoras aqui assinaladas. Tais monomeros não ácidos podem incluir, por exemplo,os ésteres solúveis em água ou dispersáveis em água dos monómeros contendo ácido assim como monómeros que não contêm mesmo grupos carboxilo ou de ácido sulfónico.

Os monómeros não ácidos facultativos podem assim incluir monómeros contendo os seguintes tipos de grupos funcionais: ácido carboxílico ou ésteres de ácido sulfónico, grupos hidroxiio, grupos amido, grupos amino, grupos nitrilo e grupos de sal de amónio quaternário. Estes monómeros não ácidos são materiais bem conhecidos e estão descritos com maior pormenor, por exemplo na Patente Americana 4.076.663 concedida a Masuda e outros em 28 de Fevereiro de 1978 e na Patente Americana 4.062.817 concedida a Hesterman em 13 de Dezembro de 1977» ambas aqui incorporadas como referência.

ácido carboxílico olefinicamente insaturado e monómeros de anidrido ácido carboxílico incluem os ácidos acrílicos tipificados pelo próprio ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido alfa-cloroacrílico, ácido acrilico.de alfa-ciano, ácido acrílico de beta-raetilo (ácido crotónico), ácido acrílico de alfa-fenil, ácido propiónico de beta-acríloxi , ácido sórbico, ácido -_sórbico de alfa-cloro, ácido angélico, ácido cinâmico, ácido cinâmico de p-cloro, ácido acrílico de beta-esteril, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido mesacónico, ácido glutacónico, ácido aconítico, áci12

63.388

Case: 4122

-2 .M91 , do maleico, ácido fumárico, anidrido ácido de tricarboxietileno e maleico.

Monómeros de ácido sulfónico olefinicamente insaturado incluem ácidos alifático ou sulfónico de vinil aromático tais como ácido vinilsulfónico, ácido sulfónico de alil, ácido sulfónico de viniltolueno e ácido sulfónico de estireno; ácido sulfónico acrílico e metacrílico tais como acrilato sulfoetil, metaarilato de sulfoetilo, acrilato de sulfopropilo, metacrilato de sulfopropilo, ácido sulfónico de propilo 2-hidroxi-3-acriloxi, ácido sulfónico de propilo 2-hidroxi-3-metacriloxi «

e ácido sulfónico de propano 2-acrilamido-2-metilo.

Materiais polímeros preferidos para uso no presente invento possuem um grupo carboxil. Estes polímeros incluem copolímero^enxertado de amido-acrilonitrilo hidrolizado, copolímero enxertado de amido acrilonitrilo parcialmente neutralizado, copolímero enxertado de ácido de amido-acrílico, copolímero enxertado de ácido amido-acrílico parcialmente neutralizado, copolímeros de éster de acetato acrílico de vinil saponifiçado, copolímeros de acrilamida ou acrilonitrilo hidrolizados, produtos reticulados ligeiramente cruzados de alguns dos copolímeros anteriores, ácido poliacrilico parcialmente neutralizado, e produtos reticulados ligeiramente cruzados de ácido poliacrilico parcialmente neutralizado. Estes polímeros podem ser usados quer independentemente quer na forma de uma mistura de dois ou mais monómeros, compos^ tos, ou similares. Exemplos destes materiais polímeros são descritos na Patente Americana 3.661,875; na Patente Americana 4.076.663; na Patente Americana 4,093.776; na Patente Americana 4.666.963; e na Patente Americana 4.734.478.

A maior parte dos materiais polímeros preferidos para a utilização como partículas percursoras = 13 =

63.388

Case: 4122

são produtos reticulados ligeiramente cruzados de ácidos poliacrílicos parcialmente neutralizados e derivados de amido. Mais preferivelmente, as partículas percursoras mente cerca de 75 de ácido poliacrílico, reticulado, ligeiramente cruzado, neutralizado (isto é, poli(ácido acrílico/acrilato de sódio).

Como descrito acima, as partículas percursoras são preferivelmente materiais polímeros que são reticulados e ligeiramente cruzados. ReticulaçSes cruzadas servem para auxiliar as partículas percursoras substan • —«· cialmente insolúveis em água e em parte para determinar a capacidade de absorção e o polímero extraível que contém - características das partículas percursoras e a macroestrukiru resaLtante.Processos para os polímeros reticulados cruzados e os agentes de reticulação cruzada tipicos são descritos ferida anteriormente.

As partículas percursoras individuais podem ser formadas de qualquer forma convencional. Processos preferidos e típicos para produzir partículas percursoras individuais são descritos nas: Patente Americana ref. 32649 cujo título é Hydrogel-Forming Polymer Compositions for Use In Absorvent Structures reconcedida a Kerryn A. Brandt, Steven A. Goldman, e Thomas A. Inglin em 19 de Abril de 1988, Patente Americana 4.666.983 cujo txtulo é Absor-fcent Article concedida a Tsuneo Tsubakimoto, Tadao Shimomura e Yoshio Irie em 19 de Maio de 1987; e Patente Americana 4.625.001 cujo título é ”Method For Continnous Prodution of Cross-Linked Polymer concedida a Tsuneo Tsubakimoto, Tadão Shimomura e Yoshio Irie em 25 de Novembro de 1986. Estas patentes são aqui incorporadas como referência.

Métodos preferidos para formar partí= 14 =

63.388

Case: 4122

cuias percursoras são aqueles que envolvem soluções aquosas ou outros métodos de polimerização de solução. Como descrito na patente Americana acima referida sob a ref. 32.649 a polimerização da solução aquosa envolve o uso de uma mistura de reacção aquosa para levar a cabo a polimerização para formar as partículas percursoras. A mistura da reacção aquosa é então sujeita a condições de polimerização que são suficientes para produzir na mistura material polímero reticulado ligeiramente cruzado, substancialmente insolúvel em água. A massa do material polímero assim formada é então pulverizada ou cortada para formar as partículas percursoras individuais. ,

Mais especificamente, o método de polimerização da solução aquosa para produzir as partículas percursoras individuais compreende a preparação de uma mistura de reacção aquosa na qual para levar a cabo a polimerização para formar as partículas percursoras desejadas. Um elemento da tal mistura da reacção é o material monómero contendo um grupo ácido que formará a espinha dorsal das partículas percursoras a serem produzidas. A mistura da reacção compreenderá geralmente cerca de 100 partes em peso do material monómero. Outro componente da mistura da reacção aquosa compreende um agente reticulado cruzado. Agentes reticulados cruzados úteis na formação das partículas percursoras são descritos com maior detalhe na Patente Americana acima referida Ref. 32.649 concedida a Brandt e outros; Patente Americana 4.666.983 concedida a Tsubakimoto e outros; e a Patente Americana 4.625.001 concedida a Tsubakimoto e outros. 0 agente reticulado cruzado estará geralmente presente na mistura da reacção aquosa numa quantidade de entre cerca de 0,001 moles por cento a cerca de 5 moles por cento baseados nos moles totais do monómero presente na mistura aquosa (cerca de 0,01 a cerca de 20 partes em peso, baseado em 100 partes em peso do material monómero). Um componente facultativo da mistura da =

63.388

Cases 4122

I

J

-m.·

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08

J reacção aquosa compreende um iniciador radical livre incluindo, por exemplo, compostos de peroxigénio tais como sódio, potássio e pèrsulfatos de amónio, peroxido de caprilil, peróxido de benzoil, peróxido de hidrogénio, hidroperóxidos de cumeno, diperftalato de butil tertiário, perbenzoato de butil tertiário, peracetato de sódio, percarbonato de sódio e semelhantes. Outros componentes facultativos da mistura da reacção aquosa compreendem vários materiais co-monómeros não-ácidos incluindo esteres de monómeros essenciais contendo grupos acídicos funcionais insaturados ou outros co-monómeros contendo funcionalidades acídicas não carboxílicas ou sulfónicas no seu todo. »

A mistura da reacção aquosa está sujeita a condições de polimerização que são suficientes para produzir na mistura materiais polímeros reticulados ligeiramente cruzados, formando hidrogel, absorventes, substancialmente insolúveis em água. As condições de polimerização são também discutidas com maior detalhe nas três patentes acima referenciadas. Tais condições de polimerização envolvem geralmente calor (técnicas de activação térmica) a temperaturas de polimerização de cerca de 0°C a cerca de 100°C, mais preferivelmente de cerca de 5°C a cerca de 4O°C. As condições de polimerização sob as quais a mistura da reacção aquosa é mantida podem também incluir, por exemplo, sujeitando a mistura da reacção, ou as suas próprias partes, a formas convencionais de polimerização ac— tivando a irradiação. A radiação electromagnética, ou ultravioleta, electrónica, radioactiva são técnicas de polimerização convencional alternativa.

Os grupos funcionais ácidos dos materiais polímeros formados na mistura da reacção aquosa são também neutralizados de preferência. A neutralização pode ser levada a cabo de forma convencional que resulta pelo menos de cerca de 25 mole por cento, e mais preferivelmente pelo menos cerca de 50 mole por cento, do monómero total = 16 =

63.388

Case: 4l22

-2.ABÍ?.1S94 utilizado para formar o material polímero estando os monómeros do grupo contendo ácido neutralizados com um catião formando um sal. Tais catiões formando sal incluem, por exemplo, metais alcalinos, amónio, aminas e amónio substituído como discutido em detalhe na Patente Americana acima referenciada 32.649 concedida a Brandt. e outros.

Enquanto que á preferível que as partículas percursoras sejam construídas usando um processo de polimerização de solução aquosa, é também possível levar a cabo o processo de polimerização utilizando técnicas de processamento de polimerização multi-faee tal como inverter a polimerização por emulsão ou inverter a polimerização por suspensão. Nos processos de polimerização por e— mulsão invertida e polimerização por suspensão invertida, as misturas da reacção aquosa como descrito anteriormente são suspensas sob forma de gotículas numa matriz de um solvente orgânico inerte, imiscível em água tal como ciclohexano. As partículas percursoras resultantes são geralmente esféricas. Os processos de polimerização por suspensão invertida são descritos com grande:-detalhe na Patente Americana 4.340.706 concedida a Obayashi e outros em 20 de Julho de 1982; na Patente Americana 4.506.052 concedida a Flesher e outros em 19 de Março de 1985? na Patente Americana 4,735.987 concedida a Morita e outros em 5 de Abril de 1988; estando cada uma destas patentes aqui incorporada como referência.

Em realizações preferidas deste invento, as partículas percursoras usadas para formar o agregado reticulado de interpartículas são substancialmente secas. 0 termo substancialmente secas é aqui usado para significar que as partículas percursoras têm um conteúdo líquido, tipicamente água ou outra solução, inferior a cerca de .'50$, preferivelmente inferior a cerca de 20 $, mais preferivelmente inferior a cerca de 10 $ em peso das partículas percursoras -dm^era! o, conteúdo.·liquido das partículas percusoras. É na proporção de cerca de C,G1%.

=

63.388

Case: 4122

a cerca de 5 eni peso das partículas percursoras. As partículas percursoras individuais podem ser secas por qualquer método convencional tal como através do calor. Alternativamente, quando as partículas percursoras são formadas usando uma mistura de reacção aquosa, a água pode ser removida da mistura de reacção por destilação azeotrópica. A mistura da reacção aquosa contendo polímero pode também ser tratada com um solvente desumidificador tal como metanol. As combinações destes processos de secagem podem também ser usadas. A massa desumidificada do material polímero pode então ser cortada ou pulverizada para formar partículas percursoras substancialmente secas de material polímero formando hidrogel, absorvente substancialmente insolúvel em água.

As partículas percursoras preferidas do presente invento são aquelas que exibem uma elevada capacidade de absorção de forma a que a macroestrutura resul tante formada a partir das partículas percursoras tenha também uma elevada capacidade de absorção. A capacidade de absorção refere-se à capacidade de um dado material polímero poder absorver líquidos com o qual entra em contacto. A capacidade de absorção pode variar significativamente com a natureza do líquido a ser absorvido e com o modo n£> qual o líquido contacta o material polímero. Para os fins deste invento, a Capacidade de Absorção é definida em termos da quantidade de Urina Sintética (como mais adiante se define) absorvida por qualquer material polímero em termos de gramas de Urina Sintática por grama de material polímero num processo posteriormente definido na secção de Métodos de Testes. As partículas percursoras preferidas do presente invento são aquelas que têm uma Capacidade de Absorção de pelo menos cerca de 2Q gramas, ''maxs:pr.efqrivelmente pelo menos cerca de 25 gramas de Urina Sintética po^f-r grama de material polímero. Tipicamente, os materiais polímeros das partículas percursoras aqui referidas têm uma Capacidade de Absorção de cerca de 40 gramas a cer·· =

63.388

Case: 4122

-2 ήκΠδ9ΐ/

J

Mod. 71 - 20.000 ex. - 20/06

J ca de 70 gramas de Urina Sintética por grama de material polimérico. As partículas percursoras tendo estas caracte rísticas de capacidade de absorção relativamente elevadas produzem macroestruturas que são especialmente úteis nos produtos absorventes, elementos absorventes, e artigos ab sorventes desde as macroestruturas resultantes formadas a partir das partículas percursoras podem, por definição, reter desejáveis quantidades de exsudatos de descargas cor porais como a urina.

As partículas percursoras individuais podem ser tratadas superficialmente. Por exemplo, na Patente Americana 4.824.901 concedida a Alexander e outros em 25 de Abril de 1989 descreve o tratamento superficial das partículas poliméricas com uma amina poli-quaternária. Se o tratamento for superficial, as partículas percursoras são reticuladas preferivelmente à superfície como se descreve na Patente Americana 4.666.983, cujo título é Absorbent Articles'·, concedida Tsubakimoto e outros em 19 de Maio de 1987; e na Patente Americana 4.73^.^78, cu jo título é Water Absorbing Agent concedida Tsubakimoto e outros em 29 de Março de 1988; patentes estas aqui incorporadas como referência. Tal como é descrito na paten te de Tsubakimoto e outros '983, as partículas percursoras individuais podem ser reticuladas superficialmente aplicando um agente reticulado superficial sobre as partículas percursoras e reagindo o agente reticulado superficial,,οαη material polímero sobre a superfície das partículas percursoras .

Enquanto que todas as partículas percursoras d© agregado reticulado de interpartículas são for madas preferivelmente do mesmo material polímero com as mesmas propriedades, este não necessita de ser assim. Por exemplo, algumas partículas percursoras podem compreender um material polímero de um copolímero enxertado de ácido amido-acrílico enquanto que outras partículas percursoras = 19 =

63.388

Case: 4122 ι

- -2/K9Í podem compreender um material polímero de produtos reticulados ligeiramente cruzados de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado. Além disso, as partículas percursoras do agregado reticulado de interpartículas pode variar na forma, capacidade de absorção, ou qualquer outra propriedade ou característica das partículas percursoras. Numa realização preferida deste invento, as partículas percursoras compreendem um material polímero consistindo essencialmente de produtos reticulados ligeiramente cruzados de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado; tendo cada partícula percursora propriedades semelhantes.

* agregado reticulado de interpartículas do presente invento compreende também um agente reticulado de interpartículas. 0 agente reticulado de interpartículas é aplicado sobre as partículas percursoras e reage com o material polímero das partículas percursoras enquanto a associação física entre as partículas percursoras é mantida. Esta reacção forma ligações reticuladas entre as partículas percursoras. Então, as ligações reticuladas são de natureza interparticular.. (isto é, entre diferentes partículas percursoras). Sem desejar ser obrigado pela teoria ou limitar o objectivo do invento, crê-se que a reacção do agente reticulado de interpartículas com o material polímero das partículas percursoras forma ligações reticuladas entre as redes polímeras das diferentes partículas percursoras (isto é, ligações reticuladas de interpartículas) . Para estes polímeros preferidos, crê-se que o agente reticulado de interpartículas reage para formar ligações reticuladas entre os grupos carboxílicos das partículas percursoras previamente independentes. Sem desejar ser obrigado pela teoria ou limitar o objectivo do invento, para os grupos carboxílicos que possuem materiais polímeros preferidos, crê-se que o agente reticulado de interpartículas reage com os grupos carboxil dos materiais polímeros para formar ligações reticuladas químicas

63.388

Case: 4122

-2 ÃBR.1S9Í covalentes entre as redes de polímeros das diferentes partículas percursoras. As ligações reticuladas químicas covalentes aparecem geralmente como um resultado da formação de éster, amida (imida) ou grupos uretano pela reacção de grupos funcionais de agente-s reticulados com os grupos car boxílicos do material polímero. Em execuções preferidas, crê-se que as ligações de éster são formadas. Assim, os agentes reticulados de interpartículas preferidas são aqueles que são capazes de reagir com grupos carboxílicos nos polímeros preferidos para formar ligações de éster.

Os agentes reticulados de interpartículas úteis no presente invento são aqueles que reagem com o material polímero das partículas percursoras usadas para formar os agregados reticulados das interpartículas. Os agentes reticulados de interpartículas adequados podem compreender um número diferente de agentes tais como, por exemplo, compostos que têifa pelo menos duas ligações duplas polimerizáveis; compostos que têm pelo menos uma ligação dupla polimerizável e pelo menos um grupo reactivo funcional eorn o material polímero; compostos que têm pelo menos dois grupos reactivos funcionais com o material polímero; ou compostos de metal polivalente. Os agentes reticulados específicos úteis no presente invento são descritos com maior detalhe na já anteriormente referida Patente Americana 4.076.663 e na Patente Americana 32.649 que são aqui incorporadas como referência. Os agentes reticulados de interpartículas podem também compreender monómeros (tal como anteriormente descrito) reactivos com o material poli, mero das partículas percursoras para formar ligações reticuladas poliméricas.

Onde os grupos carboxil estão presen tes ou no material polímero (isto é, redes polímeras) das partículas percursoras, os agentes reticulados de interpar tículas preferidos são soluções processando pelo menos dois grupos funcionais por molécula capazes de reagir com

63.388

Case: 4122

-2 Α8ΐΜ

o grupo carboxil. Ds agentes reticulados de interpartícuias preferidos incluem álcoois poli-hídricos tais como gli. col etileno, glicol dietileno, glicol trietileno, glicol tetraetileno, glicol polietileno, glicerol (1,2,3-propanetriol), poliglicerol, glicol propileno, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, propano trimetilol, dietanolamina, trietanolamina, copolímero em bloco de oxietileno-oxipropilo de poli-oxipropileno, ésteres de ácidos gordos de sorbitano, ésteres de ácidos gordos de sorbitano poli-exietileno, pentaeritritol, e sorbitol; compostos de éter de poli-glicidilo tais como éter diglicidilo de glicol etileno, éter diglicidilo de glicol poli-etileno, éter poli-diglicidilo de glicerol, éter poli-glicidilo de diglicerol, éter poli-glicidilo de poli-glicerol, éter poli-glicidilo de sorbitol, éter poli-glicidilo de pentaerji tritol, éter diglicidilo de glicol propileno e éter diglicidilo de glicol propileno; compostos poli-aziridina . tais como 2,2-bishidroximetil butanol- tris/~3-(i-aziridina)propionato7, 1,6-hexametil tolueno ureia de dietileno, e difenil metano-bis-4,4’-N,N’-dietileno de ureia, compostos haloepoxi tais como epiclorohidrino e Q<.-metilfluorohidrino; compostos poli-aldeído tais como glutaraldeído e glioxazole, compostos poliamina tais como diamina etileno, triamina dietileno, tetramina trietileno, pentamina tetraetileno, hexamina pentaetileno, e imina polietileno; e compostos poli—isocianato tais como 2,4-tolue^ no di-isocianato e disocianato de bexametileno.

Um agente reticulado de interpartículas ou dois ou mais agentes reticulados de interpartículas

Xisubstancial e mutuamente não reactivos seleccionados do grupo mencionado acima podem ser usados. Os agentes reticulados de interpartículas particularmente preferidos para utilização neste invento com material polímero-'contendo carboxil são glicol etileno; glicerol; propano trimetiJL ol; 1,2-propanediol; e 1,3-propanediol.

'63.388

Case: 4l22

I

A proporção do agente reticulado de interpartículas a ser usado no presente invento é na proporção de cerca de 0,01 partes a cerca de 30 partes em peso preferivelmente de cerca de 0,5 partes a cerca de 10 partes em peso, mais preferivelmente de cerca de 1 parte a cerca de 5 partes em peso, por 100 partes em peso das partículas ‘percursoras.

No presente invento, outros materiais ou agentes podem ser usados com agente(s) reticulado de iri terpartícuias como um auxílio na produção do agregado retd. culado de interpartículas, ou na promoção ou assistênaia na reacção do agente reticulado de interpartículas com o material polímero das partículas percursoras ou como agentes de'associação.

Por exemplo, pode ser usada água em conjunto com o agente reticulado de interpartículas. A água funciona para promover uma dispersão uniforme do agente reticulado de interpartículas na superfície das partículas percursoras e a permeação do agente reticulado de interpartículas na região superficial das partículas percursoras.

A água também promove a associação física mais forte entre as partículas percursoras dos agregados pré-reagidos, e a integridade em seco e dilatada dos agregados reticulados de interpartículas resultantes. No presente invento, a água é usada numa proporção inferior a cerca de 20 partes em peso (O partes a cerca de 20 partes em peso), preferivelmente na proporção de cerca de 0,01 partes a cerca de 20 partes em peso, mais preferivelmente na proporção de cerca de 0,1 partes acerca de 10 partes em peso, baseado nas 100 partes em peso das partículas percursoras. A quantidade real de água a ser usada variará dependendo da quantidade do material polímero e do tamanho de partícula das partículas percursoras.

Os solventes orgânicos podem também ser usados em conjunto com o agente reticulado de interpar= 23 =

63.388

Case: 4122

tículas. Os solventesforgânicos são usados para promover a dispersão uniforme do agente reticulado de interpartícuias na superfície das partículas percursoras. Os solventes or gânicos são preferivelmente solventes orgânicos hidrofílicos. Os solventes orgânicos hidrofílicos úteis no presente invento incluem álcoois inferior tais como metanol etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isq butanol, sec-butanol e t-butanol; cetonas tal como acetona, cetona de metiletil, cetona de metilisobutil, éteres tal como dioxano, tetrahidrofurano, e éter de dietil; amidos tal como N,N-dimetilformamida e N,N-dietilformamida; e sulfóxidos tais como sulfóxido de dimetil. 0 solvente orgânico hidrofílico é usado no presente invento na proporção de menõs de cerca de 60 partes em peso (θ partes a cerca de 60 partes em peso), preferivelmente na proporção de cerca de 0,01 partes a cerca de 60 partes em peso, mais preferivelmente de cerca de 1 parte a cerca de 20 partes em peso, baseados nas 100 partes em peso das par tículas percursoras. A quantidade real do solvente orgânico hidrofílico a ser usado variará dependendo da qualidade de material polímero e do tamanho de partícula das partículas percursoras.

agente reticulado de interpartículas pode também ser usado numa mistura com água e um ou mais solventes orgânicos hidrofílicos. Descobriu-se que o uso da solução do agente reticulado de interpartícuias/ /água proporciona a maior penetração da reticulação na região superficial das partículas percursoras enquanto a solução do agente reticulado de interpartículas/solvente _or-_ gânico hidrofílico proporciona uma penetração mínima da reticulação. Contudo, a mistura de todos estes três agentes é preferida para controlar a quantidade de penetração do agente reticulado de interpartículas na região superficial das partículas percursoras. Esepecificamente, descobriu-se que quanto mais elevada for a água, na razão do = 2U =

63.388

Case: 4122

componente do solvente orgânico, mais funda será a penetração reticulada, maior a estabilidade do fluído da macroestrutura sob tensão, e maior a redução da capacidade de absorção resultante da macroestrutura. Tipicamente, a razão da água para o solvente orgânico hidrofilico na so lução será na proporção de cerca de 10:1 a cerca de 1:10. A solução do agente reticulado de interpartículas/água/ /solvente orgânico hidrofilico é usada numa proporção in ferior a cerca de 60 partes em peso (o partes a cerca de 6o partes em peso), preferivelmente na proporção de cerca de 0,01 partes a cerca de 60 partes em peso, mais. preferivelmente de cerca de 1 parte a cerca de 20 partes em peso, baseadas nas 100 partes em peso das partículas percursoras.

Outros componentes facultativos podem também ser misturados com a solução contendo o agente reticulado de interpartículas. Por exemplo, um inicia dor, um catalisador, ou materiais co-monómero não-ácidos podem ser adicionados. Exemplos .destes materiais adequados para uso neste invento são descritos na patente já referida como Patente Americana 32.649.

método para a produção da macroes trutura polimèrica, absorvente, porosa, compreendendo um agregado reticulado de interpartículas compreende os pa_s sos para proporcionar partículas percursoras do tipo aqui descrito; aplicando um agente reticulado de interpartículas a uma parte das partículas percursoras; associando fisicamente as partículas percursoras para formar um agregado; dando forma ao agregado; e reagindo o agente reticulado de interpartículas com o material polímero das partículas percursoras do agregado, enquanto se mantém a associação física das partículas percursoras, para formar ligações reticuladas entre as redes polímeras das difeten tes partículas percursoras.

agente reticulado de interpartícu = 25 =

63.388

Case: 4122

I

las é aplicado sobre as partículas percursoras. 0 agente reticulado de interpartículas pode ser aplicado por qualquer uma das várias técnicas e aparelhos usados para apli. cação de soluções a materiais incluindo revestimento, vazamento, gotejamento, pulverização, atomizaçâo, condensação ou imersão do agente reticulado de interpartículas sobre as partículas percursoras. Tal como aqui utilizado, o termo aplicado sobre significa que pelo menos uma par te da área superficial de pelo menos uma das partículas percursoras a ser unida tem um agente reticulado de inter partículas sobre ela. Assim, o agente reticulado de interpartículas pode ser aplicado só sobre algumas das partículas , percursoras , sobre todas as partículas percursoras, sobre só uma parte dã superfície de algumas ou de t£ das as partículas percursoras ou sobre a superfície total de algumas ou de todas as partículas percursoras. Preferi, velmente, o agente reticulado de interpartículas é revestido sobre a superfície total da maior parte, preferivelmente toda, das partículas percursoras de forma a realçar a eficiência, a força e a densidade das ligações reti^ culadas de interpartículas entre as partículas percursoras.

Em realizações preferidas do presente invento, depois do agente reticulado de interpartículas ter sido aplicado sobre as partículas percursoras, o agente reticulado de interpartículas é misturado com as partículas percursoras por um número infinito de técnicas para se certificarem que as partículas percursoras estão inteiramente, revestidas com o agente reticulado de interpartículas. Porque as partículas percursoras são revestidas inteiramente com o agente reticulado de interpartículas, a eficiência, a força e a densidade das ligações reticuladas entre as partículas percursoras são realçadas.

A mistura pode ser acompanhada usando várias técnicas e aparelhos, incluindo vários misturadores ou amassadores = 26 =

63.388

Case: 4l22

V th?/ como é conhecido na técnica.

Antes, durante, ou depois de aplicar o agente reticulado de interpartícuia sobre as partículas percursoras, as partículas percursoras são unidas fisica. mente para formar uma macroestrutura do agregado. 0 termo unido fisicamente é aqui usado para significar que as partículas percursoras são trazidas juntas e permanecem em contacto umas com as outras como partes componentes num número infinito de caminhos e relações espaciais de forma a formar uma unidade única (uma macroestrutura do agregado). ’

As partículas percursoras são associadas fisicamente de preferência aplicando um agente de associação sobre as partículas percursoras e contactando as partículas percursoras fisicamente em pelo menos uma parte da superfície das partículas percursoras tendo apljL cado aqui o agente de associação. Os agentes de associação preferidos causam o material polímero das partículas percursoras, quando trazidos juntos, para aderirem juntos péla acção das forças de tensão superficial fluidas e/ou o embaraça das redes de polímero devido à dilatação exter na. Os agentes de associação úteis na presente invenção incluem solventes orgânicos hidrofílicos, tipicamente álcoois de peso molecular baixo tais como metanol, etanol ou isopropanol; água; uma mistura de solventes orgânicos hidrofílicos e água; certos agentes reticulados de interpartículas como anteriormente descrito; compostos orgânicos hidrofílicos voláteis tais como hexano, octano, benzeno ou tolueno; ou suas misturas. Os agentes de associação preferidos são água, metanol, isopropanol, eta^ nol, agentes reticulados de interpartículas tais como glicerol, ou suas misturas. Tipicamente o agente de asso ciação compreende uma mistura incluindo um agente reticulado de interpartículas tal como o passo de aplicação do agente reticulado de interpartículas que é levado a cabo =

63.388

Case: 4122

I

simultaneamente com o passo de aplicação do agente de associação.

Os a-gentes de associação podem ser aplicados às partículas percursoras por um número infinito de técnicas e aparelhos usados para aplicar soluçSes em ma teriais incLuindo revestimento, vazamento, gotejamento, pulverização, atomização, condensação, ou imersão do agen te de associação das partículas percursoras. 0 agente de associação é aplicado pelo menos sobre uma parte da área superficial de pelo menos uma das partículas percursoras a ser unida pelo agregado. Preferivelmente, o agente’de associação é revestido sobre a sua -superfície total da maior parte, preferivelmente a totalidade, das partículas percursoras. 0 agente de associação é geralmente misturado com as partículas percursoras por qualquer uma das inúmeras técnicas e aparelhos de mistura para garantir que as partículas percursoras são inteiramente revestidas com o agente de associação.

Quando um agente de associação for aplicado às partículas percursoras, as partículas percursoras podem ser contactadas juntas fisicamente de maneiras diferentes. Por exemplo, o agente de associação sozinho pode manter as partículas juntas em contacto. Alternativamente, as forças de gravidade podem ser usadas para garantir o contacto entre as partículas percursoras. Ainda, as partículas podem ser colocadas num recipiente que tem um volume fixo de forma a garantir o contacto entre as partículas percursoras.

As partículas percursoras podem estar associadas fisicamente de forma alternativa apertando fisicamente as partículas percursoras de forma a ficarem em contacto umas com as outras. Por exemplo, as partículas percursoras podem ser embaladas apertadamente dentro de um recipiente tendo um volume fixo de forma a que as partículas percursoras contactem fisicamente umas com as outras.

=

63.388

Case: 4122

I

Alternativamente ou em combinação com o processo acima, as forças de gravidade podem ser usadas para associar fisicamente as partículas percursoras. As partículas percursoras podem também ser associadas juntas fisicamente através de atracçâo electrostática ou através da introdução de um agente aderente (por exemplo, um material adesivo tal como adesivo solúvel em água) para as aderir umas às outras.As partículas percursoras podem também ser ligadas a um terceiro elemento (um substrato) de forma a que as partículas percursoras sejam trazidas ao contacto umas com as outras através do substrato. ’

Num passo alternativo e preferido na formação de macroestruturas do presente invento, o agregado das partículas percursoras é formado de várias formas geométricas, relações espaciais, e densidades para formar um agregado que tem uma forma, tamanho, e/ou densidade.

agregado pode ser formado por técnicas de formação convencional tal como conhecidas na técnica. Métodos preferidos para formar o agregado incluem fundição, moldagem, ou operações de formação. Técnicas de fundição e moldagem envolvem geralmente a introdução de partículas percursoras numa cavidade do molde preparado a pressão aplicada ao (compressão) agregado para causar a conformação do agregado à forma da cavidade de molde. Exemplos de técnicas de moldagem específicas para usar aqui incluem a moldagem por compressão, moldagem por injecção, extrusão ou laminação. Por exemplo, uma multiplicidade de partículas percursoras podem ser adicionadas ao recipiente tendo uma cavidade de molde de volume fixo e um agregado comprimido para conformar à forma da cavidade do molde de forma a que as macroestruturas resultantes tenham uma forma definida através da forma da cavidade do molde. Técnicas de formação envolvem várias operações de realização nos agregados para modificar a sua forma, e/ou tamanho, e/ou densidade. Exemplos de técnicas de formação específicas para usar aqui = 29 =

63.388

Case: 4122

J

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/00 incluem estiragem, forjadura, extrusão, fiacção, revestimento ou operações de desenho. Por exemplo, uma mistura do agregado das partículas percursoras e pelo menos o agente reticulado de interpartículas pode ser passada entre um par de rolos de compactação para formar um agregado de folha. Alternativamente, a mistura do agregado pode ser extrudida através de um orifício para formar um agregado que tem uma forma correspondente à forma do orifício. Ainda a mistura do agregado pode ser fundia sobre- a superfície para formar um agregado tendo a forma desejável ou a morfologia da superfície. Algumas ou todas estas técnicas podem também ser usadas na combinação para formar o agregado formado. Alguns aparelhos adequados tal como conhecidos na técnica podem ser usados para levar a cabo tais operações, e a operação pode ser realizada com o material ou as partes do aparelho quer quente e/ou frio.

J

Numa forma de realização preferida do presente invento, uma mistura do agregado das partículas percursoras, um agente reticulado de interpartículas, água, e um solvente orgânico hidrofílico são adicionados à tremonha de um aparelho de extrusão convencional. Um exemplo de um aparelho de extrusão é mostrado na Figura 12-14 de Principies of Polymer Materials, Second Edition (Mcgraw-Hill Book Company, 1982) na página 331, cuja publicação é aqui incorporada como referência. A mistura do agregado é extrudida através do orifício do aparelho de extrusão para alimentar um par de rolos de compactação tendo um espaço fixo (mas variável) entre os rolos de forma a cot primir o agregado na forma de uma folha. A folha é então processada para comprimentos específicos a fim de proporcdc nar macroestruturas que tenham um tamanho especificamente designado, forma e/ou densidade.

Simultaneamente ou depois do agente reticulador interpartí cuias ter sido aplicado,as partículas percursoras terem si do associadas fisicamente para formar um agregado, e o agregado ter sido moldado, o agente reticulador interpartículas reage com o material poli= 30 =

63.388

Case: 4122

-2 M91 mérico das partículas percursoras do agregado, enquanto se mantém a associação física das partículas percursoras, para formar ligações reticuladas entre as partículas percursoras para formarem uma macroestrutura do agregado reticulado interpartícuias.

A reacção entre o agente reticulador interpartículas e o material polimérico tem de ser activada e completada para formar as ligaçSes reticuladas entre partículas percursoras diferentes para formar o agregado reticulado de interpartículas. Embora a reacção reticuladora possa ser activada pela irradiação (por exemplo ijadia ção-X, ultravioleta, ou gama) ou por um catalisador como um iniciador e um activador, a reacção reticuladora é de preferência activada termicamente (aquecimento). 0 aquecimento activa e acciona a reacção e afugenta quaisquer volá teis presentes na mistura. Tais condiçSes de reacção envolverão geralmente o aquecimento das partículas percursoras associadas e do agente reticulador interpartículas durante determinados períodos e a certas temperaturas. 0 passo de aquecimento pode ser levado a cabo usando-se diferentes tipos de aparelhos tal como são conhecidos, incluindo as várias estufas ou secadores conhecidos da técnica.

Geralmente, a reacção é efectuada por aquecimento a uma temperatura acima de cerca de 9θ° C durante um tempo suficiente para completar a reacção reticuladora. Para cada série de agente(s) reticulador interpartículas específico e material polimérico das partículas percursoras utilizadas, se a temperatura for demasiado baixa ou o tempo demasiado curto, a reacção não será suficientemente conduzida resultando em menores e mais fracas ligações reticuladas de interpartículas, causando alguma perda de permeabilidade a líquidos da macroestrutura aquando da dilatação. Se a temperatura for demasiado alta, a absorvência das partículas percursoras pode ser degradada ou a rede de reticulações destas partículas percursoras, de= 34 =

63.388

Case: 4122

percursoras. Geralmente, contudo, a reacção é conduzida na ausência de um catalisador,

A associação física das partículas percursoras precida de ser mantida durante o passo de reacção de forma que suficientes ligações reticuladas de interpartícuias sejam formadas. Se as forças ou as tensões forem suficientes para dissociar as partículas percursoras, estas estão presentes no passo de reacção, as ligações reticuladas entre as partículas percursoras (ligações reticuladas de interpartícuias) não podem ser formadas. A associação física das partículas percursoras é mantida tipicamente assegurando-se que as forças de dissociação mínimas ou tensões sejam introduzidas durante o passo de reacção.

Como um passo preferido e facultativo no método de * formação de macroestrutura polimérica, absorvente, porosa, o componente de partículas percursoras, da macroestrutura é tratado superficialmente. Por exemplo, a Patente Americana 4.824.901 concedida a Alexander e outros em 25 de Abril de 1989, descreve o tratamento superfi^ ciai das partículas poliméricas com uma amina poli-quaternária. Num método exemplar, o material polímero existente pelo menos na proximidade da superfície das partículas percursoras é reticulado superficialmente tal como descrito m. Patente Americana 4.666.983, intitulada ABSORBENT ARTI— CLE concedida a Tsubakimoto e outros em 19 de Maio de 1987; e na Patente Americana 4,734.478, intitulada Water Absorbing Agent concedida a Tsubakimoto e outros em 29 de Março de 19θ8, patentes essas que são aqui incorporadas como referência. Através da utilização do passo de reticulação superficial no presente invento, a resistência à defor mação da macroestrutura resultante, quando dilatada, é aperfeiçoada. Preferivelmente, o agente reticUlador de interpartículas aplicado às partículas percursoras também serve como agente reticulador de superfície de forma a que = 3^ =

63.388

Case: 4-122

I ~l Abh. Iv<í« a macroestrutura é de preferência simultaneamente formada e reticulada superficialmente.

Como anteriormente discutido, os pajs sos no método de produção de macroestrutura não necessitam de ter ordem específica. Adicionalmente, os passos podem ser levados a cabo simultáneamente.

Numa realização preferida, o agente reticulador de interpartículas é aplicado simultaneamente com a associação física das partículas percursoras, a mistura é subsequentemente formada numa forma preferida e tipi, camente uma densidade desejada, e o agente reticulador*de interpartículas é subsequentemente reagido com o material polímero das partículas percursoras, quer imediatamente apos os passos acima serem completados quer depois do agregado ter sido deixado em repouso durante um período de tempo, para formar simultaneamente e reticular superficialmente a macroestrutura. Tipicamente, as partículas percursoras são introduzidas num recipiente e misturadas com uma solução de um agente reticulador de interpartículas, água e um solvente orgânico hidrófilo atomizado sobre as partículas percursoras para formar um agregado. 0 agente reticulador de interpartículas, água, e o solvente orgânico hidrófilo serve como um agente de associação para as partículas percursoras. 0 agente reticulador de interpartículas também serve como agente reticulador de superfície. O agregado (is^ to é, as partículas percursoras associadas e a mistura aqutj sa) são formados subsequentemente numa forma de folha densiL ficada pela combinação de técnicas de extrusão e laminação como descrito anteriormente. 0 agente reticulador de interpartículas e subsequentemente reagido através do calor com o material polímero para formar ligações reticuladas entre as partículas percursoras para formar uma macroestrutura do agregado reticulado de interpartículas e simultaneamente r£ ticular superficialmente as superfícies das partículas percursoras da macroestrutura resultante.

. 3^63.388

Case; 4122

as macroestruSob certas condições, turas resultantes podem ser inflexíveis e frágeis. M.acroestruturas mais flexíveis podem ser obtidas de diversas formas. Por exemplo um plastificador pode ser adicionado â macroestrutura depois da reacção reticuladora de interpartícu las estar completa. Plastificadores adequados incluem água, solventes orgânicos hidrófilos de peso molecular alto (por exemplo glicerol; 1,3-propanediol; ou etileno glicol), ou soluções poliméricas (por exemplo álcool de polivinil ou polietileno glicol), ou suas misturas. 0 plastificador pode ser aplicado âs macroestruturas de diferentes formas incluiu do a pulverização, revestimento, atomização, imersão, ou va zamento da solução sobre a macroestrutura. Alternativamente, no caso da água, o plastificador pode ser adicionado através da colocação da macroestrutura num meio ambiente altamente humidificante (por exemplo superior a 7θ$ d® humidade relativa) . 0 plastif icador pode também ser adicionado â mis. tura da pré-reacção contendo um monómero polimerizável com o monómero reagindo subsequentemente para formar ligações reticuladas de interpartículas poliméricas. Neste caso, o plastificador é preso na ligação reticulada de interpartículas durante a reacção reticuladoçaA quantidade de plastificador presente na solução é seleccionada de acordo com o plastificador específico a ser usado. Tipicamente, o plasti. ficador compreende entre cerca de 0.01 partes a cerca de 100 partes em peso do plastificador por 100 partes em peso das partículas, percursoras.

Como mostrado nas Figuras 1 - 3, a macroestrutura resultante tem poros (as áreas escuras da fotomicrografia) entre as partículas percursoras. Os poros são pequenos interstícios entre as partículas percursoras adjacentes que permitem a passagem de líquido para o interior da macroestrutura. Os poros são formados dentro da macroes trutura porque as partículas percursoras não se encai xam” ou não estão suficientemente apertadas, mesmo quando = 3§ =

63.388

Case: 4122

comprimidas, para eliminar os poros, (a eficiência do aperto das partículas percursoras é inferior a l). Os poros são geralmente mais pequenos que as partículas percursoras cons tituintes e proporcionam capilaridades entre as partículas percursoras para transportar líquido para o interior da macroestrutura.

Os poros estão interligados uns aos outros através de canais de intercomunicação entre os poros. Os canais permitem que os líquidos contactem a macroestrutura a ser transportada através das forças capilares (isto é, são formados canais capilares) a outras partes da macroestrutura de forma a que o volume total da macroestrutura é usado na absorção de tais líquidos. Ainda, quando dilatados, os poros e os canais de intercomunicação permitem que os líquidos passem através da macroestrutura seja para camadas de partículas percursoras afastadas do ponto de contacto do líquido inicial ou para outras estruturas em contacto com a macroestrutura. Então, a macroestrutura é considerada como sendo permeável a líquidos devido aos poros e aos canais de intercomunicação.

A fracção vazia (isto é, o volume tcj tal da macroestrutura que compreende os poros e os canais) tem um valor mínimo para uma dada distribuição de tamanho da partícula percursora. Em geral, quanto mais estreita é a distribuição de tamanhos da partícula percursora, mais elevada será à fracção vazia. Então, é preferível, para proporcionar mais elevadas fracções vazias no estado densifiçado, que as partículas percursoras tenham uma distribuição de tamanhos de partícula relativamente estreita.

Outro aspecto das macroestruturas do presente invento é que as macroestruturas dilatam-se geralmente isotropicamente, mesmo sob pressões de aperto modera das, quando os líquidos são depositados sobre ou estão em contacto com as macroestruturas. A dilatação isotrépica é aqui usada para significar que a macroestrutura dilata gera = 36* =

63.388

Case: 4l22

mente de forma homogénea em todas as direcções quando molha da. A dilatação isotrópica é uma propriedade importante da macroestrutura porque as partículas percursoras e os poros são capazes de manter a sua geometria relativa e relações espaciais mesmo quando dilatada de forma a que os canais capilares existentes sejam mantidos, se não alargados, durante a utilização. (Os poros e as partículas percursoras tornam-se maiores durante a dilatação). Assim, a macroestrutura pode embeber e/ou transportar através das suas próprias cargas adicionais de líquido quando não forma um bloqueio de gel.

Uma indicação que as ligações reticuladas estão a ser formadas na macroestrutura entre as par tículas percursoras anteriormente independentes é que as ma croestruturas resultantes são estáveis aos fluídos (isto á_zlíquido. ). Estáveis aos fluidos é aqui usado para signifi. car uma macroestrutura que compreende um agregado reticulado de interpartículas que após o contacto com ou dilatação (com e/ou sem tensão) num fluido aquoso mantém—se substancialmente intacto (isto é, a maior parte dos componentes das partículas percursoras anteriormente independentes mantém-se juntas) . Embora a definição de estabilidade aos flui dos reconhece que a maior parte das partículas percursoras usada para constituir a macroestrutura se mantém unida. Con tudo, deverá reconhecer-se que algumas das partículas percursoras podem se dissociar da macroestrutura se, por exemplo , outras partículas tiverem sido subsequentemente aglonw radas por água à macroestrutura.

A estabilidade fluida é um aspecto importante das macroestruturas do presente invento·porque permite o agregado de manter a sua estrutura relativa em am bos os estados seco e dilatado, e porque imobiliza as parti, cuias percursoras componentes. Num produto final tal como um elemento absorvente ou um artigo absorvente a estabilid^ de fluida é benéfica na redução do bloqueio de gel uma vez =

63.388

Case: 4122

I

que as partículas percursoras se mantêm agregadas mesmo quando em contacto com o líquido, e permita a utilização das partículas finas anteriormente independentes numa forma agregada para aumentar o grau de absorção do fluido da macroestrutura resultante sem introduzir o elemento de bloqueio de gel.

A estabilidade fluida pode ser medida numa macroestrutura do agregado por dois processos, A resposta dinâmica inicial da macroestrutura do agregado após o contacto com o fluido aquoso é observada e então a condição de equilíbrio totalmente dilatada da macroestrutura do agregado ó observada. Um método de teste para de*termi nar a estabilidade de fluido baseada neste critério é adian te descrita na secção de Método de Testes.

Em utilização, os líquidos que são depositados sobre ou que contactam com as macroestruturas são absorvidos pelas partículas percursoras ou passam através dos poros e são transmitidos a outras partes da macroestrutura onde elas são absorvidas por outras partículas percursoras ou transportados através da macroestrutura para ou tros elementos absorventes adjacentes a esta.

As Figuras 4-6 mostram uma forma de realização alternativa do presente invento em que as par tículas percursoras compreendem diferentes formas e químicas. As partículas percursoras consistem numa mistura de grânulos e fibras de forma irregular (isto é, fibras auperabsorventes). Numa realização mostrada nas Figuras 4-6, as fibras são fibras FIBERSORB comercializadas por Arco Che mical Company of Wilmington, DE, A Figura 4 mostra a forma geral de uma tal macroestrutura. Conforme representado na Fig. 4 as fibras proporcionam uma matriz onde os poros relativamente pequenos são formados entre os grânulos e poros relativamente grandes são formados à volta das fibras. A figura 5 mostra mais detalhes no que se relaciona com a for ma e o tamanho dos poros e que os grânulos são reticulados

63.388

Case: 4122

Ki!.^KQ

1331

V interpartículas às fibras. A Figura 6 mostra em maior detalhe os poros grandes e os canais formados na macroestrutura pela adição das fibras e a ligação da partícula/fibra,

A quantidade relativa das fibras superabsorventes misturada com os grânulos pode variar largamente. Por exemplo, a macroestrutura pode ser formada só por fibras superabsorventes; a macroestrutura resultante tendo uma aparência de teias de fibras não tecidas. Em formas de realização mostradas nas Figuras 4 - 6, as fibras su perabsorventes compreendem de cerca de 0,1$ a cerca de 5θ$, mais preferivelmente de cerca de 0,5$ a cerca de 10$, em » peso da quantidade total das partículas percursoras.

Quando as fibras superabsorventes compreendem uma parte das partículas percursoras, as fibras são preferivelmente misturadas e cuidadosamente com as outras partículas percursoras de forma a que as fibras sejam intertecidas entre muitas partículas percursoras diferentes .

A figura 7 mostra uma forma de reali zação alternativa de uma macroestrutura do presente invento, em que os elementos reforçadores tais como fibras (material da.fibras ou fibroso) se encontram embebidos na macroestrutura. Os elementos reforçadores proporcionam resistência (isto é, integridade estrutural), à macroestrutura dilatada . Em determinadas formas de realização, as fibras reforçadoras proporcionam também elementos que escoam rapidamente os líquidos para outras porçSes da macroestrutura e/ou material absorvente adicional. Os elementos reforçadores compreendem, de preferência, fibras (também referidas como fibras reforçadoras); embora outros materiais tais como filamentos, enrolamentos, teias, teias não tecidas, teia:! tecidas ou estopas embora sejam conhecidos pelas suas qualidades reforçadoras possam ser utilizados. A Figura 7 mos tra uma forma de realização em que fibras de poliéster são entretecidas por toda a macroestrutura. Especificamente, as = 39 =

63.388

Case: 4-122

I

fibras de poliester estão contidas dentro dos canais de intercomunicação para proporcionarem uma integridade estrutural dilatada aumentada à macroestrutura.

Podem ser usados diversos tipos de material fibroso para os elementos reforçadores das macroestruturas do presente invento. Qualquer tipo de material fibroso que seja adequado para utilização em produtos absorventes convencionais é também adequado para uso nestas macroestruturas. Exemplos específicos de tal material fibroso incluem fibras de celulose, fibras de celulose modificada, rayon, polipropileno e fibras de poliester tais como tereftalato de polietileno (DACRON), nylon hidrófilo (HYDROFIL) e semelhantes. Exemplos de outros materiais fibrosos para utilização no presente invento, além de alguns já discutidos, são as fibras hidrófobas hidrofilizadas, tais como fibras termoplásticas tratadas com agente tensio-activo ou com sílica derivadas, por exemplo, de poliolefinas tais como polietileno ou polipropileno, poliacrilicos, poliamidos, polistirenos, poliuretanos e semelhantes. De facto, as fibras hidrófobas hidrofilizadas que não são, em si mesmas, muito absorventes e que, por isso, não fornecem teias com suficiente capacidade de absorção para serem úteifi em estruturas absorventes convencionais, são adequadas para uso nas macroestruturas do presente invento, em virtude das suas boas propriedades de embebimento. Isto deve-se ao facto de, nas presentes macroestruturas, a propensão para o escoamento das fibras ser tão importante, se não mais importante, do que a capacidade absorvente do próprio material fibroso, devido ao elevado grau de absorção de líquidos e a falta de propriedades de bloqueio de gel das macroestruturas do presente invento. As fibras sintéticas são geralmente preferidas para utilização aqui como componente fibroso da macroestrutura. As mais preferidas são as fibraí poliolefinicas, preferivelmente as fibras de poliester.

Outros materiais de fibras celulósi_ ⁴⁰ =

63.388

Case: 4-122

J

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08

J cas que podem ser úteis em algumas das presentes macroestruturas são as fibras celulósicas quimicamente endurecidas. Fibras celulósicas quimicamente endurecidas preferidas são as fibras celulósicas endurecidas, torcidas, enroladas que podem ser produzidas por meio de reticulação interna das fibras de celulose com um agente reticulador. Tipos de fibras celulósicas endurecidas, torcidas, enroladas úteis como o material fibroso hidrófilo aqui descrito estão descritas com mais pormenor nas Patentes U.S.

4.888.093 intitulada Individualized, Crosslinked Fibers And Process For Making Said Fibers concedida a Dean e outros em 19 de Dezembro de 19θ9ί Patente U.S, 4.889.593 intitulada Process For Making Individualized, Crosslinked Fibers Having Reduced Residuais And Fibers Thereof concedida a Herron e outros em 26 de Dezembro, 19θ9» Patente U.S. 4.889.596 intitulada Process For Making Individualized Crosslinked Fibers And Fibers Thereof concedida a Schoggen e outros em 26 de Dezembro, 1989» Patente U.S. 4.889.597 intitulada Process For Making Wet-Laid Structures Containing Individualized Stiffened Fibers And Absorbent Structures Made Therefrom concedida a Moore e outros em 6 de Fevereiro, 199θ· Cada uma dessas Patentes é aqui incorporada como referência.

Conforme aqui utilizado, o termo o

hidrófilo descreve fibras ou as superfícies das fibras que são humedecidas pelos líquidos que são depositados sobre elas (isto é, se a água ou o líquido corporal aquoso se espalhar facilmente sobre a superfície da fibra independentemente do facto de a fibra embeber de facto ou formar um gel). 0 estado da técnica relativamente ao humedecimento dos materiais permite a definição da hidrofobia (e do humedecimento) em termos de ângulos de contacto e da tensão de superfície dos líquidos e sólidos envolvidos. Isto é discutido em pormenor na publicação da American Chemical Society intitulada Contact Angle. Vettability and Adhesior editada por Robert F. Gould e registada em 1964. Uma fibra = 4Ί·: =

63.388

Case: 4122 ou superfície de uma fibra considera-se molhada por um líquido seja quando o ângulo de contacto entre o líquido e a fibra ou a superfície é inferior a 90° seja quando o líqui. do tenda a espalhar-se expontaneamente sobre a superfície da fibra; coexistindo normalmente ambas as condições, material fibroso pode ser adicionado às macroestruturas por meio da introdução das fibras numa solução com o agente reticulador de interpartículas, por meio de mistura com as partículas percursoras antes da aplicação do agente reticulador de interpartículas ou por adição do material fibroso à mistura de agente reticulador/ /partícula percursora. Numa forma de realização preferida, o material fibroso é amassado na mistura de agente reticulador/partícula percursora, 0 material fibroso é, de preferência cuidadosamente misturado com as soluções de forma que o material fibroso fique uniformemente disperso por toda a macroestrutura. As fibras são também preferivelmente adicionadas antes da reacção do agente reticulador de interpartículas com o material polimero das partículas percursoras.

A quantidade relativa de material fibroso misturado com as partículas percursoras pode variar muito. 0 material fibroso é, de preferência, adicionado nu ma quantidade de entre cerca de 0,01 partes e cerca de 5 partes, mais preferivelmente variando entre cerca de 0,5 partes e cerca de 2 partes, em peso, por 100 partes era peso das partículas percursoras.

As macroestruturas porosas, absorventes, poliméricas podem ser usadas para muitos fins em muitos campos de utilização. As macroestruturas podem, por exemplo, ser usadas para embalar contentores; dispositivos de administração de medicamentos; dispositivos de limpeza de ferimentos; dispositivos de tratamento de queimaduras; materiais para colunas de trocas de iões; materiais de construção; materiais para agricultura ou horticultura =

63.388

Case: 4122

tais como folhas de sementes ou materiais retentores de água; e utilizações industriais tais como agentes desidratadores de barro ou óleo, materiais para a prevenção da formação de gotículas de humidade, dessecadores e materiais de controlo da humidade.

As macroestruturas porosas, absorventes, poliméricas do presente invento são úteis quando juntas a um veículo. Veículos úteis no presente invento incluem materiais absorventes tais como fibras de celulose. Os veículos podem também ser quaisquer outros veículos tais como teias não tecidas, teias tecidas, espumas, fibras de poliacrilato, teias poliméricas com aberturas, fibras sintéticas, folhas metálicas, elastómeros e semelhantes, bem conhecidos da técnica. As'macroestruturas podem ser ligadas directa ou indirectamente aos veículos e podem ser ligadas a eles por meio de vínculos químicos ou físicos tal como são conhecidos da técnica, com inclusão de adesivos ou produtos químicos que reagem para colar as macroestruturas aos veículos.

Devido às propriedades absorventes únicas das macroestruturas porosas, absorventes, poliméricas do presente invento, as macroestruturas são especialmente adequadas para utilização como núcleos absorventes em veículos absorventes, especialmente artigos absorventes descartáveis. Conforme aqui utilizado, o termo artigo absorvente refere-se a artigos que absorvem e- contêm exsuda tos corporais e mais especificamente_f refere-se a artigos que são colocados contra ou na proximidade do corpo do uti. lizador para absorverem e conterem os diversos exsudatos descarregados pelo corpo. Adicionalmente, artigos absorveu tes descartáveis são aqueles que têm por fim ser descartados após uma única utilização (isto é, o artigo absorven te original no seu conjunto não é para ser lavado ou restaurado de qualquer outro modo ou reutilizado como agente absorvente, embora determinados materiais ou todo o artigo =

63.388

Case: 4122

absorvente possam ser reciclados, reutilizados ou composto^ Uma forma de realização preferida de um artigo descartável absorvente, fralda 20, está representada na Figura 8. Conforme aqui utilizado, o termo fralda” refere-se a uma peça de vestuário geralmente envergada por crianças muito pequenas e pessoas incontinentes, a qual é envergada em volta do torso inferior do utilizador. Deverá no entanto entender-se que o presente invento também é aplicável a outros artigos absorventes tais como calções para incontinentes, enchumaços para incontinentes, calças de treino, inserções de fraldas, toalhas sanitárias, tecidos para limpeza facial, toalhas de papel e semelhantes.

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08

A Figura 8 é uma vista em perspectíva da fralda 20 do presente invento no seu estado não contraído (isto é, sem a contracção provocada pelo elástico) com porções da estrutura retiradas para mostrar mais claramente a construção da fralda 20 e com a porção da fralda 20 que contacta com o utilizador virada para o observador. A fralda 20 encontra-se representada na Figura 8 e compreende, preferivelmente, uma folha superior permeável aos líquidos 38; uma folha inferior impermeável aos líquidos 40 unida a folha superior 38} um núcleo absorvente 42 posicionado entre a folha superior 38 e a folha inferior 40; elementos eslásticos 44; e fechos de fitas adesivas 46. Embora a folha superior 3θ, a folha inferior 4θ, o núcleo absorvente 42 e os elementos elásticos 44 possam ser montados numa grande variedade de configurações bem conhecidas, uma configuração preferida da fralda encontra-se descrita de uraa forma geral na Patente U.S. 3.860.003, intitulada Contractahle Side Portions For Disposable Diaper”, que foi concedi da a Kenneth B. Buell em l4 de Janeiro, 1975 patente esta que é aqui incorporada como referência. Configurações alter nativamente preferidas para fraldas descartáveis deste invento são também apresentadas na Patente U.S. 4.808.178 intitulada Disposable Absorbent Article Having Elasticized Flaps Provided With Leakage Resistant Portions concedida = 4*4 =

63.388

Case: 4122 ι

> <ABR.W a Mohammed I.Aziz e Ted L, Blaney em 28 de Fevereiro,

1989; Patente U.S. 4.695.278 intitulada Absorbent Article Having Dual Cuffs concedida para Michael I. Lawson em 22 de Setembro, 1987} e Patente U.S. 4.8l6.025 intitulada Absorbent Article Having A Containment Pocket concedida a John H. Foreman em 28 de Março, 1989. Esta³ patentes são aqui incorporadas como referência.

A Figura 8 mostra uma forma de realização preferida da fralda 20 em que a folha superior 38 e a folha inferior 40 são coextensivias e têm dimensões de comprimento e largura geralmente maiores do que os do núcleo #

absorvente 42. A folha superior 3θ está junta ou sobreposta à folha inferior 40, formando assim a periferia da fralda 20. A periferia define o perímetro exterior ou as arestas da fralda 20. A periferia compreende as arestas terminais 32 e as arestas longitudinais 30.

A folha superior 38 é flexível, de to que macio e não irritante para a pele do utilizador. Além disso, a folha superior 38 é permeável aos líquidos, permitindo-lhes que penetrem facilmente através da sua espessura. Uma folha superior adequada 3θ pode ser fabricada de uma vasta variedade de materiais tais como espumas porosas, espumas reticuladas, películas plásticas com aberturas, fibras naturais (por exemplo, fibras de madeira ou de algodão), fibras sintéticas (por exemplo, fibras de polie’ster ou polipropileno) ou de uma combinação de fibras naturais e sintéticas.. Preferivelmente, a folha superior 38 é feita de um material hidrofoho para isolar a pele do utilizador dos líquidos no núcleo absorvente 42.

Uma folha superior particularmente preferida 38 compreende fibras compridas de propileno cora um denier de cerca de 1,5, tais como polipropileno do tipo Hercules 151» comercializado por Hercules, Inc. de Wilmington, Delaware. Conforme aqui utilizado, o termo fibras com pridas” refere-se às fibras com um comprimento de pelo me45 =

63.388

Case: 4122

nos cerca de 15,9 mm (0,62 polegadas).

Existe um grande número de técnicas de fabrico que podem ser usadas para construir a folha superior 38. Por exemplo, a folha superior 38 pode ser tecida, não-tecida, ligada por torsão, cardadas ou semelhantes. Uma folha superior preferida é cardada e termicamente ligada por meios bem conhecidos dos técnicos do fabrico. Preferivelmente, a folha superior 38 tem um peso entre cerca de 18 e cerca de 25 gramas por metro quadrado, uma resistência tensil mínima em seco de pelo menos cerca de 400 gramas por centímetro na direcção da máquina e uma resistência tensil em molhado de pelo menos cerca de 55 gramas por centímetro na direcção perpendicular à da máquina.

A folha inferior 40 é impermeável aos líquidos e é de preferência fabricada a partir de uma película plástica fina, embora outros materiais flexíveis imper meáveis aos líquidos possam ser igualmente utilizados. A folha inferior 40 evita que os exsudados absorvidos e conti^ dos no núcleo absorvente 42 molhem os artigos que contactam com a fralda 20, como sejam lençóis e roupas interiores. Preferivelmente, a folha inferior 40 é uma película de polietileno com uma espessura de entre cerca de 0,012 mm (θ,5 mil) e cerca de 0,051 centímetros (2,0 mils), embora outros materiais flexíveis impermeáveis aos líquidos possam ser utilizados. Conforme aqui utilizado o termo flexível” refere-se a materiais que são maleáveis e que se conformam facilmente com a forma geral e contornos do corpo do utilizador.

Uma película de polietileno adequada é fabricada por Monsanto Chemical Corporation e comercializada como Película N9 8020. A folha inferior tem, de preferência, um acabamento em relevo e/ou mate para proporcionar uma aparência mais semelhante a tecido. Além disso, a folha inferior 40 pode permitir que os vapores se escapem do núcleo absorvente 42 ao mesmo tempo que evitam que os exsuda= 46 =

63.388

Case :4122

dos passem? através da folha inferior 40.

As dimensões da folha inferior 40. são ditadas pelo tamanho do núcleo absorvente 42 e do exacto desenho escolhido para a fralda. Numa forma de realização preferida, a folha inferior 40 tem uma forma de ampulheta modificada que se prolonga para além do núcleo absorvente 42 por uma distância mínima de pelo menos cerca de 1,3 centímetros a cerca de 2,5 centímetros (cerca de 0,5 a cer ca de 1,0 polegadas) a toda a volta da periferia da fralda.

A folha superior 38 e a folha inferior 4o são reunidas de qualquer forma adequada. Conforme ajqui utilizado, o termo reunidas abrange configurações em que a folha superior 38 é directamente ligada à folha inferior 40 por meio de fixação directa da folha superior 38 na folha inferior 40 e configurações em que a folha superior 3θ é indirectamente unida à folha inferior 40, por meio de fixação da folha superior 38 a elementos intermediários que por seu turno são, fixados à folha inferior 4O.Nutí«a;fannâider€e

Hzação^prefecidã· _r a folha 38 e a folha inferior 40 são fixadas directamente uma à outra na periferia da fralda por in termédio de meios de ligação (não representados) tais como adesivos ou quaisquer outros meios de ligação conhecidos da técnica. Por exemplo, uma camada contínua uniforme de adesivo, uma camada intermitente de adesivo, ou um arranjo de linhas ou pontos separados de adesivo podem ser utilizados para fixar a folha superior 38 à folha inferior 4θ.

Feixos de fita colante 46 são tipicamente aplicados à região posterior da cintura da fralda 20 para proprocionar meios de fecho para manter a fralda no utilizador. Os feixos de fita 46 podem ser quaisquer uns dos conhecidos da técnica, tais como a fita de fecho descrita na Patente U.S, 3.848.594, concedida a Kenneth B. Buell em 19 de Novembro de 1974, patente essa que é aqui incorporada a título de referência. Estes fechos de fita = 4.7 =

63.388

Case: 4122

J

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08

J ou outros meios de fechar as fraldas são tipicamente aplicados perto dos cantos da fralda 20.

Os elementos elásticos 44 são dispostos adjacentes à periferia da fralda 20, preferivelmente ao longo de cada uma das arestas longitudinais 30, de modo que os elementos elásticos 44 tendem a puxar e manter a fralda 20 apertada contra as pernas do utilizador. Alternativamente, os elementos elásticos 44 podem ser dispostos adJ jacentes a cada uma -au a ambas as arestas terminais 32 da fralda 20 para proporcionarem uma tira de cintura bem como ou em vez de bainhas de perna. Por exemplo, uma tira de cintura adequada á descrita na Patente U.S. 4.515·595 intitulada Disposable Diapers with Elastically Contractible Vaistbands que foi concedida a David J. Kievit e Thomas F. Osterhage em 7 de Maio de 1985, a qual é aqui incorporada a título de referência. Além disso, um método e um dispositivo adequado ao fabrico de uma fralda descartável com elementos elásticos elasticamente contastÍBÉs-é descrito na Patente U.S. 4.081.301 intitulada Method and Apparatus for Continously Attaching Discret, Stretched Elastic Strands to Predetermined Isolated Portions of Dis_ posable Absorbent Products” que foi concedida a Kenneth B. Buellem 28 de Março de 1978 e que é aqui incorporada como referência.

Os elementos elásticos 44 são fixados â fralda 20 num estado elasticamente contráctil de forma, que numa configuração normalmente não tensa, os elementos elásticos 44 contraem ou comprimem a franda 20. Os elementos elásticos 44 podem ser mantidos num estado elasticamen te contráctil de pelo menos duas formas. Por exemplo, os elementos elásticos 44 podem ser esticados e fixados enquanto a fralda 20 se encontra num estado descontraído. Alternativamente, a fralda 20 pode ser contraída, por exemplo, por pregueamento e os elementos elásticos 44 fixados e ligados à fralda 20 enquanto os elementos elásticos = 48 =

63.388

Case: 4122

se encontram no seu estado não relaxado ou não esticado,

Na forma de realização ilustrada, na Fig. 8, os elementos elásticos 44 estendem-se ao longo de uma porção do comprimento da fralda 20. Alternativamente os elementos elásticos 44 podem estender-se ao longo de todo o comprimento da fralda 20 ou ao longo de qualquer outra extensão adequada para proporcionar uma linha elásticamente contráctil. 0 comprimento dos elementos elásticos 44 é ditado pelo desenho da fralda.

Os elementos elásticos 44 podem tomar uma multiplicidade de configurações. Por exemplo, a largura dos elementos elásticos 44 pode ser variada entre cerca de 0,25 milímetros (0,01 de polegada) e cerca de 25 milímetros (l,0 de polegada) ou mais; os elementos elásticos 44 podeis, compreender uma unida tira de material elástico ou diversas tiras paralelas ou não paralelas de materiais elásticos; ou os elementos elásticos 44 podem ser rectangulares ou curvilíneos. Ainda.mais, os elementos elásticos 44 podem ser fixados à fralda de uma de diversas maneiras que são conhecidas da técnica. Por exemplo, os elementos elásticos 44 podem ser ligados ultrasonicamente, colados-por calor ou à pressão à fralda 20 utilizando-se uma variedade de desenhos de colagem ou os elementos elásticos 44 podem ser simplesmente colados a fralda 20.

núcleo absorvente 42 da fralda 20 é posicionado entre a folha superior 3θ e a folha inferior 40. 0 núcleo absorvente 42 pode ser fabricado numa grande variedade de tamanhos e formas (por exemplo, rectangular, em forma de ampulheta, assimétrica., etc.) e de uma grande variedade de materiais. A capacidade de absorção total do núcleo absorvente 42 deverá, no entanto, ser compatível com a carga líquida designada para a utilização pretendida do artigo absorvente ou fralda. Mais, o tamanho =

63.388

Case: 4122

e a capacidade de absorção do núcleo absorvente 42 pode variar para acomodar utilizadores variando entre crianças de colo e adultos. 0 núcleo absorvente 42 compreende as macroestruturas poliméricas, absorventes e porosas do presente invento.

Uma forma de realização preferida da fralda 20 tem um núcleo absorvente de forma rectangular 42. Conforme representado na Figura 9, o núcleo absorvente 42 compreende, preferivelmente, um elemento absorvente 48 constituído por um invólucro de teia 50 e uma macroestrutura polimérica, absorvente, porosa 52 disposta no interior do invólucro de teia 50. A macroestrutura 52 está envolvida pelo invólucro de teia 50 para eliminar o potencial de migração das partículas persursoras através da .folha superior e para proporcionar uma camada adicional de transporte de líquido entre a folha superior 38 e a macroestrutura 52, para melhorar a aquisição do líquido e minimizar o remolhamento. ^onforme representado na Figura 9, um único invólucro de teia 5θ ® colocado em volta da macroestrutura 52 por meio de dobragem para formar uma primeira camada 54 e uma segunda camada 56. As arestas 58 do invólucro de teia 50 são coladas na sua periferia por quaisquer meios convencionais tais como um adesivo 59 (con forme representado), vínculos ultrasónicos, ou ligações a quente/pressão, para formarem uma bolsa, 0 invólucro de teia 50 pode compreender um certo número de materiais que incluem teias não tecidas, teias de papel, ou teias de materiais absorventes tais como papel higiénico. 0 invólucro de teia 5θ compreende, de preferência, uma teia não tecida semelhante às teias l.· utilizadas para formar a folha superior 38. A teia não tecida é, de preferência, hidrófila, para permitir que os líquidos passem rapidamente através do invólucro de teia 50. Elementos absorventes semelhantes em camadas (laminados) estão mais completamente descritos na Patente U.S. 4.578.068 intitulada

D =

63.388

Case: 4122

I

Absorbent LaminateStructure concedida a Timothy A. Kramer, Gerald A. Young e 'Ronald V. Kock ern 25 de Março de 1986, que é aqui incorporada a título de referência.

Alternativamente, os núcleos absorven tes 42 do presente invento podem ser constituídos apenas por uma ou mais (uma multiplicidade de) macroestruturas poliméricas, porosas, absorventes do presente invento; podem compreender uma combinação de camadas que incluem as macroestruturas do presente invento; ou quaisquer outras configurações de núcleos absorventes incluindo uma ou mais macroestruturas do presente invento.

«

A Figura 10 apresenta uma forma de realização alternativa da fralda 120 constituída por um núcleo absorvente de camada dupla 142 constituído por elertento absorvente em forma de ampulheta modificada 6θ e uma folha 62 de macroestrutura porosa, absorvente, polimérica posicionada subjacente ao elemento absorvente 60 (isto é, entre o elemento absorvente 60 e a folha inferior 40).

elemento absorvente 60 serve para recolher rapidamente e reter temporariamente os líquidos descarregados e transportar tais líquidos por embebimento desde o ponto de contacto inicial até às outras partes do elemento absorvente 60 e à folha de macroestrutura 62.

elemento absorvente 60 compreende, preferivelmente, uma teia ou rede de materiais fibrosos. Podem ser utilizados diversos tipos de materiais fibrosos no elemento absorvente 60, tais como os materiais fibrosos anteriormente aqui discutidos. As fibras de celulose são geralmente preferidas para utilização aqui, sendo as fibras de polpa de madeira especialmente preferidas. 0 elemento absorvente 60 pode também conter quantidades específicas de uma composição particulada, absorvente, polimérica. 0 elemento absorvente 60, por exemplo, pode conter até cerca de 50 % do seu peso da composição polimérica. Nas formas de reali= 5r =

63.388

Case: 4122

zação mais preferidas, o elemento absorvente 60 contém entre 0 e cerca de 8 % em peso de uma composição polimérica particulada, porosa, absorvente. Em formas preferidas alternativas de realização, o elemento absorvente 60 compreende fibras celuloses quimicamente endurecidas conforme aqui anteriormente discutido. Formas de realização exemplificativas do elemento absorvente 6θ utilizável no presente invento, são descritas na Patente U.S. 4.673.4o2 intitulada Absorbent Article With •^Uual-Layered Cores que foi concedida a Paul T. Veisman,

Dawn I. Houghton e Dale A. Gellert em 16 de Junho de 1987 e a Patente U.S. 4.834.735 intitulada High Density·Absorbent Members Having Lowar, Density and Lower Basis Weight Acquisition Zones ooncedida a Miguel Alemany e Charles J. Berg em 30 de Maio, 19θ9· Estas patentes são aqui incorporadas a título de referência. Elementos absorventes que têm uma zona de depósito e uma zona de aquisição. com uma densidade média inferior e um peso médio inferior por unidade de área do que a zona de depósito de forma que a zona de aquisição possa efectiva e eficientemente, adquirir com rapidez líquido descarregado, são especialmente preferidos para utilização aqui.

elemento absorvente 60 pode ter qualquer forma desejada, por exemplo, rectangular, oval, oblonga, assimétrica ou em forma de ampulheta. A forma do elemento absorvente 6θ pode definir a forma geral da fralda resultante 120. Nas formas de realização preferidas conforme representado na figura 10, o elemento absorvente 60 tem a forma de uma ampulheta.

A folha de macroestrutura 62 do presen te invento não precisa de ser do mesmo tamanho que o elemente absorvente 6θ e pode, de facto, ter uma área de superfície superior substancialmente menor ou maior do que a área de superfície superior do elemento absorvente 6θ. Conforme representado na Figura 10, a folha de macroestru

63.388

Case: 4122

I

tura 62 é menor do que o elemento absorvente 6θ. Mais preferivelmente , ~ a área de superfície superior da folha de macroestrutura 62 terá apenas entre cerca de 0,10 è cerca de 0,75 θ mais preferivelmente entre cerca de 0,10 e cerca de 0,5 vezes a do elemento absorvente 6θ. Numa forma de realização alternativa, o elemento absorvente 60 é menor do que a folha de macroestrutura 62 e tem uma área de superfície superior de entre cerca de 0,25 e cerca de 1,0 vezes, mais preferivelmente de entre cerca de 0,3 a cerca de 0,95 vezes a da folha de macroestrutura 62. Nesta forma de realização alternativa, o elemento absorvente 60 com preende, preferivelmente, fibras celulosas endurecida^.

A folha de macroestrutura 62 é preferivelmente colocada numa relação posicionai específica re- > lativamente à folha inferior 40 e/ou o elemento absorvente 6o na fralda. Mais particularmente, a folha de macroestrutura 62 é geralmente posicionada em direcção à frente da fralda de forma que a folha de macroestrutura 62 esteja mais efectivamente localizada para adquirir e reter os líquidos descarregados.

Em formas de realização alternativas preferidas, uma multiplicidade de macroestruturas, preferivelmente entre cerca de duas e cerca de seis tiras ou folhas de macroestrutura, pode ser substituída pela folha única de macroestrutura 62 representada na Figura 10.

Além disso, camadas absorventes, elementos ou estruturas adicionais podem ser colocados no núcleo absorvente 142.

Por exemplo, elemento absorvente adicional pode ser posicionado entre a folha de macroestrutura 62 e a folha inferior 40 para proporcionar capacidade de reserva ao núcleo absorvente 142 e/ou uma camada para distribuir líquidos que passam através da folha de macroestrutura 62 para outras porções do núcleo absorvente 142 ou para a folha de macroestrutura 62. A folha de macroestrutura 62 pode também alternativamente estar posicionada sobre o elemento =

63.388

Case: 4122

absorvente ÓO de forma a estar posicionada entre a folha superior 38 e o elemento absorvente 6θ.

Em utilização, a fralda 20 é aplicada a um utilizador posicionando-se a região da banda de cintura posterior sob as costas do utilizador e puxando-se o resto da fralda 20 por entre as pernas do utilizador de forma que a região anterior da banda de cintura fique posicionada em frente do utilizador. Os fechos de fita colante 46 são então fixados, preferivelmente a áreas viradas para o exterior da fralda 20. Em utilização, fraldas descartáveis e outros artigos absorventes que incorporam macroestruturas poliméricas porosas, absorventes, do presente invento tendem a distribuir e armazenar mais rápida e eficazmente os líquidos e a manter-se secos devido à ele vada capacidade absorvente das macroestruturas.

URINA SINTÉTICA

A urina sintética específica usada nos métodos de ensaio do presente invento é referida aqui como Urina Sintética. A Urina Sintética é vulgarmente conhecida por Jayco SynUrine e é comercializada por Jayco Pharmaceuticals Company de Camp Hill, Pennsylvania. A fórmula da Synthetic Urine é: 2,0 g/l de KC1; 2,0 g/l de Na₂SO₄J 0,85 g/l de '(NH^PO^ 0,13 g/l (NH^HPO^j 0,19 g/l de CaCl₂ e 0,23 g/l de MgCl₂. Todos os agentes químicos são do grau reagente. 0 pH da Synthetic Urine situa-se entre 6,0 e 6,4.

MÉTODOS DE TESTE

A. CAPACIDADE DE ABSORÇÃO DAS PARTÍCULAS PERCURSORAS

A composição polimérica é colocada dentro de um ··· saco de chá, imerso num excesso de

Synthetic Urine durante um período específico de tempo, e depois é centrifugada durante um período específico de tempo. A proporção do peso final da composição polimérica = 5.4 =.

63.388

Case: Ul22 após centrifugação menos o peso inicial...(ganho de líquido bruto) para o peso inicial, determina a Capacidade de

Absorção.

processo seguinte e elevado a efeito em condiçães laboratoriais normalizadas a 23°C (73°F) e 50 de humidade relativa. Utilizando-se um molde de corte de 6 cm x 12 cm, o material do saco de chá é cortado, dobrado ao meio no sentido do comprimento e coladn ao longo de dois lados com um colador de barra em T para produzir saco de chá quadrado com 6 cm x 6 cm. 0 material do saco de chá utilizado é um material colável a quer te de grau 123^·, comercializado por C. H. Dexter, Divisão da Dexter Corp., Windsor Locks, Connecticut, U.S.A., ou equivalente. Material do saco de chá de porosidade inferior deverá ser usado se se desejar reter partículas finas. 0,200 gramas mais ou menos 0,005 gramas da composição polimérica são pesados num papel de pesar e transferidos para o interior do saco de chá e o topo (extremidade aberta) do saco de chá é selado. Um saco de chá vazio é selado no topo e utilizado como contraprova. Aproximadamente 300 mililitros de Urina Sintética são vertidos numa proveta de 1.000 mililitros. 0 saco de chá'vazio é submerso na Urina Sintética. 0 saco de chá que contém a composição polimérica (o saco de chá amostra) é mantido ho— rizontalmente para se distribuir o material uniformemente para todo o sacor de chá. 0 saco de chá é assente na supei fície da Urina Sintética. Deixa-se o saco de chá humedecei durante um período de não mais do que um minuto e depois é completamente submerso e empapado durante 60 minutos. Aproximadamente 2 minutos depois da primeira amostra ser submersa um segundo conjunto de sacos de chá, preparados de forma idêntica à do primeiro conjunto de saco de amostra e saco vazio, é submerso e embebido durante 6o minutos, da mesma forma que o primeiro conjunto. Depois de transcorrido o tempo de embebimento prescrito para cada = 55 =

63.388

Case: 4122

após centrifugação menos o peso inieial...(ganho de líquido bruto) para o peso inicial, determina a Capacidade de

Absorção.

processo seguinte é elevado a efeito em condições laboratoriais normalizadas a 23°C (73°f) e 50 $ de humidade relativa. Utilizando-se um molde de corte de 6 cm x 12 cm, o material do saco de chá á cortado, dobrado ao meio no sentido do comprimento e colado ao longo de dois lados com um colador de barra em T para produzir saco de chá quadrado com 6 cm x 6 cm. 0 material do saco de chá utilizado é um material colável a quer te de grau 1234, comercializado por C. H. Dexter, Divisão da Dexter Corp., Windsor Locks, Connecticut, U.S.A., ou equivalente. Material do saco de chá de porosidade inferior deverá ser usado se se desejar reter partículas finas. 0,200 gramas mais ou menos 0,005 gramas da composição polimerica são pesados num papel de pesar e transferidos para o interior do saco de chá e o topo (extremidade aberta) do saco de chá é selado. Um saco de chá vazio é selado no topo e utilizado como contraprova. Aproximadamente 300 mililitros de Urina Sintética são vertidos numa proveta de 1.000 mililitros. 0 saco de chá'vazio é submerso na Urina Sintética. 0 saco de chá que contém a composição polimérica (o saco de chá amostra) é mantido horizontalmente para se distribuir o material uniformemente para todo o sãcOC de chá. 0 saco de chá é assente na supei fície da Urina Sintética. Deixa-se o saco de chá humedece: durante um período de não mais do que um minuto e depois é completamente submerso e empapado durante 6θ minutos. Aproximadamente 2 minutos depois da primeira amostra ser submersa um segundo conjunto de sacos de chá, preparados de forma idêntica à do primeiro conjunto de saco de amostra e saco vazio, é submerso e embebido durante 6θ minutos, da mesma forma que o primeiro conjunto. Depois de transcorrido o tempo de embebimento prescrito para cada =

63.388

Case: 4122

conjunto de amostras de sacos de chá, os mesmos são prontamente removidos (utilizando-se pinças) da Urina Sintética. As amostras são então C'entrifugaõos conforme descrito abaixo, A centrífuga utilizada á uma Centrífuga Delux Dynac II, Modelo Fisher No, 05-100-26, obtenível da Fisher Scientific Co. de Pittsburgh, PA ou equivalente. A centrífuga deverá ser equipada com um tacómetro de leitura directa e um travão eléctrico. A centrífuga e ainda equipada com um cesto inserido cilíndrico com uma parede exterior com aproximadamente 6,35 cm (2,5 polegadas) com um diâmetro exterior de 21,425 cm (8,435 polegadas), um diâmetro interior de 20,155 cm (7,935 polegadas) e 9*filaí de orifícios circulares de aproximadamente 0,238 cm (ΐθ6 3/32 de polegada) de diâmetro, igualmente espaçados por toda a circunferência da parede exterior, tendo um fundo do cesto com seis furos de drenagem circulares de O,635cm (^Ί/4 de polegada) de diâmetro igualmente espaçados por toda a circunferência do fundo do cesto a uma distância de 1,27 cm (^Ί/2 polegada) da superfície interior da ^.rede exterior para o centro dos furos de drenagem, ou um equivalente. 0 cesto é montado na centrífuga de forma a rodar bem como a travar, em uníssono com a centrífuga. Os savos de chá de amostra são posicionados no cesto da centrí·· fuga com uma extremidade dobrada do saco de chá na direcção da potação da centrífuga para absorver a força inicial. 0s sacos de chá vazios são colocados de cada um dos lados dos sacos de chá com amostra correspondentes. 0 saco de chá de.amostra do segundo conjunto deve ser colocado em oposição ao saco de chá de amostra do primeiro conjunto; e o saco de chá vazio do segundo conjunto em opoz sição ao saco de chã vazio do primeiro conjunto, para equilihbar a centrífuga. A centrífuga á posta a funcionar e deixada ganhar velocidade até uma velocidade estável de

1,500 rpm. Uma vez que a centrífuga tenha estabilizado a 1.500 rpm, regula-se um temporizador para 3 minutos.

= 56 =

I

63.388 Case: 4122

Passados 3 minutos, a centrífuga é desligada e aplica-se o travão. 0 primeiro saco de chá de amostra e o primeiro saco de chá vazio são removidos e pesados separadamente.

procedimento é repetido para o segundo saco de chá de amostra e o segundo saco de chá vazio. A Capacidade de Absorção (ac) para cada uma das amostras é calculada como segue: ac = (peso do saco de chá de amostra após centrifugação menos peso do saco de chá vazio após a centrifugação menos o peso da composição polimérica seca). 0 vala’’ da Capacidade de Absorção para utilização aqui é a Capacidade de Absorção média das duas amostras.

B. ESTABILIDADE LÍQUIDA objectivo deste método é determinar a estabilidade de um agregado quando exposto à Urina Sintética.

A macroestrutura de amostra é colocada num prato raso. Uma quantidade excessiva de Urina Sintética é adicionada â macroestrutura. A dilatação da macroestrutura é observada até se atingir o equilíbrio. Durante a vobservação da dilatação da macroestrutura, a macroestrutura é observada para detecção de separaçãa de pequenas partículas do agregado principal, partículas tipo plaquetas a flutuarem para fora“do agregado principal, ou expansão das partículas apenas no plano dimensional x - y com partículas a separarem-se e a flutuarem afastando-se do agregado principal. Se o agregado tiver um grande número de partículas componentes separadas, a macroes— trutura é considerada instável. A macroestrutura deverá ser também observada quanto à dilatação isotópica. Se o agregado se mantiver relativamente estável e a geometria relativa e as relações espaciais das partículas percursoras e os poros serem mantidos depois do processo de ensaio, a macroestrutura é considerada estável. Preferivelmente, as macroestruturas estáveis a.:s líquidos podem

7 =

ser agarradas no seu estado dilatado sem se partirem.

J

63.388 Case: 4122

C. TAMANHO DA PARTÍCULA PERCURSORA E MASSA MÉDIA DE

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08

TAMANHO DE PARTÍCULA

A distribuição do tamanho de partícula numa base de percentagem de peso de uma amostra com um volume de 10 gramas de partículas percursoras é determinado por meio de peneiragem da amostra através de um conjunto de 19 peneiras, que variam em tamanho entre uma peneira normalizada de =1=20 (85O microns) e uma peneira normalizada de =|=400 (38 microns). As peneiras são peneiras normalizadas fornecidas pela ^ilson Company, Inc. de · Worthington, Ohio. 0 processo é levado a efeito em três pilhas de peneiras de cada vez, uma vez que o equipamento utilizado não pode sustentar as 19 peneiras de uma X vez só. Uma primeira pilha contém peneiras 420, 25, 30, 35, 4o, 45 e 50 mais a panela das peneiras; a segunda pilha contém peneiras =$6θ, 7θ, 8θ, 100, 120 e l4o mais a panela das peneiras; a terceira pilha contém peneiras ^170,

200, 230, 270, 325 θ 4-00 mais a panela d. p .. · _ . As par tículas percursoras que ficam em cada uma dessas peneiras são então pesadas para determinar a distribuição de tamanho de partícula numa base de percentagem de peso.

J

A primeira pilha de peneiras é montada num agitador e mais ou menos 10,0 gramas de amostra são colocados na peneira ψ20. 0 agitador usado é um

Modelo Agitador de Peneira Vibratória de 3 polegadas SS-5 conforme fornecido pela Gilson Company, Inc. de Vorthingto Ohio. A pilha é sacudida durante 3 minutos a aproximadamente 2100 vibraçães por minuto (6 no mostrador do instrumento). A panela das peneiras é então retirada e a pilha posta de lado para posterior pesagem. Utilizando uma escova macia, a amostra que fica na panela das peneiras é transferida para um papel de pesagem. A segunda pilha de peneiras é montada no agitador e a amostra sobre o papel = =

63.388 Case: 4l22 de pesagem é transferida para a peneira =Α6θ. A segunda pilha é agitada durante 3 minutos a aproximadamente 2100 vibrações por minuto, sendo a amostra que fica na panela das peneiras transferida para o papel de pesar e a pilha é posta de lado. A terceira pilha de peneiras é montada no agitador e a amostra do papel de pesagem é transferida para a peneira de =j=170. A terceira pilha é agitada duran te 3 minutos a aproximadamente 2100 vibrações por minuto. Uma escova macia é utilizada para transferir o conteúdo de cada uma das peneiras para um papel de pesagem tarado. A amostra é pesada numa balança normalizada de três lugares e o peso da amostra na peneira específica é registado*.

Este passo é repetido utilizando-se um papel de pesagem novt para, cada amestra,parai cada peneira, e para a amostra que fica na panela da peneira depois da terceira pilha de peneiras ter sido agitada. 0 método é repetido para mais duas amostras de 10 gramas. A média dos pesos das três amostras para cada peneira determina a distribuição do tamanho médio das partículas numa base de peso por cento para cada tamanho de peneira.

Valor Médio da Massa das Partículas das amostras de 10 gramas de volume é calculado como segue :

vmmp DixMi) ^Mi onde vmmp é o valor médio da massa das partículas; é o peso das partículas na peneira específica ;e Dp Ú>o pafcametco detitamanh© para a peneira .específica. 0 parâmetro de tamanho de uma peneira é definido como significando (em microns) a seguinte peneira mais elevada. Por exemplo, uma peneira normalizada φ^Ο^βπι um parâmetro de tamanho de

355 microns, que corresponde ao tamanho das aberturas numa peneira normalizada =1=45 (a seguinte peneira mais elevada) . 0 Valor Médio do Tamanho da Massa para uso aqui é a = 59 =

I

média do tamanho médio da massa das partículas das três amostras.

63.388 Case: 4-122

EXEMPLO DE PARTÍCULAS PERCURSORAS

Um misturador revestido de aço inixidável com dois braços de 10 litros medindo 220 mm x 240 mm n abertura e 240 mm de profundidade, e com duas lâminas de tipo Sigma possuidoras de um diâmetro rotativo de 120mm é fechado com uma tampa. É preparada uma solução de monómero aquoso constituída por 37 $ de peso de monómero, 0 monómero consiste em 75 moles $ de acrilato de sódio θ 25 πκ> les % de ácido acrílico. 5500 gramas de solução de monóme^ ro aquoso são carregados no recipiente misturador, o qual é posteriormente purgado com azoto para remover o restante ar retido. Depois as duas lâminas tipo Sigma são postas a rodar a ritmos de 46 rpm e a camisa é aquecida pela passagem de água a 35°θ» 2,8 g de persulfato de sódio e 0,l4g de ácido L-ascórbico são introduzidos como iniciadores de polimerização. A polimerização inicia-se cerca de quatro minutos depois da adição dos iniciadores. Uma temperatura máxima de 82°C é alcançada no interior do sistema de reacção 15 minutos depois da adição dos iniciadores. 0 gel do polímero hidratado é dividido em partículas com cerca de 5 nun de tamanho à medida que a agitação continua. A tam pa é removida do misturador 60 minutos após o inicio da polimerização e o material é removido do misturador.

0- gel aquoso de polímero hidratado assim obtido é espalhado numa gaze metálica normalizada de tamanho =$*50 e seca em ar quente a 150°C durante 90 minutos. As partículas secas são pulverizadas com um martelo do tipo esmagador e peneirada numa peneira =j$ 20 (850 microns) para se obterem partículas que passem =60=

53.388 Case: 4122 através da peneira normalizada de =$=20. A massa média do tamanho da partícula dessas partículas é de 4q5 microns.

EXEMPLO 1

350/0 gramas de partículas percursoras obtidas de acordo com o Exemplo de Partícula Percursora são colocadas num misturador vertical de quartos tipo de cozinha. As partículas percursoras tem um tamanho de partícula tal que as partículas percursoras passam através de uma peneira normalizada φ60 (250 microas) e são retidas numa peneira normalizada ^=100 (15o microns). Prepara-se uma solução constituída por 7,0 gramaste glicerol, 35,0 gramas de metanol e 7,0 gramas de água. Esta solução é aplicada às partículas percursoras por meio de aspersão da solução sobre as partículas per cursoras com um Pulverizador Preval comercializado pela The Precision Valve. Corporation, de Yonkers, ΝΪ. A solução é pulverizada sobre as partículas de percursor enquanto o misturador continua a funcionar. Durante os primeiros quinze minutos de pulverização, o misturador é accionado na sua regulação mais elevada. A operação de pulverização total requer 3 minutos de decurso, de tempo para se pulverizar todo o volume da solução nas partículas de percursor. A mistura é misturada durante mais dois minutos à velocidade mais alta do misturador, de forma que todas as partículas percursoras sejam completamente molhadas pela solução. A mistura resultante é então colocada numa tremonha de uma unidade de extrusão/compactação tal como anteriormente descrito. A rosca do extrusor tem um comprimento de 20,3 cm (8 polegadas) e contem 5 lanços, tendo cada lanço 3,8 cm (1,5 po legadas) de comprimento. 0 diâmetro exterior da rosca do.extrusor é de 4,45 cm (1,75 polegadas) e o espaço entre a rosca e o invólucro da mesma é de 0,51 cm (0,20 = 6,'1 =

63.388 Case: 4122

polegadas) . A unidade é activada de tal modo que a rosca do extrusor gira a um ritmo de 47 rpm. A mistura é extrudida entre dois rolos de compactação revestidos com aço (rolos de aperto) com um espaço fixo (mas variá vel). Os rolos de compactação têm um diâmetro de 22,8 cm (8,975 polegadas) e são accionados a um ritmo de 5,4 rpm. 0 espaço entre os rolos de compactação é de 0,38 mm (0,015 polegadas). As folhas formadas de agregado são então separadas em comprimentos de aproximadamente 30 a 4o cm (12 a 15 polegadas}. As folhas de agregado resultantes são aquecidas numa estufa de convecção de ar forçado a 210°C durante 45 minutos, para reagir o glicerol com o material polimérico das partículas percursoras. As folhas resultantes têm uma espessura (calibre) de cerca de 0,5 mm (0,031 polegadas) e uma largura de cerca de 4,95 cm (1,95 polegadas).

EXEMPLO 2

Prepara-se uma solução constituída por 0,5 gramas de glicerol, 0,5 gramas de água e 3,0 gramas de isopropanol. Essa solução é aplicada a 25 gramas de partículas de percursor obtidas de acordo com o Exemplo de Partícula Percursora. As partículas percursoras têm um tamanho de partícula tal que passam através de uma peneira =^=40 normalizada (425 microns} e são retidas numa peneira 50 normalizada (300 microns). A mistura é cuidadosamente homogeneizada com uma espátula de agitação até todas as-partículas de percursor estarem revestidas peia solução acima indicada. A mistura é separada em porçSes aproximadamente iguais. Metade da mistura é espalhada uniformemente numa pedra de assar SUPERSTONE conforme é fornecida pelas Sassafras Enterprises Inc. de Evanston, IL. A mistura é ligeiramente comprimida sobre a pedra. 0,16 gramas de fibras de poliester KODEL são espalhados uniformemente sobre a mistura for= 62 =

53.388 Case; 4122

mada. As fibras de poliester são cortadas em tufos de

3,2 cm (1,25 polegadas) de comprimento, encaracolados, com um denier de ±5,0. A segunda metade da mistura inicial é.espalhada uniformemente sobre as fibras e ligeiramente comprimida. Toda esta estrutura é então rolada com um rolo de madeira até uma espessura de cerca de

1,5 mm (0,06 polegadas). Uma folha de MYLAR ê colocada sobre a folha para ser rolada a fim de evitar que a mis tura adira ao rolo de madeira. As arestas da folha sao então dobradas sobre si próprias e o processo de rolagem é repetido. E.ste processo de dobragem/rolagem (amas! sadura) é executado duas vezes. A folha é então aquecida numa estufa com circulação forçada de ar a 200°C durante 45 minutos, para reagir o gl-icerol com o material polimérico das partículas percursoras. A macroestrutura resultante tem uma espessura (calibre) de cerca de 1,5 mm (0,06 polegadas).

EXEMPLO 3

S preparada uma solução constituída por 1,6 gramas de glicerol, 3,2 gramas de água e 12,8 gramas de isopropanol. Esta solução ê aplicada a 80 gra mas de partículas percursoras obtidas de acordo com o Exemplo de Partícula Percursora. As partículas percursoras têm uma distribuição do tamanho de partícula tal que 8% em peso passa através de uma peneira normalizada Ψ20 (85o microns) e são retidos numa peneira normalizada =$=30 (600 microns); 15% em peso passam através de uma peneira normalizada 4=30 (600 microns) e são retidos numa peneira normalizada =jj= 40 (425 microns); 22% em peso passam através de uma peneira normalizada $=40 (425 microns) e são retidos numa peneira normalizada =$=⁵0 (300 microns); 36% em peso passam através de uma peneira normalizada =^= 50 (300 microns) e são retidos

6·3 =

3.388 Cs.se: 4122

numa peneira normalizada =$=100 (15o microns); e 19% em peso passam através de uma peneira normalizada 100 (150 microns). Esta solução é completamente misturada utilizando-se uma espátula de agitar até todas as parti cuias percursoras estarem revestidas com a solução acima indicada. A mistura resultante é então espalhada levemente sobre uma pedra de cozer SUPERSTONE e rolada até formar uma folha com uma espessura de cerca de 1,5 mm (0,06 polegadas) utilizando um rolo de madeira. Uma folha de MYLAR é colocada sobre a folha para o rolamento a fim de evitar que a mistura adira ao rolo. A folha é então aquecida até 200°C durante 45 minutos numa estufa com circulação forçada de ar para reagir o glicerol com o material polimérico das partículas percursoras. A macroestrutura resultante tem uma espessura (calibre) de cerca de 1,5 mm (0,06 polegadas).

EXEMPLO 4

Prepara-se uma solução constituída por 0,342 gramas de glicerol, 0,136 gramas de água e 1,713 gramas de metanol. Separadamente, 0,512 gramas de fibras de FIBERSORB comercializadas pela Arco Chemical Company e 13,364 gramas de partículas percursoras de um tamanho tal que as partículas passem através de uma peneira normalizada =$=100 (150 microns) e obtidas de / acordo com o Exemplo de Partícula Percursora são misturadas para formarem uma mistura de partículas percursoras. As fibras são cortadas manualmente de um cordão e variam em comprimento entre cerca de 1,25 cm (0,5 polegadas) e cerca de 6,35 cm (2,5 polegadas). A solução acima é adicionada á. mistura de partícula percursora e cuidadosamente misturada com uma espátula de agitar, para formar uma mistura de agregado. A mistura de agregado resultante é espalhada num prato de cultura de PYREX de 15 cm (seis polegadas) e comprimida com uma = 64 =

63.388 Case: 4122

pequena espátula até uma espessura âe cerca de 3,8 mm (0/15 polegadas}. A folha é então aquecida a 200°C durante 40 minutos' numa estufa com circulação forçada de ar para reagir o glicerol com o material polimérico das partículas percursoras (tanto os polímeros do FIBERSORB como as partículas obtidas no Exemplo Partícula Percursora) . A resultante macroestrutura tem uma estrutura particulada de uma combinação de grânulos relativamente pequenos de forma irregular e fibras intermisturadas com os grânulos.

EXEMPLO 5

Ê preparada uma solução constituída por 0/023 gramas de glicerol/ -0,014 gramas de água e 0,580 gramas de. metanol. Esta solução é adicionada a 0,880 gramas de partículas percursoras constituídas por fibras de FIBERSORB comercializadas pela Arco Chemical Company. As fibras são cortadas à mão de um cordão e variam em comprimento entre cerca de 1,25 cm (0,5 polegadas) e cerca de 6,35 cm (2,5 polegadas). A solução e as partículas percursoras são cuidadosamente misturadas com uma espátula de misturar para formarem uma mistura agregada. A mistura agregada resultante é espalhada num prato de cultura de PYREX com 15 cm (seis polegadas) e comprimida com uma pequena espátula até uma espessura de cerca de 0,178 mm (0,007 polegadas). A folha é então aquecida a 200°C durante 30 minutos numa estufa com circulação forçada de ar para reagir o glicerol com o material polimérico das partículas percursoras. A macroestrutura resultante compreende um agregado recticulado interfibras cora uma estrutura semelhante a uma teia não tecida.

Embora formas particulares do presen te invento tenham sido ilustradas e descritas, será óbvio para os técnicos do ramo que várias outras alte= 65 =

rações e modificações podem ser feitas sem afastamento do espirito e âmbito do invento. Pretende-se cobrir nas reivindicações anexas todas essas alterações e modificações que se situam dentro do âmbito do invento.

63.388 Case; 4122

S6

63.388

Case: 4122

Claims

REIVINDICAÇÕES

1- - Macroestrutura polimérica, absorvente, porosa, compreendendo um agregado reticulado de interpartícu las, caracterizada pelo facto de compreender (i) uma multiplicidade de partículas precursoras de material polimérico, formador de hidrogel, absorvente substancialmente insolúvel em água e (ii) um agente de reticulação de interpartículas que reagiu com o referido material polimérico das referidas partículas precursoras para formar ligações de reticulação covalentes entre as referidas partículas precursoras; tendo o referido agregado reticulado de interpartículas, poros entre as referidas partículas precursoras adjacentes, estando os referidos poros interligados por canais de intercomunicação , formando assim uma : macroestrutura permeável a líquidos , sendo o seu volume em seco definido superior a cerca de 10,0 cnr.
2ã _ Macroestrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto das partículas precursoras terem um tamanho de partícula em volume médio inferior a 600 micrómetros, de preferência inferior a 300 micrómetros.
3- _ Macroestruturas de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo facto das partículas precursoras incluírem fibras.

- Macroestrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo facto de para além de possuir reticulação da interpartícula·, as partículas precursoras também possuírem reticulação dá superfície .
5^â - Macroestrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo facto do material polimérico, formador de hidrogel, absorvente, substancialmente insolúvel na água, ter grupos carboxílicos = 67 =

63-388 Case: 4122

Ηϋη. ,0<j ί e o agente de reticulação das interpartículas ter pelo menos dois grupos funcionais por molécula capazes de reagir -com os grupos carboxílicos do referido material polimérico das refe ridas partículas precursoras.
6§ - Macroestrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo facto do material polimérico das partículas precursoras, formador de hidrogel, absorvente, substancialmente insolúvel em água, ser escolhido do grupo constituído por copolímero enxertado de amido-acrilonitrilo hidrolisado; copolímero enxertado de amido-acrilonitrilo parcialmente neutralizado; copolímero enxertado., de amiio-ácido acrílico; copolímero enxertado de amido-ácido parcialmente neutralizado; copolimeros de acetato de vinilo-éster acrílico saponificados; copolimeros de acrilonitrilo ou acrilamida hidrolisados; produtos reticulados de qualquer dos copolimeros anteriores, ligeiramente em forma de rede; ácido poliacrílico parcialmente neutralizado; o’u produtos reticulados, do ácido poliacrílico parcialmente neutralizado, ligeiramente em forma de rede.
7^â _ Macroestrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo facto do agente de reticulação de interpartículas ser escolhido do grupo constituído p<?r compostos de álcool polihídrico, compostos de éter poliglicidilo, compostos de aziridina polifun cional, compostos de amina polifuncional, e compostos de isocinato polifuncional.
8ã _ Macroestrutura de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada. pelo facto de compreender uma folha com uma espessura superior a 250 micrometros, de preferência entre 0,5 e 3,0 mm.
9- - Método para a produção de uma macroestrutura polimérica, absorvente, porosa, de acordo com as rei.

vindicações 1 a 8, a qual, num artigo absorvente compreenden do uma folha superior permeável a líquidos; uma folha infe68 = rior impermeável a líquidos ligada à referida folha superior; e um núcleo absorvente colocado entre as referidas folhas superior e inferior, se encontra incluída no referido núcleo absorvente, método caracterizado pelo facto de compre ender as fases de:

63-388 Case: 4122

a) se providenciar uma multiplicidade de partículas precursoras de material polimérico, formador de hidrogel , absorvente, substancialmente insolúvel na água ;

b) se aplicar um agente de reticulação de interpartículas dentro das referidas partículas precursoras, sendo o referido agente de reticulação de interpartículas capaz de reagir com o referido, material polimérico das referidas partículas precursoras;

c) se associar naturalmente as referidas partículas precursoras para formar um agregado com poros interligado por meio de canais de intercomunicação; e

d) se fazer reagir o referido· agente de reticulação de interpartículas com o referido material polimérico das referidas partículas precursoras do referido agregado, enquanto se mantém a associação física das referidas partículas precursoras, para formar ligações que reticulam entre as referidas partículas precursoras para formar uma macroestrutura agregada reticulada de interpartículas;