Fibras Curtas e o Paradoxo da Integridade do Absorvente: Mito ou Realidade?

Atuo no setor de fraldas há 34 anos.  Em 1984, quando perguntei sobre o núcleo absorvente das fraldas, me disseram que o núcleo era feito com fibras de celulose. Quanto mais longas fossem essas fibras, melhor seriam para a fralda. Tínhamos que enviar amostras de fluff para nossos fornecedores de celulose a cada poucos meses, só para garantir que os moinhos de martelo ainda estavam funcionando bem. Se o comprimento médio da fibra começasse a ficar mais curto, por exemplo abaixo de 1,8mm de comprimento em vez do número ideal entre 2,3 – 2,6mm (dependendo do tipo específico de celulose que usávamos), precisávamos substituir os discos do moinho por uma nova lâmina mais afiada e então testar novamente o moinho para auferir a conformidade. Basicamente, se o preço fosse o mesmo, preferíamos fornecedores que conseguissem entregar fibras com comprimentos mais longos.

Poucos anos depois, após a metade da década de 80, as fraldas começaram a usar superabsorventes. A quantidade de fluff começou a diminuir, com a necessidade de aumentar a capacidade de retenção e ao mesmo tempo diminuir o espaço ocupado na prateleira.  Aumentar a proporção de Polímero Superabsorvente (PSA) no núcleo criou um problema completamente novo. O líquido demorava mais para penetrar no núcleo absorvente, e isso acarretava em vazamentos prematuros nas fraldas. Para reduzir o tempo de absorção, foi preciso adicionar um novo componente às fraldas.  Uma camada de absorção – ou aquisição – e distribuição (Acquistion and Distribution Layer), ou ADL. Logo notamos que quanto mais alta fosse a proporção de PSA, maior era a GSM (gramatura) necessária na ADL para evitar qualquer aumento no tempo. 

Durante anos continuamos lutando para fabricar produtos mais finos que muitas vezes acabavam não tendo a melhor integridade do núcleo; quando a fralda ficava totalmente saturada, ela poderia desmanchar. O comprimento da fibra e a densidade do painel eram sempre culpados, eram a primeira linha de defesa que tínhamos para responder a comentários de consumidores sobre integridade do produto. Também não conseguíamos elevar muito mais a densidade do painel, sob o risco de vender fraldas de “papelão”.  Além disso, a densidade do produto significava pouca coisa depois que a fralda fosse usada por alguns minutos.  

Conforme as velocidades das máquinas aumentavam, também crescia a necessidade de substituir o invólucro do núcleo de tecido por TNT leve para evitar que o material quebrasse durante os cortes automáticos.  Essa mudança ajudou a reduzir o retorno de líquido para a superfície, mas aumentou ainda mais o problema da integridade do produto, até que este se tornou crítico. 

Fornecedores de adesivos hhot-melt desenvolveram um produto especializado que podia ser usado para solucionar o problema, e o batizaram de hot melt de “integridade de”. Testes com usuários mostraram que a adição deste adesivo especial foi muito eficaz em deixar o núcleo intacto e reduzir as reclamações, mesmo quando a fralda estava completamente saturada.

À medida que as proporções de PSA continuaram a ultrapassar em muito a marca de 70%, novos tipos de PSA e ADLs precisaram ser desenvolvidos. Exceder a GSM de uma ADL, por exemplo acima de 80 ou 100 GSM, criou um novo tipo de desafio. Micro gotas podiam facilmente ser aprisionadas em uma ADL muito espessa, resultando em fraldas com excelentes tempos de absorção, mas desempenho ruim no retorno de líquido, em particular durante o primeiro insulto As ADLs que funcionaram melhor aproveitaram a troca de denier entre a camada superior e a ADL e também a troca de deniers dentro da própria ADL. Essas ADLs de alta tecnologia usavam camadas de múltiplos deniers e funcionavam muito bem. 

Ficou claro que uma variação de densidades entre a camada superior e a ADL, e uma variação de deniers dentro da própria ADL, ajudavam a transportar os líquidos mais rapidamente, criando um efeito parecido ao de uma válvula de retenção e reduzindo a possibilidade de aprisionar micro gotas, e tudo isso resultava em produtos mais secos, deixando o também mais confortável para o usuário. Elas também tinham uma vantagem que era fundamental: funcionavam melhor com GSMs mais baixas. 

Como temos visto, as fraldas de hoje usam gradientes de densidades para a camada superior e a ADL, e também aproveitam o uso de PSAs com diferentes propriedades colocando PSAs específicos em diferentes profundidades do núcleo; por outro lado, as fraldas modernas deixam a desejar em relação ao uso de diferentes tipos de celulose feitas com diferentes deniers.  Uma coisa que sabemos hoje é que nem todas as fibras se comportam da mesma maneira. As forças de ligação de hidrogênio entre os diferentes tipos de fibra não são os mesmos, uma fibra curta de um outro tipo de árvore pode ter forças de ligação mais fortes com o mesmo comprimento de fibra do que a fluff derivada de pinus. 

Uma linha típica de fraldas para adultos usa duas rodas formadoras. A dA maioria das fraldas e pants  para adultos usam um painel menor colocado sobre um painel maior.  Temos quase 50 anos de história nos dizendo que o núcleo precisa usar fibras mais longas, mesmo quando a questão de integridade do absorvente já foi solucionada, e temos provas sólidas de que um gradiente de densidade ajuda a transportar líquidos para longe da superfície, como uma válvula de retenção.  Talvez seja hora de revisar nossa história e reconsiderar nossos paradigmas.

Ficou claro que fibras curtas aumentam a capilaridade do núcleo, isso é óbvio, e os núcleos também são mais macios e capazes de suportar densidades maiores, portanto podemos esperar que fraldas que utilizem um mix maior de fibras curtas terão maior capacidade de retenção e, ao mesmo tempo, menor espessura se comparadas a fraldas feitas com fibras longas, como as de pinus. 

Também podemos esperar que fraldas com fibras curtas tenham menos retorno de fluido e sejam   mais secas, devido à melhor drenagem do núcleo. Isso não aparece em um teste laboratorial comum, devido ao protocolo de testes, mas acredito que possa ser observado a partir de testes de uso  , quando um usuário estiver interagindo e fazendo pressões dinâmicas no núcleo.  Ao mesmo tempo, como desvantagem, um núcleo com maior densidade feito com fibras curtas provavelmente precisará de ADLs melhores para evitar os tempos mais longos de absorção.  

Um núcleo feito com duas rodas formadoras   pode trazer todos os benefícios da fibra curta, sem precisar sacrificar nada, simplesmente usando celuloses diferentes em cada painel.  É fácil imaginar muitas situações onde o uso das fibras curtas irá melhorar o desempenho da fralda em geral. Também é fácil imaginar produtos que não serão beneficiados pelo uso de fibra curta, por exemplo fraldas para adultos com uma única camada e sem tiras laterais, nas quais o tempo maior de absorção da fibra curta poderia resultar em vazamentos, ainda mais se a fralda não for equilibrada usando uma ADL melhor.

Para concluir, podemos criar novas configurações de núcleo para melhorar o desempenho de fraldas sem aumentar o custo, podemos fabricar fraldas mais macias e finas, aumentar a capacidade e ter melhor capilaridade, se estivermos abertos a considerar o uso de fibras curtas nos seus núcleos.  Aquele que chegar ao design adequado do núcleo de fraldas obterá importantes ganhos de desempenho.