Composiciones de material compuesto sumamente absorbente, láminas absorbentes provistas de las composiciones y proceso para la producción de las mismas.

Un material compuesto sumamente absorbente que comprende unas fibras finas hidratables en forma demicrofibrillas que se obtienen a partir de celulosa o un derivado de la misma,

y partículas sólidas hinchables enagua, estando al menos parte de la superficie de cada una de las partículas sólidas hinchables en agua cubierta condichas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas, o estando dichas partículas sólidas hinchables en aguaunidas entre sí mediante dichas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas.

Composiciones de material compuesto sumamente absorbente, láminas absorbentes provistas de las composiciones y proceso para la producción de las mismas Antecedentes de la invención Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere a un material compuesto absorbente de un nuevo tipo en el que un cuerpo sólido hinchable en agua, que particularmente consiste en partículas de varios tamaños y formas desde polvo hasta microgránulos se mejora en cuanto a las características de funcionamiento y manejo. Más particularmente, la presente invención se refiere a un material compuesto sumamente absorbente que se compone de o que contiene un polímero absorbente como un cuerpo sólido hinchable en agua y que tiene una forma completamente diferente de los materiales absorbentes convencionales y una capacidad de absorción estable de un líquido de una cantidad mucho más alta que su propio volumen y a un material compuesto sumamente absorbente que se compone principalmente del material compuesto.

El material compuesto sumamente absorbente de la presente invención puede usarse ampliamente en pañales para bebés y adultos, productos para la higiene femenina, productos para el manejo de desechos líquidos y sólidos de animales, y productos médicos absorbentes de sangre al igual que productos sumamente absorbentes convencionales y por lo tanto es particularmente útil como un agente absorbente sin pasta de pulpa súper delgado que hace el mejor uso de las capacidades de un así denominado polímero absorbente. Además, el material compuesto absorbente puede usarse para un aislador frío, un material de contención de agua, un material anti-rocío, material de recubrimiento de cables submarinos, material para evitar accidentes relacionados con el agua.

Además, la presente invención se refiere a métodos y aparatos para la fabricación del material compuesto absorbente y el material compuesto que se compone principalmente del material compuesto absorbente.

Adicionalmente, la presente invención se refiere a una lámina absorbente que proporciona también la resistencia a pérdidas de una lámina inferior convencional cuando el material compuesto absorbente se usa en productos absorbentes en combinación con varios sustratos de lámina, a una lámina absorbente que proporciona también la capacidad de adquisición de una lámina superior convencional cuando el material compuesto absorbente se usa en productos absorbentes en combinación con varios sustratos de lámina, y a una lámina absorbente que puede usarse sola que proporciona también las capacidades de lámina inferior y lámina superior convencionales.

Técnica anterior

Un componente absorbente principal que se usa en un producto absorbente, que absorbe exudados de líquido y agua, se compone de una combinación de pasta de pulpa de madera de tipo en copos y un así denominado súper polímero absorbente (al que se hace referencia a continuación en el presente documento como el “SAP”) . No obstante, en los últimos años, con el fin de mejorar la eficiencia de distribución de los productos absorbentes, para reducir el espacio de inventario y de exposición del mismo, y para ahorrar recursos naturales, las necesidades sociales para reducir las dimensiones de unos productos absorbentes de otro modo relativamente voluminosos se están haciendo fuertes..

Unos medios para la fabricación de un producto absorbente más compacto y más delgado, en una combinación de SAP y pasta de pulpa, sería aumentar el contenido de SAP que tiene una absorbencia más alta que la de la pasta de pulpa de 2 a 10 veces y en consecuencia disminuir el contenido de pasta de pulpa. Finalmente, si el contenido del SAP se hace el 100 por ciento, podría obtenerse el producto absorbente más delgado y más compacto.

No obstante, a medida que el contenido del SAP aumenta, cuando éste absorbe agua, tiene lugar el así denominado “fenómeno de bloqueo de gel” debido a la característica de SAP. Por lo tanto, el producto absorbente no funciona tal como se diseñó. En la actualidad, se dice que la proporción de los contenidos del SAP y la pasta de pulpa es como máximo de 1 a 1. Una estructura en la que la proporción de los contenidos del SAP con respecto a la pasta de pulpa es de 2 o más alta a 1, o una así denominada sin pasta de pulpa en la que el contenido del SAP es casi de un 100 por ciento es muy difícil de conseguir en la actualidad. De acuerdo con los conceptos convencionales generalmente que se aplican en el campo de los productos absorbentes, la expresión “sin pasta de pulpa” quiere decir que la proporción de los contenidos de pasta de pulpa con respecto al SAP es de aproximadamente 1 o inferior.

Hasta el momento, se han realizado varios intentos para la estructura sin pasta de pulpa. Un SAP de tipo fibra o de tipo velo se fabrica hilando directamente en una fibra de tipo ácido acrílico o hidrolizando parcialmente una fibra de tipo ácido acrílico. Otro procedimiento es fabricar un polímero absorbente de tipo velo impregnando un velo con un monómero tal como un monómero acrílico y entonces polimerizando el monómero aplicando rayos

ultravioleta o un haz de electrones. Otro procedimiento más es fabricar una lámina de polímero absorbente carboximetilando un material textil no tejido de celulosa o similar y reticulando parcialmente a continuación la carboximetil-celulosa.

No obstante, hasta el momento, no se ha informado de ejemplos comercializados con éxito debido a los elevados costes de los materiales sin procesar y las altas inversiones de capital implicadas.

Los exudados de líquido que se descargan a partir de los cuerpos vivos son muy diferentes entre sí dependiendo de sus condiciones ambientales y vitales, y la frecuencia de descarga no es constante entre los mismos. Por lo tanto, las láminas absorbentes que se usan en muchos tipos de productos absorbentes necesitan, en respuesta a entornos variados, mostrar de forma estable la capacidad de absorción rápida y frecuentemente.

Tal como se describe anteriormente, un agente absorbente convencional de dos componentes (pasta de pulpa y el SAP) es capaz de cumplir la necesidad de absorber frecuentemente en cierta medida beneficiándose de la retención temporal por la pasta de pulpa de líquidos y la retención de forma estable por el SAP de líquidos. No obstante, un producto absorbente en el que el contenido del SAP se hace alto o el SAP solo se usa con el fin de garantizar una alta absorbencia tiene una grave desventaja; después de que un líquido se descargue en primer lugar el SAP comienza a absorber su totalidad al instante y por lo tanto la absorción inicial es muy veloz pero, a medida que la descarga se repite, la velocidad de absorción disminuye drásticamente.

Sumario de la invención [0012] Una primera forma de realización de la presente invención proporciona un material compuesto sumamente absorbente que comprende unas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas que se obtienen a partir de celulosa o un derivado de la misma, y partículas sólidas hinchables en agua, estando al menos parte de las superficies de dichas partículas sólidas hinchables en agua cubiertas con dichas fibras finas en forma de microfibrillas.

Se hace referencia a dichas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas que se obtienen a partir de celulosa o un derivado de la misma útil en la presente invención a continuación en el presente documento como las “HFFM”.

Al material compuesto absorbente puede darse la forma de una estructura tridimensional tal como de tipo polvo, de tipo partícula, de tipo microgránulo, de tipo lámina, y de cualquier otro tipo, y también en una de tipo lámina con una lámina de soporte de un material textil no tejido o similar como la base.

La presente invención proporciona además un metodo de fabricación del material compuesto absorbente. Este metodo comprende las etapas de dispersar un cuerpo sólido hinchable en agua y las HFFM, en un medio de dispersión que comprende una mezcla de un disolvente orgánico y agua, siendo el disolvente orgánico capaz de controlar el hinchamiento del cuerpo sólido hinchable en agua y de dispersar las HFFM y por lo tanto siendo miscible con agua, de separar el cuerpo sólido hinchable en agua y las HFFM a partir del líquido de dispersión resultante con respecto al medio de dispersión, y de retirar el componente líquido y de secar los mismos.

El material compuesto absorbente de la presente invención es básicamente un material compuesto de un cuerpo sólido hinchable en agua y las HFFM que recubre el cuerpo sólido. Ejemplos de un cuerpo sólido hinchable en agua son varios tipos de polisacáridos, agentes de floculación,... [Seguir leyendo]

1. Un material compuesto sumamente absorbente que comprende unas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas que se obtienen a partir de celulosa o un derivado de la misma, y partículas sólidas hinchables en agua, estando al menos parte de la superficie de cada una de las partículas sólidas hinchables en agua cubierta con dichas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas, o estando dichas partículas sólidas hinchables en agua unidas entre sí mediante dichas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas.

2. El material compuesto sumamente absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichas fibras finas 10 hidratables en forma de microfibrillas tienen un diámetro promedio de 2, 0 Im a 0, 01 Im.

3. El material compuesto sumamente absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichas partículas sólidas hinchables en agua son partículas de polímero absorbente.

4. El material compuesto sumamente absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas se obtienen moliendo y batiendo de forma suficiente pulpa de madera.

5. El material compuesto sumamente absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dichas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas son metabolitos de microorganismos. 20

6. El material compuesto sumamente absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dichas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas se obtienen mediante la microfibrilación de acetil–celulosa.

7. El material compuesto sumamente absorbente de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la proporción de

dichas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas con respecto a dichas partículas de polímero absorbente es de entre un 0, 5 y un 20 % en peso.

8. El material compuesto sumamente absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende una fibra cortada corta. 30

9. El material compuesto sumamente absorbente de acuerdo con la reivindicación 3, que además comprende una fibra cortada corta, en el que la fibra cortada corta tiene una longitud de fibra más larga que el diámetro promedio de dichas partículas de polímero absorbente.

10. Un producto absorbente tal como pañales para bebé, pañales para adulto, productos para la incontinencia y productos para la higiene femenina, comprendiendo el producto absorbente una lámina absorbente formada mediante la combinación del material compuesto sumamente absorbente tal como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 con un soporte de lámina.

11. Un método de fabricación de un material compuesto sumamente absorbente, que comprende las etapas de:

dispersar fibras finas hidratables en forma de microfibrillas que se obtienen a partir de celulosa o un derivado de la misma y un cuerpo sólido hinchable en agua en un medio de dispersión que comprende una mezcla de agua y un disolvente orgánico miscible en agua y que tiene una proporción en volumen de disolvente orgánico 45 miscible en agua / agua de 9/1 a 5/5 para formar un líquido de dispersión; separar dicho cuerpo sólido hinchable en agua y dichas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas de dicho medio de dispersión, y retirar el componente líquido para separar el componente sólido y secar a continuación.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicho líquido de dispersión se aplica sobre una lámina de soporte y, a continuación, se llevan a cabo la eliminación de líquido y el secado, mediante lo cual un material compuesto sumamente absorbente de partículas de polímero absorbente y partículas finas hidratables en forma de microfibrillas se forma sobre dicha lámina de soporte.

13. El método de acuerdo con las reivindicaciones 11 o 12, en el que dicho disolvente orgánico es uno que se selecciona de un grupo que consiste en alcoholes tales como metanol, etanol y alcohol isopropílico, alcoholes polivalentes tales como etilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol, polietilenglicol de bajo peso molecular y glicerina y acetona, metiletilcetona, dioxano y dimetilsulfóxido, y cualquier combinación de los mismos.

14. El método de acuerdo con las reivindicaciones 11 a 13, en el que la concentración de suspensión de dichas fibras finas hidratables en forma de microfibrillas en dicho medio de dispersión es de un 0, 1 a un 5 por ciento en peso y en el que la concentración de dichas partículas de polímero absorbente en dicho medio de dispersión es de un 5 a un 50 por ciento en peso sobre la base del peso total de dicho líquido de dispersión.