Esteras fibrosas absorbentes no tejidas y proceso para preparar las mismas.

Un dispositivo que atrapa líquidos, que comprende:

por lo menos una fibra,

en donde la por lo menos una fibra se compone de:

por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo;

por lo menos un componente absorbente; y

por lo menos un componente de agente humectante,

en donde el componente absorbente y el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo están enproximidad física en la por lo menos una fibra, lo que tiene como resultado una comunicación de fluidos, y en dondeel componente absorbente es más absorbente que el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo.

Esteras fibrosas absorbentes no tejidas y proceso para preparar las mismas.

Campo de la invención La presente invención está relacionada con dispositivos que atrapan líquidos (por ejemplo, esteras fibrosas absorbentes no tejidas) y con un proceso para la preparación de tales dispositivos. Más particularmente, la presente invención está relacionada con materiales absorbentes mecánicamente fuertes hechos a partir de dichos dispositivos que atrapan líquidos (por ejemplo, esteras fibrosas no tejidas) y con un método para preparar los mismos. En una realización, un dispositivo que atrapa líquidos de la presente invención comprende por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo (HEFC, del inglés hydrophilic elastomeric fibrous component) y por lo menos un componente de agente humectante. En otra realización, un dispositivo que atrapa líquidos de la presente invención incluye por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo (HEFC) , por lo menos un componente absorbente y por lo menos un componente de agente humectante. En un caso, el componente de agente humectante de la presente invención está contenido sobre y/o dentro de las fibras y/o nanofibras que forman el dispositivo que atrapa líquidos (p. ej., una estera fibrosa no tejida) de la presente invención.

Antecedentes de la invención Las nanofibras y los artículos que contienen y/o están hechos de nanofibras han atraído recientemente el interés para el uso en una variedad de productos para el consumidor. Por ejemplo, en el campo de productos de cuidado personal tales como pañales, tampones y compresas para incontinencia incluyen en los mismos una o más esteras fibrosas que están diseñadas para absorber uno o más líquidos (por ejemplo, sangre, orina, etc.) . En la técnica se conoce como formar esteras fibrosas a partir de fibras y/o nanofibras.

Puede utilizarse una variedad de métodos conocidos en la técnica para producir nanofibras adecuadas para su uso en esteras fibrosas no tejidas. Estas técnicas incluyen fundido por soplado (melt-blowing) , nanofibras por chorro de gas (NGJ, del inglés nanofibers-by-gas-jet) , y electro-hilado (electrospinning) . En un proceso de fundido por soplado, una corriente de polímero fundido u otro material de formación de fibras es extruido típicamente en un chorro de gas para formar fibras. Las fibras resultantes son típicamente de más de 1.000 nanómetros de diámetro, y más típicamente de más de 10.000 nanómetros de diámetro.

El electro-hilado de líquidos y/o soluciones capaces de formar fibras, conocido también dentro de la industria de formación de fibras como hilado electrostático, es bien conocido y ha sido descrito en varias patentes, así como en la bibliografía general. El proceso de electro-hilado generalmente implica la creación de un campo eléctrico en la superficie de un líquido. Las fuerzas eléctricas resultantes crean un chorro de líquido que lleva una carga eléctrica. De este modo, los chorros líquidos pueden ser atraídos por otros objetos cargados eléctricamente con un potencial eléctrico adecuado. A medida que el chorro de líquido se alarga y se desplaza, el material de formación de fibras dentro del chorro de líquido se seca y se endurece. El endurecimiento y secado del chorro alargado de líquido puede ser provocado por el enfriamiento del líquido (es decir, cuando el líquido es normalmente un sólido a temperatura ambiente) , la evaporación de un disolvente (por ejemplo, por deshidratación) , endurecimiento inducido físicamente o por un mecanismo de curado (es decir, endurecimiento inducido químicamente) . Las fibras cargadas resultantes se recogen en un receptor cargado opuestamente, ubicado adecuadamente, y posteriormente se retiran de él según sea necesario, o se aplican directamente a una zona de objetivo generalizada conectada a tierra o cargada opuestamente. Estas fibras se pueden formar en esteras fibrosas no tejidas, bandas u otras estructuras y ser incorporadas, según se desee, en una amplia gama de productos.

En algunas aplicaciones, especialmente las relacionadas con los productos de cuidado personal tales como pañales, tampones y/o compresas para la incontinencia, es muy deseable diseñar esteras fibrosas, bandas y/o estructuras que absorban rápidamente uno o más líquidos, sean cómodos para el usuario y sean hipoalergénicos.

De este modo, existe la necesidad en la técnica de esteras fibrosas, bandas y/u otras estructuras que posean, entre otras cosas, mejores propiedades de absorción de agua y puedan utilizarse en aplicaciones en las que se deben absorber rápidamente uno o más líquidos.

Compendio de la invención La presente invención está relacionada con dispositivos que atrapan líquidos (por ejemplo, esteras fibrosas absorbentes no tejidas) y con un proceso para la preparación de tales dispositivos. Más particularmente, la presente invención está relacionada con materiales absorbentes mecánicamente fuertes hechos a partir de dichos dispositivos que atrapan líquidos (por ejemplo, esteras fibrosas no tejidas) y con un método para preparar los mismos. En una realización, un dispositivo que atrapa líquidos de la presente invención comprende por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo (HEFC, del inglés hydrophilic elastomeric fibrous component) y por lo menos un componente de agente humectante. En otra realización, un dispositivo que atrapa líquidos de la presente invención incluye por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo (HEFC) , por lo menos un componente absorbente y por lo menos un componente de agente humectante. En un caso, el componente de agente humectante de la presente invención está contenido sobre y/o dentro de las fibras y/o nanofibras que forman el dispositivo que atrapa líquidos (p. ej., una estera fibrosa no tejida) de la presente invención.

En una realización, la presente invención está relacionada con un dispositivo que atrapa líquidos que comprende: por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo; por lo menos un componente absorbente; y por lo menos un componente de agente humectante, en donde el componente absorbente y el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo están en proximidad física, que tiene como resultado una comunicación de fluidos, y en donde el componente absorbente es más absorbente que por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo.

En otra realización, la presente invención está relacionada con un proceso para hacer un dispositivo que atrapa líquidos que comprende las etapas de: (a) producir por lo menos una fibra a partir de una solución que comprende: por lo menos un componente elastomérico hidrófilo, en donde el por lo menos un componente elastomérico hidrófilo produce por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo; por lo menos un componente absorbente; y por lo menos un componente de agente humectante; (b) recoger la por lo menos una fibra; (c) utilizar la por lo menos una fibra para formar un dispositivo que atrapa líquidos, en donde la por lo menos una fibra incluye por lo menos un componente absorbente en proximidad física con el resultado de por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo, lo que tiene como resultado una comunicación de fluidos entre el por lo menos un componente absorbente y el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo.

En todavía otra realización, la presente invención está relacionada con un proceso para hacer un dispositivo que atrapa líquidos que comprende las etapas de: (i) producir por lo menos una fibra a partir de una solución que comprende: por lo menos un componente elastomérico hidrófilo, en donde el por lo menos un componente elastomérico hidrófilo produce por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo; por lo menos un componente absorbente; y por lo menos un componente de agente humectante; (ii) recoger la por lo menos una fibra; (iii) utilizar la por lo menos una fibra para formar por lo menos una capa de fibras en el dispositivo que atrapa líquidos, en donde la por lo menos una fibra incluye por lo menos un componente absorbente en proximidad física con el resultado de por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo, lo que tiene como resultado una comunicación de fluidos entre el por lo menos un componente absorbente y el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo.

En todavía incluso otra realización, la presente invención está relacionada con un dispositivo que atrapa líquidos que comprende: por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo; y por lo menos un componente de agente humectante, en donde el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo y el por lo menos un componente de agente... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo que atrapa líquidos, que comprende:

por lo menos una fibra, en donde la por lo menos una fibra se compone de:

por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo;

por lo menos un componente absorbente; y

por lo menos un componente de agente humectante,

en donde el componente absorbente y el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo están en proximidad física en la por lo menos una fibra, lo que tiene como resultado una comunicación de fluidos, y en donde el componente absorbente es más absorbente que el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo.

2. El dispositivo que atrapa líquidos de la reivindicación 1, en donde el por lo menos un componente absorbente se distribuye de una o más de las siguientes maneras: revestido sobre la superficie del por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo, incrustado en el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo y enredado mecánicamente por el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo.

3. El dispositivo que atrapa líquidos de la reivindicación 1, en donde el por lo menos un componente absorbente se selecciona de entre uno o más poliésteres, poliéteres, poliéster-poliéteres, polímeros con ácidos carboxílicos colgantes o hidroxilos colgantes, polisiloxanos, poliacrilamidas, caolinas, serpentinas, esmectitas, glauconita, cloritas, vermiculitas, atapulgita, sepiolita, allofanita y imogolita, poliacrilatos de sodio y ácido 2-propenamida-co-2propenoico o mezclas de dos o más de los mismos.

4. El dispositivo que atrapa líquidos de la reivindicación 1, en donde por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo se selecciona de por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo electro-hilado, por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo de nanofibra por chorro de gas, o una combinación de los mismos, preferiblemente en donde el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo se selecciona de entre una o más proteínas zein, elastómeros de poliéster, polidimetilsiloxano, elastómeros de poli (éter-co-éster) hidrófilos, elastómeros de silicona-co-polietilenglicol, elastómeros de silicona termoplástica, poliacrilatos, poliuretanos termoplásticos, poli (éter-co-uretanos) o combinaciones de dos o más de los mismos.

5. El dispositivo que atrapa líquidos de la reivindicación 1, en donde por lo menos un componente absorbente está presente en una cantidad del 1 por ciento en peso al 85 por ciento en peso, preferiblemente en donde el por lo menos un componente absorbente está presente en una cantidad del 5 por ciento en peso al 70 por ciento en peso, más preferiblemente en donde el por lo menos un componente absorbente está presente en una cantidad del 30 por ciento en peso al 50 por ciento en peso.

6. El dispositivo que atrapa líquidos de la reivindicación 1, en donde el por lo menos un agente humectante se selecciona de entre uno o más compuestos no iónicos, aniónicos, catiónicos o mezclas de dos o más de los mismos, preferiblemente en donde el por lo menos un agente humectante se selecciona de entre uno o más jabones, alcoholes, ácidos grasos, agentes tensioactivos, glicoles, azúcares, polisacáridos y polímeros de bajo peso molecular, o mezclas de dos o más de los mismos, más preferiblemente en donde el por lo menos un agente humectante se selecciona de entre monolaurato de sorbitán polioxietileno, glicerol, agentes tensioactivos de silicio iónico, polidimetil siloxanos cuaternarios, o una combinación de dos o más de los mismos, lo más preferiblemente en donde el por lo menos un agente humectante es un polidimetil siloxano dicuaternario.

7. El dispositivo que atrapa líquidos de la reivindicación 1, en donde el por lo menos un agente humectante está presente en una cantidad del 0, 01 por ciento en peso al 1 por ciento en peso, preferiblemente en donde el por lo menos un agente humectante está presente en una cantidad del 0, 025 por ciento en peso al 0, 5 por ciento en peso, más preferiblemente en donde el por lo menos un agente humectante está presente en una cantidad del 0, 05 por ciento en peso al 0, 25 por ciento en peso, lo más preferiblemente en donde el por lo menos un agente humectante está presente en una cantidad del 0, 075 por ciento en peso al 0, 1 por ciento en peso.

8. El dispositivo que atrapa líquidos de la reivindicación 1, en donde el dispositivo que atrapa líquidos es un dispositivo seleccionado de entre un pañal, un tampón, una compresa sanitaria, una escobilla sanitaria, un dispositivo de absorción de derrames, un cabezal de fregona y un dispositivo de encerado de suelos.

9. El dispositivo que atrapa líquidos de la reivindicación 1, en donde el dispositivo se forma a partir de por lo menos dos capas de fibras no tejidas, una primera capa de fibras y una segunda capa de fibras, la primera capa de fibras y la segunda capa de fibras están en comunicación de fluidos entre sí, y en donde sólo la primera capa de fibras contiene el por lo menos un agente humectante, o en donde tanto la primera como la segunda capa de fibras contienen el por lo menos un agente humectante, y en donde sólo la primera capa de fibras contiene un aditivo adicional.

10. Un proceso para hacer un dispositivo que atrapa líquidos según lo definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 que comprende las etapas de:

(a) producir por lo menos un fibra a partir de una solución que comprende:

por lo menos un componente elastomérico hidrófilo, en donde el por lo menos un componente elastomérico hidrófilo produce por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo;

por lo menos un componente absorbente; y

por lo menos un componente de agente humectante;

(b) recoger la por lo menos una fibra;

(c) utilizar la por lo menos una fibra para formar un dispositivo que atrapa líquidos, en donde la por lo menos una fibra incluye por lo menos un componente absorbente en proximidad física con el resultado de por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo, lo que tiene como resultado una comunicación de fluidos entre el por lo menos un componente absorbente y el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo.

11. El proceso de la reivindicación 10, en donde se utiliza por lo menos una fibra para formar por lo menos una capa de fibras en el dispositivo que atrapa líquidos.

12. El proceso de la reivindicación 11, en donde el dispositivo que atrapa líquidos comprende dos o más capas de fibras, una primera capa de fibras y una segunda capa de fibras, la primera capa de fibras y la segunda capa de fibras están en comunicación de fluidos entre sí, en donde la primera capa de fibras se forma a partir de una solución según la etapa (a) de la reivindicación 10 y la segunda capa de fibras se forma al someter una solución que comprende por lo menos un componente elastomérico hidrófilo y por lo menos un componente de absorbente a un proceso de electro-hilado y/o nanofibra por chorro de gas, preferiblemente en donde por lo menos una de entre la primera capa de fibras y la segunda capa de fibras comprende además por lo menos un aditivo adicional.

13. El dispositivo que atrapa líquidos de la reivindicación 1, en donde el por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo se selecciona de entre por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo electrohilado, por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo de nanofibra por chorro de gas, o una combinación de los mismos.

14. Un proceso para hacer un dispositivo que atrapa líquidos que comprende las etapas de:

(A) producir preferiblemente por electro-hilado, nanofibra por chorro de gas, o una combinación de los mismos, por lo menos una fibra a partir de una solución que comprende:

por lo menos un componente elastomérico hidrófilo, en donde el por lo menos un componente elastomérico hidrófilo produce por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo; y

por lo menos un componente de agente humectante;

(B) recoger la por lo menos una fibra;

(C) utilizar la por lo menos una fibra para formar un dispositivo que atrapa líquidos, en donde por lo menos una fibra incluye por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo en proximidad física con por lo menos un componente de agente humectante, lo que tiene como resultado una comunicación de fluidos entre por lo menos un componente fibroso elastomérico hidrófilo y por lo menos un componente de agente humectante.