MXPA00008954A - Estructuras absorbentes que comprenden miembros de almacenamiento de fluido con habilidad mejorada para deshidratar miembros de distribucion - Google Patents

Estructuras absorbentes que comprenden miembros de almacenamiento de fluido con habilidad mejorada para deshidratar miembros de distribucion

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MXPA00008954A
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csac
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Gianfranco Palumbo
Mattias Schmidt
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Procter & Gamble
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Abstract

La presente invención es una estructura absorbente que seráutilizada en artículos absorbentes, teniendo por lo menos una primera región para la adquisición/distribución de fluido y una segunda región para el almacenamiento de fluido. La primera región puede contener materiales que tiene una presión de desabsorción capilar relativamente alta, ya que los materiales en la segunda región exhiben una presión de absorción capilar suficientemente alta con el fin de seguir drenando eficientemente la primera región. El material de la primera región tiene una Altura de Desabsorción de Absorción Capilar (CSDH 90) de más de 40 cm y el material de la segunda región satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos:(a) una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g a 35 cm en la prueba de absorción capilar;(b) una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g a 0 cm en la prueba de absorción capilar y una eficiencia de absorción de por lo menos 55%a 40 cm;(c) una Altura Absorbente de Absorción Capilar a 50%de su capacidad a una altura de absorción de 0 cm (CSAH 50) de por lo menos 35 cm en la prueba de absorción capil

Description

ESTRUCTURAS ABSORBENTES QUE COMPRENDEN MIEMBROS DE ALMACENAMIENTO DE FLUIDO CON HABILIDAD MEJORADA PARA DESHIDRATAR MIEMBROS DE DISTRIBUCIÓN CAMPO GENERAL DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a artículos absorbentes que principalmente están diseñados para recibir y retener descargas del cuerpo, tales como orina. Dichos artículos son artículos de higiene desechables como pañales para bebés, calzones entrenadores, artículos de incontinencia para adultos, y similares.
ANTECEDENTES/TÉCNICA ANTERIOR Los artículos absorbentes para recibir y retener descargas del cuerpo tales como orina o heces fecales, tales como pañales desechables, calzones entrenadores, artículos de incontinencia para adultos, son bien conocidos en la técnica y se ha gastado un gran esfuerzo contra la mejora de su funcionamiento. La habilidad de proporcionar artículos absorbentes mejor realizados, tales como pañales, ha sido contingente con la habilidad para desarrollar núcleos o estructuras absorbentes relativamente delgadas que puedan adquirir y almacenar grandes cantidades de fluidos descargados por el cuerpo, en particular orina. A este respecto, el uso de ciertos polímeros absorbentes por lo general denominados como "hidrogeles", "superabsorbente" o material "hidrocoloidal" o "formación de hidrogel" ha sido particularmente importante. Ver, por ejemplo, patente de E. U. A. 3,699,103 (Harper y otros), expedida el 13 de junio de 1972 y la patente de E. U. A. de E. U. A. 3,770,731 (Harmon), expedida el 20 de junio de 1992, que describen el uso de dichos polímeros absorbentes (de aquí en adelante "polímeros absorbentes formadores de hidrogel") en artículos absorbentes. En realidad, el desarrollo de pañales más delgados ha sido la consecuencia directa de núcleos absorbentes más delgados que toman ventaja de la habilidad de estos polímeros absorbentes de formación de hidrogel para absorber grandes cantidades de fluidos descargados por el cuerpo, típicamente cuando se utilizan en combinación con una matriz fibrosa. Ver, por ejemplo, patente de E. U. A. 4,673,402 (Weisman y otros), expedida el 16 de junio de 1987 y patente de E. U. A. 4,935,022 expedida el 19 de junio de 1990, que describen estructuras de núcleo de capa doble comprendiendo una matriz fibrosa y polímeros absorbentes de formación de hidrogel útiles para formar pañales no voluminosos, compactos, delgados. Ver también, patente de E. U. A. 5,562,646 (Goldman y otros) expedida el 8 de octubre de 1996, y la patente de E. U. A. 5,599,335 (Goldman y otros), expedida el 4 de febrero de 1997, ambas se refieren a núcleos absorbentes que comprenden regiones de altas concentraciones de polímero de formación de hidrogel, en donde el polímero forma una zona de transportación de fluido continua de gel después del hinchamiento. Además, o alternativamente al uso de polímeros absorbentes de formación de hidrogel como el componente principal en estructuras de almacenamiento de artículos absorbentes, el uso de materiales de espuma poliméricos derivados de emulsiones de agua en aceite de alta fase interna ("HIPEs") ha sido identificado. Ver, por ejemplo, patente de E. U. A. 5,260,345 (DesMarais y otros), expedida el 9 de noviembre de 1993, patente de E. U. A. 5,387,207 (Dyer y otros) expedida el 7 de febrero de 1995 y patente de E. U. A. 5,560,222 (DesMarais y otros) expedida el 22 de julio de 1997. También la aplicación de dichos materiales en estructuras absorbentes y artículos absorbentes enfocados sobre el almacenamiento de los fluidos dentro de la estructura, considerando en general aspectos de comodidad como el ancho de la estructura, tal como se describe en la patente de E. U. A. 4,610,678, intitulada "High-Density Absorbent Estructures", (Estructuras Absorbentes de Alta Densidad) expedida a Weisman y otros el 9 de septiembre de 1986; patente de E. U. A. 4,673,402 intitulada "Absorbent Articles ulT Dual-Layered Cores" (Artículos Absorbentes con Núcleos de Capas Dobles) expedida a Weisman y otros, el 16 de junio de 1987; patente de E. U. A. 4,888,231 intitulada "Absorbent Core Having A Dusting Layer" (Núcleo Absorbente que tiene una Capa de Polvo) expedida a Angstadt el 19 de diciembre de 1989; EP-A-0 640 de Bewic -Sonntag y otros; US 5 180 622 (Berg y otros); US 5 102 597 (Roe y otros; US 5 387 207 (LaVon); EP-A-774.242; o EP-A- 0.797.968 y EP-A-0.810.078. Se hace otra descripción de las estructuras que tienen una baja capacidad en las regiones entre las piernas del usuario tal como en la solicitud de PCT US 97/05046, presentada el 27 de marzo de 1997, con relación al movimiento del fluido a través de ciertas regiones del artículo que comprende los materiales que tienen buenas propiedades de adquisición y distribución hacia otras regiones comprendiendo materiales que tienen capacidades específicas de almacenamiento de líquido.
OBJETOS DE LA INVENCIÓN Aunque dichos materiales han sido diseñados con mecanismos de transporte capilar en mente, de esta manera el objeto es colocar materiales con capilares pequeños y/o carácter hidrofílico incrementado más cerca al material de almacenamiento final, y materiales con poros más grandes y menos carácter hidrofílico más cerca de la zona de carga, no ha sido reconocido que los materiales de adquisición/distribución tienen la tendencia a no solo transportar el fluido, sino que también a retener el líquido, lo cual puede dar como resultado bajo condiciones específicas efectos no deseados, tales como rehumedecimiento o funcionamiento de adquisición y/o distribución de fluido reducida, lo cual es particularmente pronunciado para materiales de adquisición/distribución que son diseñados para equilibrar las propiedades de adquisición y distribución. Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proporcionar una estructura absorbente, la cual tenga un equilibrio mejorado de las propiedades de manejo del fluido de manera que los materiales o miembros de adquisición/distribución pueden ser deshidratados eficientemente por los materiales o miembros de almacenamiento. Es un objeto más de la presente invención en donde esto se logre a través de materiales o miembros de almacenamiento de fluido que tengan una alta capacidad de succión de líquido. Es otro objeto más de la presente invención proporcionar un material o miembro de almacenamiento absorbente que tenga una alta capacidad de succión capilar, en donde el material o miembro de almacenamiento absorbente comprenda el polímero absorbente de formación de hidrogel. Otro objeto más de la invención es seleccionar combinaciones de materiales adecuados para dichas estructuras absorbentes aplicando la prueba de absorción en forma de tendido como se establece más adelante.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a estructuras absorbentes para utilizarse en artículos absorbentes, comprendiendo una primera región para la adquisición/distribución del fluido y una segunda región para el almacenamiento del fluido. La primera región comprende materiales, los cuales pueden tener una presión de desabsorción capilar relativamente alta, ya que la segunda región comprende materiales o miembros que exhiben una presión de absorción capilar suficientemente alta con el fin de seguir drenando eficientemente la primera región. La invención tiene por objeto definir las propiedades de absorción del miembro absorbente de almacenamiento en combinación con las propiedades de desabsorción del miembro de adquisición/distribución, de manera que los miembros de adquisición/distribución siguen siendo efectivas y eficientemente deshidratados por el miembro absorbente de almacenamiento, por lo que los materiales de adquisición/distribución de fluido siguen exhibiendo buenas propiedades de distribución de fluido y de esta manera tienen presiones capilares comparativamente altas. En un aspecto, la presente invención comprende un artículo absorbente que comprende una primera región y una segunda región en comunicación del líquido con la primera región, por lo que la primera región comprende un material que tiene una altura de desabsorción de absorción capilar correspondiendo a una capacidad del 90% de la capacidad máxima a una altura de 0 cm (CSDH 90) de más de 40 cm y la segunda región comprende un material que satisface uno de los siguientes requerimientos: (a) una Capacidad de Adsorción de Desabsorción capilar a 35 cm (CSAC 35) de por lo menos 15 g/g en la prueba de absorción capilar; y/o (b) Capacidad de Adsorción y Desabsorción capilar a 0 cm (CSAC 0) de por lo menos 15 g/g en la prueba de absorción capilar y una eficiencia de absorción desabsorción capilar a 40 cm (CSAE 40) de por lo menos 55%; y/o (c) una altura de absorción de desabsorción capilar a 50% de su capacidad a una altura de absorción de 0 cm (CSAH 50) de por lo menos 35 cm en la prueba de absorción capilar. En una modalidad preferida, la segunda región comprende un material que tiene una CSAC a 40 cm (CSAC 40) de por lo menos 20 g/g, o alternativamente al menos 15 g/g a CSDH 90 actual del primer material. En otra modalidad preferida, la segunda región comprende un material que tiene un CSAC 0 de por lo menos 20 g/g, preferiblemente mayor que 25 g/g y aún muy preferiblemente por lo menos 35 g/g, cuando tiene un CSAE 40 de por lo menos 50%. Alternativamente, la segunda región puede comprender un material teniendo CASC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE de por lo menos 55% al CSDH real del primer material. En una modalidad adicional preferida, la segunda región comprende un material que tiene un CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y un CSAE 40 de por lo menos 65%. En otra modalidad preferida, la segunda región comprende un material que tiene una altura de absorción de adsorción capilar a 50% de su capacidad a una altura de absorción de 0 cm (CSAH 50) de por lo menos 45 cm, de preferencia al menos 60 cm y aún muy preferiblemente 80 cm. En otro aspecto alternativo, la primera región comprende un material que tiene un CSDH 90 de más de 100 cm y la segunda región comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) CSAC 100 de por lo menos 5 g/g; (b) CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE 100 de por lo menos 25%; (c) CSAH 50 de por lo menos 35 cm. En una modalidad preferida de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene CSAC 0 de por lo menos 20 g/g, de preferencia al menos 25 g/g y aún muy preferiblemente por lo menos 35 g/g, por lo que CSAE (60 cm) de al menos 50%. En un aspecto alternativo de esta modalidad, la segunda región comprende un material que tiene CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE al CSDH 90 real del primer material de por lo menos 50%. En otro aspecto más de la presente invención, la segunda región comprende un material que tiene CSAH 50 de por lo menos 45 cm, de preferencia de al menos 60 cm y aún muy preferiblemente de por lo menos 80 cm. En otro aspecto más de la invención, la estructura absorbente comprende una primera región y una segunda región, en donde la primera región comprende un material que tiene CSDH 80 de más de 35 cm y la segunda región comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g a 35 cm en la prueba de adsorción superior; y/o (b) una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g a 0 cm en la prueba de absorción capilar y una eficiencia de absorción de por lo menos 50% a 35 cm; y/o (c) una altura de absorción y adsorción capilar a 50% de su capacidad a una altura de absorción de 0 cm (CASH 50) de por lo menos 35 cm en la prueba de absorción capilar. En una modalidad preferida de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 18 g/g a 35 cm en la prueba de absorción capilar, de preferencia de al menos 21 g/g a 35 cm en la prueba de absorción capilar, y aún muy preferiblemente de por lo menos 30 g/g a 35 cm en la prueba de absorción capilar. En una modalidad alternativa de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g al CSDH 80 actual del primer material. En una modalidad preferida de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 20 g/g, preferiblemente de por lo menos 25 g/g, aún muy preferiblemente de por lo menos 35 g/g a 0 cm en la prueba de absorción capilar y una eficiencia de absorción de por lo menos 50% a 35 cm. En una alternativa esta modalidad, la segunda región comprende un material que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g a 0 cm en la prueba de absorción capilar y una eficiencia de absorción de por lo menos 60%, aún muy preferiblemente de al menos 85% a 35 cm. Alternativamente, la segunda región comprende un material que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g a 0 cm en la prueba de absorción capilar y una eficiencia de absorción de por lo menos 50% al CSDH 80 real del primer material. Aún en otra modalidad preferida, la segunda región comprende un material que tiene una altura de absorción de adsorción capilar a 50% de su capacidad a una altura de absorción de 0 cm (CSAH 50) de por lo menos 45 cm, aún muy preferiblemente de por lo menos 60, y muy preferiblemente de por lo menos 80 cm en la prueba de absorción capilar. En otro aspecto más de la presente invención, la primera región comprende un material que tiene una CSDH 80 de más de 60 cm y la segunda región comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) CSAC 60 de al menos 11 g/g; (b) CSAC 0 de al menos 15 g/g y CSAE 60 de al menos 50%; (c) CSAC 50 de al menos 35 cm. En otra modalidad preferida de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene un CSAC a la CSDH 80 actual del primer material de por lo menos 11 g/g. En otra modalidad de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene CSAC 0 de por lo menos 20 g/g, de preferencia mayor que al menos 25 g/g, aún muy preferiblemente mayor que por lo menos 35 g/g y CSAE 60 de por lo menos 50%. En una modalidad alternativa de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE a la CSDH 80 actual del primer material de por lo menos 50%. . En una modalidad más de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una CSAH 50 de por lo menos 45 cm, de preferencia mayor que 60 cm, aún muy preferiblemente mayor que 80 cm. En otro aspecto más, la presente invención se refiere a una estructura absorbente, en donde la primera región comprende un material que tiene una CSDH 80 mayor que 90 cm, y una segunda región que comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) CSAC 90 de por lo menos 8.5 g/g; (b) CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE 90 de por lo menos 20%; (c) CSAH 50 de por lo menos 45 cm. En una modalidad preferida de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene CSAC a la CSDH 80 actual del primer material de por lo menos 8.5 g/g. En una modalidad preferida adicional de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene CSAC 0 de por lo menos 20 g/g, preferiblemente mayor que 25 g/g, aún muy preferiblemente mayor que 35 g/g y CSAE 60 de por lo menos 50%. En una modalidad alternativa de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE a la CSDH 80 actual del primer material de por lo menos 20%. En una modalidad adicional preferida de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una CSAH 50 de por lo menos 45 cm, muy preferiblemente de al menos 60 cm, y aún muy preferiblemente de por lo menos 80 cm.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra un pañal, como un ejemplo para un artículo absorbente. La Figura 2 muestra el equipo de adsorción capilar.
DEFINICIONES Como se utiliza en la presente, el término "artículos absorbentes" se refiere a dispositivos que absorben y contienen exudados del cuerpo, y, más específicamente se refiere a dispositivos que se colocan contra o cerca del cuerpo del usuario para absorber y contener los varios exudados desechados del cuerpo. Como se utiliza en la presente, el término "fluidos del cuerpo" incluye, pero no se limita a, orina, menstruación y descargas vaginales, sudor y heces fecales. El término "desechable" se utiliza en la presente para describir artículos absorbentes que no pretenden ser lavados o de otra manera restaurados o reutilizados como un artículo absorbente (es decir, están destinados a ser desechados después de uso, y, preferiblemente, a ser recirculados, formados en composta o de otra manera desechados en una manera ambientalmente compatible). Como se utiliza en la presente, el término "dimensión Z" se refiere a la dimensión ortogonal a la longitud y anchura del miembro, núcleo o artículo. La dimensión Z usualmente corresponde al espesor de miembro, núcleo o artículo. Como se utiliza en la presente, el término "dimensión X-Y" se refiere al plano ortogonal al espesor del miembro, núcleo o artículo. La dimensión X-Y usualmente corresponde a la longitud y la anchura, respectivamente, del miembro, núcleo o artículo. Como se utiliza en la presente, el término "núcleo absorbente" se refiere al componente del artículo absorbente que principalmente es sensible a las propiedades de manejo de fluido del artículo, incluyendo adquisición, transportación, distribución y almacenamiento de los fluidos del cuerpo. Como tal, el núcleo absorbente típicamente no incluye la lámina superior o la lámina de respaldo del artículo absorbente. Como se utiliza en la presente, el término "miembro absorbente" se refiere a los componentes del núcleo absorbente que típicamente proporcionan una o más funcionalidad de manejo de fluido, por ejemplo, adquisición de fluido, distribución de fluido, transportación de fluido, almacenamiento de fluido, etc. El miembro absorbente puede comprender todo el núcleo absorbente o solamente una porción del núcleo absorbente, es decir, el núcleo absorbente puede comprender uno o más miembros absorbentes. El "miembro absorbente de almacenamiento" es el componente(s) de miembro absorbente del núcleo absorbente que funciona principalmente para almacenar finalmente los fluidos absorbidos. Como se discutió anteriormente, el miembro absorbente de almacenamiento también puede distribuir el fluido como resultado de su capacidad de penetración vertical. Como se utiliza en la presente, los términos "región(es)" o "zona(s)" se refieren a porciones o secciones del miembro absorbente. Como se utiliza en la presente, el término "capa" se refiere a un miembro absorbente, cuya dimensión primaria es X-Y, es decir, a lo largo de su longitud y anchura. Se debe entender que el término capa necesariamente no está limitado a capas o láminas individuales de material. De esta manera, la capa puede comprender láminas o combinaciones de varias láminas o bandas del tipo requisito de materiales. Por consiguiente, El término "capa" incluye los términos "capas" y "en capas". Para los propósitos de esta invención, también se debe entender que el término "superior" se refiere a miembros absorbentes, tales como capas, que están muy cerca del usuario del artículo absorbente durante uso, y típicamente miran a la lámina superior de un artículo absorbente; en forma inversa, el término "inferior" se refiere a los miembros absorbentes que están más lejos del usuario del artículo absorbente y típicamente miran a la lámina de respaldo. Todos los porcentajes, relaciones y proporciones aquí utilizados, se calculan en peso, a menos que se especifique otra cosa.
Artículos Absorbentes, descripción general Un artículo absorbente generalmente comprende: un núcleo absorbente (el cual puede consistir de subestructuras o miembros absorbentes); una lámina superior permeable al fluido; una lámina de respaldo impermeable al fluido; opcionalmente otros aspectos como elementos de cierre o elasticidad. La Figura 1 es una vista en planta de una modalidad ilustrativa de un artículo absorbente de la invención, el cual es un pañal. El pañal 20 se muestra en la Figura 1 en su estado con contraído, plano (es decir, con la contracción inducida por elástico jalada, excepto en los paneles laterales, en donde el elástico se dejó en su condición relajada) con porciones de la estructura cortadas para mostrar más claramente la construcción del pañal 20 y con la porción del pañal 20 que mira lejos del usuario, la superficie externa 52, mirando al visor. Como se muestra en la Figura 1, el pañal 20 comprende una lámina superior permeable al líquido 24, una lámina de respaldo impermeable al líquido 26 unida a la lámina superior 24, y un núcleo absorbente 28 colocado entre la lámina superior 24 y la lámina de respaldo 26; paneles laterales elásticos 30; puños elásticos 32 para las piernas; un aspecto de cintura elástica 34; y un sistema de cierre comprendiendo un sistema de sujeción de tensión doble generalmente de pliegues múltiples designado con 36. El sistema de sujeción de tensión doble 36 preferiblemente comprende un sistema de sujeción primario 38 y un sistema de cierre de cintura 40. El sistema de sujeción primario 38 preferiblemente comprende un par de miembros de seguro 42 y un miembro de agarre 44. El sistema de cierre de cintura 40 se muestra en la Figura 1 y comprende preferiblemente un par de primeros componentes de unión 46 y un segundo componente de unión 48. el pañal 20 preferiblemente también comprende un parche de colocación 50 localizado subyacente a cada primer componente de unión 46. El pañal 20 se muestra en la Figura 1 teniendo una superficie externa 52 (que mira al visor en la Figura 1), una superficie interna 54 opuesta a la superficie externa 52, una primera región de cintura 56, una segunda región de cintura 58 opuesta a la primera región de cintura 56, y una periferia 60, la cual está definida por los bordes externos del pañal 20, en donde los bordes longitudinales están designados con 62 y los bordes extremos están designados con 64. La superficie interna 54 del pañal 20 comprende esa porción del pañal 20 que es colocada adyacente al cuerpo del usuario durante uso (es decir, la superficie interna 54 generalmente se forma al menos por una porción de la lámina superior 24 y otros componentes unidos a la lámina superior 24). La superficie externa 52 comprende esa porción del pañal 20 que está colocada lejos del cuerpo del usuario (es decir, la superficie externa 52 generalmente se forma al menos por una porción de la lámina de respaldo 26 y otros componentes unidos a la lámina de respaldo 26). La primera región de cintura 56 y la segunda región de cintura 58 se extienden, respectivamente, desde los bordes extremos 64 de la periferia 60 hacia la línea central lateral 66 del pañal 20. Las regiones de cintura cada una comprende una región central 68 y un par de paneles laterales, los cuales típicamente comprenden las porciones laterales externas de las regiones de cintura. Los paneles laterales colocados en la primera región de cintura 56 son designados como 70, mientras que los panales laterales en la segunda región de cintura 58 son designados con 72. aunque no es necesario que los pares de paneles laterales o cada panel lateral sea idéntico, preferiblemente son imágenes de espejo uno del otro. Los paneles laterales 72 colocados en la segunda región de cintura 58 pueden extenderse elásticamente en la dirección lateral (es decir, paneles laterales elásticos 30). (La dirección lateral (dirección o anchura x) es definida como la dirección paralela a la línea central lateral 66 del pañal 20; la dirección longitudinal (dirección o longitud y) siendo definida como la dirección paralela a la línea central longitudinal 67; y la dirección axial (dirección o espesor Z) siendo definida como la dirección que se extiende a través del espesor del pañal 20). La Figura 1 muestra una ejecución específica del pañal 20, en donde la lámina superior 24 y la lámina de respaldo 26 son unitarias a través del núcleo y la región de chasis y tienen dimensiones de longitud y anchura generalmente mayores que aquellas del núcleo absorbente 28. La lámina superior 24 y la lámina de respaldo 26 se extienden más allá de los bordes del núcleo absorbente 28 para formar así la periferia 60 del pañal 20. La periferia 60 define el perímetro externo o, en otras palabras, los bordes del pañal 20. La periferia 60 comprende los bordes longitudinales 62 y los bordes extremos 64. Aunque cada puño elástico 32 para piernas puede ser configurado con el fin de ser similar a cualquiera de las bandas de pierna, aletas laterales, puños de barrera, o puños elásticos descritos anteriormente, se prefiere que cada puño elástico 32 para piernas comprenda por lo menos un puño de barrera interno 84 comprendiendo una aleta de barrera 85 y un miembro elástico de separación 86, tal como se describe en la patente de E. U. A. 4,909,803 anteriormente mencionada. En una modalidad preferida, el puño elástico 32 para piernas adicionalmente comprende un puño elástico de empaque 104 con uno o más filamentos elásticos 105, colocados fuera del puño de barrera 84 tal como se describe en la patente de E. U. A. 4,695,278 anteriormente mencionada. El pañal 20 además comprende un aspecto de cintura elástica 34 que proporciona un ajuste y contención mejorados. El aspecto de cintura elástica 34 por lo menos se extiende longitudinalmente hacia fuera desde al menos uno de los bordes de cintura 83 del núcleo absorbente 29 en por lo menos la región central 68 y generalmente forma por lo menos una porción del borde extremo 64 del pañal 20. De esta manera, el aspecto de cintura elástica 34 comprende esa porción del pañal que por lo menos se extiende desde el borde de cintura 83 del núcleo absorbente 28 hacia el borde extremo 64 del pañal 20 y pretende quedar colocado adyacente a la cintura del usuario. Los pañales desechables generalmente son construidos con el fin de tener dos aspectos de cintura elástica, uno colocado en la primera región colocado y uno colocado en la segunda región de cintura. La banda de cintura elástica 35 del aspecto de cintura elástica 34 puede comprender una porción de la lámina superior 24, una porción de la lámina de respaldo 26 que preferiblemente ha sido mecánicamente estirada y un material de dos láminas comprendiendo un miembro elastomérico 76 colocado entre la lámina superior 24 y la lámina de respaldo 26 y el miembro elástico 77 colocado entre la lámina de respaldo 26 y el miembro elastomérico 76. Estos así como otros componentes del pañal se presenta con más detalle en WO 93/16669, la cual se incorpora aquí por referencia. Aunque se prefiere tener una lámina superior como el material más cercano a la piel del usuario, no es necesaria. Se contempla que una configuración de núcleo absorbente adecuada puede ser utilizada sin una lámina superior y seguir produciendo los resultados deseables tales como comodidad y absorbencia, así como la simpleza en la fabricación y ahorros en el costo del material. Por ejemplo, la superficie lateral del cuerpo del mismo núcleo absorbente puede hacerse de materiales no irritantes, agradables, suaves, permeables al líquido que substituyen una lámina superior separada. Dicho núcleo absorbente solamente necesita ser utilizado en combinación con una lámina de respaldo para proporcionar comodidad y absorbencia en un artículo absorbente.
Regiones de artículos absorbentes y su disposición relativa En general, los artículos higiénicos absorbentes están destinados para ser usados alrededor del extremo inferior del torso del cuerpo. Es una característica de diseño esencial de estos artículos cubrir las regiones del cuerpo en donde ocurren las descargas ("regiones de descarga"), las cuales se extienden alrededor de las aberturas respectivas del cuerpo. Las zonas respectivas del artículo absorbente que cubren las regiones de descarga correspondientemente son denominadas como "zonas de carga". De esta manera, durante uso, los artículos generalmente están dispuestos sobre el usuario, de manera que se extienden (para una posición de pie del usuario) desde la entrepierna entre las piernas hacia arriba, tanto en la parte de enfrente y la parte trasera del usuario.
En general, dichos artículos tienen una dimensión de longitud excediendo su dimensión de anchura, por lo que el artículo es usado de manera que el eje de la dimensión de longitud quede alineado con la dimensión de altura del usuario cuando está de pie, mientras que la dirección de anchura del artículo está alienada con una línea que se extiende de izquierda a derecha del usuario. Debido a la anatomía del usuario ser humano, el espacio entre las piernas del usuario generalmente confina el espacio disponible para el artículo en esta región. Para un buen ajuste, un artículo absorbente debe ser diseñado de manera que se ajuste bien en la región de entrepierna. Si la anchura del artículo es excesivamente ancha con relación a la anchura de entrepierna del usuario, el artículo puede ser deformado, lo cual puede dar como resultado un funcionamiento deteriorado y una comodidad reducida de los usuarios. El punto, en donde el artículo tiene su anchura más pequeña para fijarse mejor entre las piernas del usuario entonces coincide con el punto en el usuario, en donde la distancia entre las piernas es la más estrecha, y, para el alcance de la presente invención, es denominado como el "punto de entrepierna". Si el punto de entrepierna de un artículo no es obvio desde su forma, se puede determinar colocando el artículo sobre un usuario del grupo de usuario destinado (por ejemplo, un niño que empieza a caminar) preferiblemente en una posición de pie, y después colocar un filamento de extensión alrededor de las piernas en una configuración en forma de ocho, el punto en el artículo que corresponde al punto de intersección del filamento es considerado para ser el punto de entrepierna del artículo y consecuentemente también del núcleo absorbente siendo fijado dentro de este artículo.
Aunque este punto de entrepierna del artículo por lo general está en la mitad del artículo (en la dirección longitudinal), este no es necesariamente el caso. Puede ser muy bien que la parte del artículo que está destinada a ser utilizada enfrente en más pequeña que la parte trasera (o posterior), ya sea en su dimensión de longitud, o anchura, o ambos, o el área de superficie. También, el punto de entrepierna no necesita ser colocado a la mitad del núcleo absorbente, en particular cuando el núcleo absorbente no es colocado longitudinalmente centrado dentro del artículo. La región de entrepierna es el área que circunda el punto de entrepierna, con el fin de cubrir las aberturas de cuerpo respectivas, respectivamente las regiones de descarga. A menos que se mencione otra cosa, esta región se extiende sobre una longitud de 50% del total de la longitud del núcleo (que, a su vez es definida como la distancia entre los bordes de cintura frontal y trasero del núcleo, que pueden ser aproximados por líneas rectas perpendiculares a la línea central longitudinal). Si el punto de entrepierna es colocado a la mitad del artículo, entonces la región de entrepierna comienza (cuando se cuenta desde el borde de núcleo frontal) a un 25% de la longitud total y se extiende hasta un 75% de la longitud total del núcleo. O, el cuarto frontal y el trasero de la longitud del núcleo absorbente no pertenecen a la región de entrepierna, donde descansa. La longitud de región de entrepierna siendo del 50% del total de la longitud del núcleo absorbente ha sido derivada para pañales para bebés, en donde se ha confirmado que existe un medio adecuado para describir el fenómeno de manejo de fluido. Si la presente invención se aplica en artículos que tienen dimensiones drásticamente diferentes, puede ser necesario reducir este 50% (como en el caso para artículos de incontinencia severa) o incrementar esta relación (como en el caso de artículos de incontinencia ultraligera o ligera). En términos más generales, esta región de entrepierna del artículo no debe ser extendida más allá de la región de descarga del usuario. Si el punto de entrepierna es colocado desviado del punto medio del artículo, la región de entrepierna sigue cubriendo un 50% de la longitud total del artículo (en dirección longitudinal), sin embargo, no uniformemente distribuida entre la parte frontal y trasera, pero proporcionalmente ajustada a esta desviación. Como un ejemplo de un artículo que tiene una longitud total de núcleo de 500 mm, y teniendo un punto de entrepierna, el cual está colocado en forma centrada, la región de entrepierna se extenderá de 125 mm desde el borde frontal hasta 375 mm desde el borde frontal. O, si el punto de entrepierna yace 50 mm desviado hacia el borde de núcleo frontal (es decir, estando 200 mm lejos del borde de núcleo frontal), la región de entrepierna se extiende de 100 mm a 350 mm. En términos generales, para un artículo que tiene una longitud total de núcleo de Lc, un punto de entrepierna estando a una distancia Lcp lejos del borde de núcleo frontal, y una longitud de zona de entrepierna de Lcz, el borde frontal de dicha zona de entrepierna estará colocado a una distancia de: Lfecz- LCp (1-LC2/Lc).
Por ejemplo, el artículo absorbente puede ser un pañal para bebés, para ser utilizado por niños que empiezan a caminar (es decir, con un peso de bebé de aproximadamente 12 a 18 kilogramos), por lo que el tamaño del artículo en el mercado generalmente es denominado como tamaño MAXI. Después, el artículo tiene que ser capaz de recibir y retener tanto materiales fecales como orina, mientras que para el contexto de la presente invención, la región de entrepierna tiene que ser capaz de recibir principalmente cargas de orina. El área y tamaños totales de la región de entrepierna, por supuesto, también depende de la anchura respectiva del núcleo absorbente, es decir, si el núcleo es más angosto en la región de entrepierna que fuera de la región de entrepierna, la región de entrepierna tiene un área más pequeña (superficie) que el área restante del núcleo absorbente. Aunque se puede contemplar, que los límites entre la región de entrepierna y el resto del artículo también puedan ser curvilíneos, son aproximados dentro de la presente descripción para ser líneas rectas, perpendiculares al eje longitudinal del artículo. La "región de entrepierna" está confinada adicionalmente por la anchura del núcleo en esta región respectiva y el "área de región de entrepierna" por la superficie siendo definida por la longitud de región de entrepierna y la anchura respectiva. Como un elemento complementario a la región de entrepierna, el núcleo absorbente también comprende por lo menos una, pero en su mayoría dos regiones de cintura, extendiéndose hacia la parte frontal y/o la parte trasera del núcleo absorbente fuera de la región de entrepierna. Los varios elementos del artículo absorbente y especialmente del núcleo absorbente además pueden ser distinguidos por su funcionalidad. De esta manera, la región que es la más cercana al punto de carga de los artículos generalmente necesita asegurar que los exudados del cuerpo, los cuales van a ser absorbidos por el artículo, sean suficiente rápidamente adquiridos con el fin de no permanecer sobre la superficie del artículo, en donde pueden tener demasiado contacto no deseado con la piel del usuario. Esta región por lo general es denominada como una región de adquisición. Se puede considerar otra región, en donde los exudados del cuerpo recibidos van a ser finalmente almacenados. Esto puede realizarse en una región, la cual puede quedar directamente adyacente a la región de adquisición, o esta puede hacerse principalmente en una región un poco lejos de la región de adquisición. También, puede haber más de una región de almacenamiento, ya sea en contacto directo entre sí (tal como cuando se colocan dos capas de material absorbente sobre la parte superior de una y otra), o las cuales no tengan ningún contacto en sí (tal como cuando se colocan cada una región de almacenamiento en las partes frontal y trasera del artículo). En cualquiera de los dos casos, puede ser deseable tener una región adicional, la cual tiene una funcionalidad principal de distribución de fluido, es decir, la transportación del fluido principalmente en la dirección x.y. del artículo, tal como de la región de adquisición hacia la región o regiones de almacenamiento. En un artículo absorbente, las regiones pueden ser combinadas en una estructura o material unitario y homogéneo. Muy preferiblemente, sin embargo, por lo menos algunas de las regiones tienen diferentes propiedades de manejo de fluido, con el fin de adaptarse mejor a su funcionalidad específica. Por lo general, se prefiere diseñar las regiones a partir de materiales que tengan diferentes propiedades. Para los diseños particularmente preferidos de acuerdo con la presente invención, debe existir por lo menos una región de almacenamiento de fluido y por lo menos otra región de adquisición/distribución de fluido. Cada una de las regiones pueden tener varias formas, tales como plana (es decir, teniendo esencialmente una extensión de x, y con una dimensión de espesor esencialmente constante), o una forma tridimensional. Además, estas regiones pueden ser dispuestas en varias posiciones relativas entre sí, tales como en capas, o rodeando la dirección x.y entre sí. Las ejecuciones preferidas del artículo comprendiendo las varias regiones tienen estas disposiciones, de manera que solamente tienen un impacto pequeño negativo en la comodidad del usuario, e idealmente no hay ningún impacto negativo. Esto debe ser considerado para el artículo en su estado no cargado ("seco"), así como en su estado cargado. Para el último, la ejecución particularmente preferida tiene una dimensión de anchura pequeña en la región de entrepierna, y también tiene una capacidad de almacenamiento de fluido relativamente inferior en esta región, de manera que no incrementa el volumen entre las piernas aún para un artículo cargado Aunque las varias regiones deben estar en contacto de comunicación de fluido entre sí, es decir, debe existir la posibilidad de que los exudados del cuerpo se muevan desde la zona de adquisición hacia la zona de almacenamiento, y al hacer esto moviéndose a través de la región de distribución, si está presente. Aunque las regiones respectivas son denominadas por su funcionalidad primaria, generalmente también tienen por lo menos cierto grado de otra funcionalidad. De esta manera, una región de almacenamiento absorbente también tendrá una funcionalidad de distribución de fluido, y una región de adquisición/distribución de fluido tendrá alguna capacidad de retención de fluido.
Miembros absorbentes Además de ver las varias regiones del núcleo absorbente desde un punto de vista de funcionalidad, por lo genera es deseable considerar un núcleo absorbente que está compuesto o más miembros o estructuras absorbentes, los cuales pueden consistir de subestructuras, de manera que se puede considerar que un núcleo absorbente quede compuesto de uno o, como en la mayoría de los casos de diseños de artículos absorbentes modernos, varios diferentes "materiales". Dentro del contexto de la presente invención, un material formador de un miembro absorbente es un elemento que puede ser probado para sus "propiedades de material", independiente de que si el material es un material "puro" (por ejemplo, una partícula de material superabsorbente), una acumulación de material homogéneo (por ejemplo, una masa de fibras de celulosa, o una estructura de espuma, o una masa de artículos superabsorbentes), una mezcla de dos o más materiales puros o acumulaciones de material (por ejemplo, una mezcla de partículas superabsorbentes teniendo diferentes propiedades, o una mezcla de partículas superabsorbentes y fibras celulósicas); o una disposición adicional de varios materiales formando un miembro absorbente distinto (tal como un material compuesto de dos capas).
Por lo tanto, será posible determinar las propiedades de manejo de fluido de un "miembro de manejo de fluido", y para ciertos miembros, también será posible determinar las propiedades de las subestructuras o materiales compuestos en el mismo. Las regiones funcionales, como se describió anteriormente, pueden ser formadas del mismo material (por ejemplo, banda de celulosa, o una mezcla de celulosa y material superabsorbente), por lo que las diferentes regiones son definidas, por ejemplo, por densidades variables. Muy preferiblemente, dichas diferentes propiedades pueden ser logradas utilizando diferentes miembros y/o materiales, permitiendo una amplia escala de flexibilidad de diseño permitiendo la capacidad hidrofílica, o tamaño de poro u otras propiedades importantes para el manejo de fluido que serán variadas sobre una amplia escala.
Propiedades de miembros o estructuras Requerimientos de región de adquisición/distribución Aunque las propiedades requeridas del buen funcionamiento de materiales o miembros en una región dependen de propiedades de los miembros o materiales absorbentes en la otra región, se ha encontrado que las siguientes características proporcionan miembros de adquisición/distribución adecuados, siempre que estén combinados con miembros de almacenamiento de alta succión como se presenta más adelante. Los miembros de adquisición/distribución adecuados para la presente invención exhiben ciertas Alturas de Desabsorción- Absorción Capilar (CSDH). Para los propósitos de la presente invención, esta Altura de desabsorción de Absorción Capilar se mide en términos de la habilidad del miembro para liberar el fluido a presiones capilares variables, en la presente determinadas en unidades de altura de columna de agua ("altura capilar"), las cuales generalmente se encuentran cuando el miembro es colocado en un artículo absorbente. La prueba de Capacidad Absorbente de Absorción capilar (también denominada en la presente como la prueba de absorción capilar) mide la cantidad de fluido de prueba por gramo de un miembro absorbente o material que es tomado o liberado cuando el material o miembro es colocado a alturas variables sobre un aparato de absorción capilar. La prueba de Capacidad Absorbente de Absorción Capilar se describe con más detalle en la sección métodos de prueba que se presenta más adelante. La CSDH para un material de adquisición/distribución adecuado para la presente invención es importante con respecto a la interacción con los miembros o materiales de almacenamiento absorbentes (ver más adelante), de manera que el material de distribución subsecuentemente puede ser desaguado por el material de almacenamiento. De esta manera, un material o miembro de adquisición/distribución puede ser descrito por su valor de CSDH a una capacidad que corresponde al 80% respectivamente el 90% de su capacidad a una altura de 0 cm. De esta manera, el valor de CSDH 80 es la altura (expresada en centímetros) en la prueba de absorción capilar, en donde el material o miembro ha liberado el 80%, respectivamente, 90% de la cantidad de líquido que puede absorber a una altura de 0 cm en la prueba de absorción capilar (la cual es su capacidad máxima). Aunque la presión de desabsorción capilar (según expresada por la Altura de Desabsorción de Absorción capilar) debe ser relativamente baja con el fin de permitir una deshidratación fácil por los miembros de almacenamiento absorbentes (ver más adelante), es un aspecto particular de la presente invención que los miembros absorbentes de almacenamiento, como se discute más adelante, tengan la habilidad de deshidratar materiales de distribución aún si estos tienen una presión de desabsorción capilar relativamente alta, lo cual podría evitar el uso de dichos materiales para el propósito de la presente. De esta manera, la presente invención se refiere a núcleos absorbentes que comprenden miembros absorbentes de almacenamiento que permiten el uso de miembros de adquisición/distribución teniendo una CSDH 80 de más de 35 cm, aún más de 60 cm, y aún más de 90 cm. En otro aspecto, la invención se refiere a núcleos absorbentes que comprenden miembros absorbentes de almacenamiento que permiten el uso de miembros de adquisición/distribución teniendo una CSDH 90 de más de 40 cm, aún de más de 90 cm, y aún más de 180 cm.
Materiales adecuados para lograr los requerimientos de adguisición/distribución Los miembros de adquisición/distribución de fluido adecuados para ser utilizados en la presente invención pueden comprender varios materiales y pueden hacerse a través de varios procesos. Un miembro adecuado puede ser una banda comprendiendo fibras elásticas, las cuales se forman en esta banda a través de procesos bien conocidos, tales como tendido al aire, o tendido en húmedo, y similares. Una amplia variedad de fibras elásticas puede ser observada para realizar bien los miembros de acuerdo con la presente invención. Además de las fibras sintéticas bien conocidas tales como las que se basan en tereftalato de polietileno, poliéster, poliamina, poliolefinas elásticas o combinaciones de los mismos, por ejemplo, en una forma de fibra de dos componentes, una fibra particularmente preferida es una fibra celulósica de volumen torcido, químicamente endurecida. Como se utiliza en la presente, el término "fibras torcidas y rizadas químicamente endurecidas" dignifica cualquier fibra que haya sido endurecida a través de medios químicos para incrementar la rigidez de las fibras tanto bajo condiciones secas como acuosas. Dichos medios incluyen la adición de agentes de endurecimiento químicos los cuales, por ejemplo, cubren y/o impregnan las fibras. Dichos medios también incluyen la rigidez de las fibras alterando la estructura química de las mismas fibras, por ejemplo, reticulando las cadenas de polímero. Las fibras endurecidas por enlaces de reticulación en forma individualizada (es decir, con pelusa) se describen en, por ejemplo la patente de E. U. A. 3,224,926 de Bernardin expedida el 21 de diciembre de 1965; Chung, patente de E. U. A. 3,440,135 expedida el 12 de abril de 1969; Chatterjee, patente de E. U. A. 3,932,209 expedida el 13 de enero de 1976 y Sangenis y otros, patente de E. U. A. 4,035,147, expedida el 12 de julio de 1977. Las fibras muy preferidas se describen por Dean y otros en patente de E. U. A. 4,822,453 expedida el 18 de abril de 1989, Dean y otros, patente de E. U. A. 4,888,093 expedida el 19 de diciembre de 1989, y por Moore y otros, patente de E. U. A. 4,898,642 expedida el 6 de febrero de 1990. Otros agentes de endurecimiento poliméricos que pueden cubrir o impregnar fibras celulósicas incluyen: almidón modificado catiónico teniendo grupos que contienen nitrógeno (por ejemplo grupos amino) tales como aquellos disponibles de National Starch and Chemical Corp. Bridgewater, NJ, USA; látex; resinas de resistencia en húmedo tales como resina de poliamida-epiclorohidrina (por ejemplo Kymene™ 557H, Hercules, Inc. Wilmington, Delaware, (USA), resina de poliacrilamida (descrita por ejemplo en la patente de E. U. A. 3,556,932 expedida el 19 de enero de 1971 a Coscia y otros; también, por ejemplo, la poliacrilamida comercialmente disponible vendida por Cytec Industries, West Patterson, NJ, USA, bajo el nombre comercial de Parez™ 631 NC); resinas de urea formaldehído y melamina formaldehído, y resinas de polietilenimina. Las fibras adecuadas para los miembros adsorbentes de fluido de la presente son preferiblemente endurecidas a través de reacción química. Por ejemplo, se pueden aplicar agentes de reticulación a las fibras que, subsecuente a la aplicación, ocasionan la formación química de enlaces de reticulación entre fibras. Estos enlaces de reticulación pueden incrementar la rigidez de las fibras. Ya que la reticulación de enlaces de reticulación entre fibras para endurecer químicamente las fibras, se prefiere, no significa que se excluyen otros tipos de reacciones para el endurecimiento químico de las fibras. En las fibras endurecidas muy preferidas, el procesamiento químico incluye reticulación entre fibras con agentes de reticulación, mientras que dichas fibras están en la condición relativamente deshidratada, desfibrilada (es decir, individualizada), torcida, rizada. Los agentes de endurecimiento químicos adecuados incluyen agentes de reticulación monoméricos incluyendo, pero no limitado a, dialdehídos de 2 a 8 átomos de carbono y monoaldehidos de 2 a 8 átomos de carbono teniendo una funcionalidad acida que puede ser empleada para formar la solución de reticulación. Estos compuestos son capaces de reaccionar con por lo menos 2 grupos hidroxilo en una cadena de celulosa individual o en cadenas de celulosa aproximadamente localizadas en una fibra individual. Dichos agentes de reticulación contemplados para utilizarse en la preparación de fibras de celulosa endurecidas incluye, pero no se limitan a, glutaraldehído, glioxal, formaldehído y ácido glioxílico. Otros agentes de endurecimiento adecuados son policarboxilatos, tales como ácido cítrico. Los agentes de endurecimiento de poiicarboxilato y un proceso para hacer fibras endurecidas a partir de ello se describe en la patente de E. U. A. No. 5,190,163, expedida el 2 de marzo de 1993. El efecto de reticulación bajo estas condiciones es para formar fibras que queden endurecidas y que tiendan a retener su configuración torcida, rizada durante el uso en los artículos absorbentes de la presente. Dichas fibras y procesos para hacerlas se describen en las patentes anteriormente mencionadas. Las fibras de celulosa endurecidas pueden ser preparadas reticulando internamente dichas fibras en una forma relativamente deshidratada, mientras o después de que dichas fibras son o han sido secadas y desfibradas (es decir, en pelusa) como se describe en la solicitud de patente de E.U.A. Serie No. 304,925. Sin embargo, no significa que necesariamente hay que excluir otras fibras hidrofílicas, químicamente endurecidas, torcidas y rizadas de esta invención, dichas otras fibras siendo descritas en (pero no limitándose a) las patentes de E.U.A. 3,224,926, 3,440,135, 4,035,147 y 3,932,209 antes mencionadas. Otros medios no químicos para proporcionar fibras de celulosa endurecidas, torcidas y rizadas también están contemplados dentro del alcance de la presente invención, tal como tratamiento mecánico de alta consistencia (generalmente mayor que aproximadamente 30%), (por ejemplo, frotapulpación y/o refinamiento, etc.). Dichos métodos se describen con mayor detalle en las patentes de E.U.A. Nos. 4,976,819 y 5,244,541, expedida el 11 de diciembre de 1990 y el 14 de septiembre de 1993, respectivamente, a Mary L. Minton e intitulada "Métodos de Tratamiento de Pulpa". Otras bandas más preferidas además comprenden un segundo tipo de fibras que tienen un área de superficie relativamente alta. Aunque también las fibras sintéticas tales como las que tienen un diámetro muy pequeño ("microfibra") o que tienen una configuración de superficie especial están contempladas como adecuadas, una fibra actualmente preferida para esta aplicación de alta superficie es la familia de eucalipto de fibras de pulpa de madera. El eucalipto proporciona las características deseables de presión capilar en combinación con las fibras químicamente endurecidas, torcidas y rizadas y no fácilmente pasará a través del tamiz de formación, como lo hace una cantidad significativa de las partículas finas de celulosa descritas más adelante. Las fibras de eucalipto particularmente adecuadas incluyen aquellas de la especie de eucalyptus grandís. Otras fibras de generación de área de superficie adecuadas para agregarse a las fibras celulósicas endurecidas antes de la formación de la banda húmeda a partir de un lodo de pulpa incluyen, pero no se limitan a, una variedad de materiales fibrosos celulósicos y sintéticos tales como aquellos descritos en la patente de E. U. A. 5,217,445 expedida a Young y otros, el 8 de junio de 1993. Dichos materiales incluyen fibras celulósicas no endurecidas (es decir, fibras de pulpa celulósica convencionales), fibras celulósicas altamente refinadas, endurecidas y no endurecidas, denominadas en la presente como "crill", y un material celulósico de alta área de superficie tal como fibras de celulosa expandidas (más adelante descrita). La celulosa de alta área de superficie es bien mezclada con las fibras endurecidas en el lodo y el lodo es tendido en húmedo. Un mezclador, un formador de pulpa, un desescamador, una batidora, un refinador (por ejemplo, refinador de disco individual, de cono o doble), u otro equipo conocido en la técnica puede ser utilizado para mezclar, desbloquear o retinar las fibras endurecidas y la celulosa de alta área de superficie. La celulosa de alta área de superficie también puede hacerse a partir de fibras celulósicas haciendo pasar una suspensión líquida de fibras de celulosa a través de un orificio de diámetro pequeño, en donde la suspensión es sometida a una caída de presión de por lo menos 4.3 Pa y una acción de esfuerzo cortante a alta velocidad, seguido por un impacto de desaceleración a alta velocidad. El paso de la suspensión a través del orificio se repite hasta que se obtiene una suspensión substancialmente estable. Ver, patente de E. U. A. 4,483,743 de Turbak y otros, 20 de noviembre de 1984. Cuando las fibras elásticas, tales como las fibras endurecidas, torcidas, reticuladas, son combinadas con fibras de alta área de superficie como se describió anteriormente, la banda resultante puede tener una resistencia a la tensión significativamente reducida, particularmente en una condición húmeda.
Por lo tanto, con el fin de facilitar el procesamiento y proporcionar propiedades mecánicas específicas de producto, en estados tanto húmedo como seco, se puede incorporar integralmente un medio de unión en o sobre la banda. Esto puede realizarse agregando el medio de unión a la pulpa antes de la formación de la banda, aplicando los medios de unión a una banda tenida en húmero después de la deposición en un cable de formación, y antes de secar, después de secar o una combinación de los mismos. Aunque el medio de unión específico para proporcionar cierta resistencia a la banda formada se cree que no es crítico al funcionamiento de manejo de fluido, se ha encontrado que las fibras termoplásticas proporcionan una opción preferida, y una banda químicamente unida en una ejecución mucho más preferida. En una ejecución preferida, el material de adquisición/distribución de fluido comprende una banda tendida en húmero de fibras celulósicas endurecidas, en donde la banda es reforzada con de entre aproximadamente 0% a aproximadamente 50%, de preferencia alrededor de 5% a 25%, muy preferiblemente de entre aproximadamente 7% a aproximadamente 15% de un material de unión termoplástico, en donde el material de unión termoplástico proporciona sitios de unión en intersecciones de las fibras de unión con otras fibras de unión, fibras celulósicas químicamente endurecidas, torcidas y rizadas, o fibras de alta área de superficie. Dichas bandas térmicamente unidas en general, pueden ser hechas formando una bata comprendiendo las fibras celulósicas endurecidas y fibras termoplásticas, las cuales preferiblemente están uniformemente distribuidas. El material fibroso termoplástico puede ser entremezclado con las fibras celulósicas endurecidas y fibras finas en el lodo acuoso antes de la formación de la banda. Una vez formada, la banda es térmicamente unida a través del calentamiento de la banda hasta que la porción termoplástica de las fibras se funde. Ejemplos específicos no limitantes de materiales fibrosos adecuados incluyen fibras de fusión con calor de poliéster (KODEL 410), fibras de dos componentes, fibras de tres componentes, mezclas de las mismas, y similares. Además, una fibra aglutinante a base de polímero de tipo rizada contribuirá al volumen añadido de la banda. Una fibra aglutinante a base de polímero actualmente preferida de la variedad rizada es la fibra de dos componentes de Hoechst-Celanese Copolyolefin, comercialmente disponible bajo el nombre comercial de CELBOND® de Hoechst Celanese Corporation, tipo 255, lote 33865A teniendo un dTex de aproximadamente 3.3 (o un denier de aproximadamente 3.0), y una longitud de fibra de aproximadamente 6.4 mm. Los materiales de unión termoplásticos útiles para los miembros de adquisición/distribución de fluido también incluye cualquier adhesivo de fusión con calor, el cual puede ser fundido a temperaturas que no dañarán extensamente las fibras celulósicas. De preferencia, el punto de fusión del material de unión termoplástico será menor que aproximadamente 175°C, de preferencia de entre aproximadamente 75°C y aproximadamente 175°C. En cualquier caso, el punto de fusión debe ser no menor que las temperaturas a las cuales los artículos de esta invención probablemente van a ser almacenados, por lo que el punto de fusión típicamente será no menor que aproximadamente 50°C. El material de unión termoplástico puede ser, por ejemplo, polietileno, polipropileno, poliéster, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno. Preferiblemente, las fibras termoplásticas significativamente no embeberán o absorberán fluido acuoso. Sin embargo, la superficie del material termoplástico puede ser hidrofílica o hidrofóbica. (Como se utiliza en la presente, los términos "hidrofílico" e "hidrofóbico" deben referirse al grado al cual las substancias son humedecidas por el agua). El material hidrofílico se hace más preferido a niveles termoplásticos más altos, particularmente a niveles por arriba de aproximadamente 40%. Las fibras termoplásticas para utilizarse en la presente pueden ser de una longitud del orden de aproximadamente 0.1 cm a aproximadamente 6 cm, de preferencia alrededor de 0.3 cm a aproximadamente 3.0 cm. La fibra termoplástica preferiblemente es fundida a través de unión de aire, sin embargo, otros métodos tales como luz infrarroja, secado de tambor de vapor, Yankee, etc., no son excluidos. En otra variación, la banda es sometida a realce con calor sobre una ambas caras de la banda. Esta técnica se describe con mayor detalle en la patente de E. U. A. 4,590,114. Como se discutió previamente, se pueden utilizar lienzos tales como láminas de papel seda y otras láminas no tejidas permeables al agua como el soporte externo además de o en lugar del medio de unión descrito anteriormente. Un material de partida aún preferido comprende aglutinantes químicos. Dichos medios de unión de aditivo químico para incrementar la integridad física del miembro absorbente y/o facilitar el procesamiento de bandas, especialmente bandas tendidas en húmedo, pueden ser aglutinantes resinosos, látex o almidón conocidos en la técnica por proporcionar una integridad incrementada a las bandas fibrosas. Los aglutinantes resinosos adecuados incluyen aquellos que son conocidos por su habilidad para proveer resistencia húmeda, seca o ambas, tanto húmeda como seca, en estructuras de papel, tal como se puede encontrar en la monografía de TAPPI Serie No. 29, Wet Strength in Paper and Paperboard, Technical Association of the Pulp and Paper Industry (New York, 1965). Las resinas adecuadas incluyen resinas de poliamida-epiclorohidrina y poliacrilamida-glioxal. Otras resinas que encuentran utilidad en esta invención son resinas de urea formaldehído y melamina formaldehído. Los grupos funcionales más comunes de estas resinas polifuncionales son grupos que contienen nitrógeno tales como grupos amino y grupos metilol unidos al nitrógeno. También las resinas polietilenimina encuentran utilidad en la presente invención. Un medio de unión de unión aditivo químico actualmente preferido es la resina de poliacrilamida-glioxal comercialmente disponible, vendida por Cytec Industries, West Patterson, NJ, USA, bajo el nombre comercial de Parez® 631 INC. El almidón, particularmente almidones modificados, catiónicos también pueden encontrar utilidad como aditivos químicos en la presente invención. Dichos materiales de almidón catiónico, generalmente modificado con grupos que contienen nitrógeno tales como grupos amino y grupos metilol unidos al nitrógeno, pueden ser obtenidos de National Starch and Chemical Corporation, localizada en Bridgewater, New Jersey. Otros aglutinantes adecuados incluye, pero no se limitan a, ácido poliacrílico, alcohol polivinílico, acetato de polivinilo. El nivel de aglutinantes de aditivo químico, los cuales son agregados, típicamente será de aproximadamente 0% a aproximadamente 5% con una base en peso total de la banda. Los aglutinantes de aditivo químico, los cuales son hidrofílicos, sin embargo, pueden ser utilizados en cantidades mayores. Si los aditivos de aglutinante químico son agregados a las fibras endurecidas en el lodo acuoso, también están presentes fibras celulósicas no endurecidas o celulosa de alta área de superficie, para mejorar la retención del aglutinante de aditivo químico. Los aglutinantes de aditivo químico pueden ser aplicados a bandas secas o no secas a través de impresión, aspersión, u otros medios conocidos en la técnica. Además de utilizar un medio de unión químico, los materiales de distribución de fluido también pueden ser benéficos a partir de la integración de una microbanda de polímero térmicamente unida en el material, como se explicó anteriormente. Los constituyentes descritos para materiales de adquisición/distribución de fluido adecuados y preferidos de acuerdo con la presente pueden ser mezclados conjuntamente y formados a bandas a través de una variedad de métodos, incluyendo métodos de tendido en húmedo, métodos de tendido al aire, cardado, y otros métodos, de los cuales los métodos de tendido en húmedo son actualmente preferidos. Las técnicas para el tendido en húmedo del material fibroso celulósico para formar láminas tales como una lámina seca y papel son bien conocidos en la técnica. Estas técnicas generalmente se pueden aplicar al tendido en húmedo de fibras endurecidas para formar láminas tendidas en húmedo útiles en estructuras absorbentes de esta invención. Las técnicas de tendido en húmedo adecuadas incluyen laminación manual, y tendido en húmedo con la utilización de máquinas para hacer papel como se describe por, por ejemplo, L. H. Sanford y otros, en la patente de E. U. A. 3,301,746. Debido al comportamiento de las fibras químicamente endurecidas, torcidas y rizadas, particularmente su tendencia a flocular en lodos acuosos, ciertas modificaciones de procesamiento, descritas más adelante, preferiblemente son implementadas cuando se tiende en húmedo con máquinas para hacer papel. En general, se pueden hacer bandas tendidas en húmedo depositando un lodo acuoso de fibras sobre un alambre de formación foraminoso, deshidratando el lodo tendido en húmedo para formar una banda húmeda y secando la banda húmeda. Preferiblemente, los lodos acuosos de fibras para tender en húmero tendrán una consistencia de fibra de entre aproximadamente 0.02% y aproximadamente 2.0%, de preferencia de entre aproximadamente 0.02% y aproximadamente 0.2%, en una base total de peso de lodo. La deposición del lodo típicamente se logra utilizando un aparato conocido en la técnica como caja de cabeza. La caja de cabeza tiene una abertura, conocida como una tajada, para suministrar el lodo acuoso de fibra sobre el cable de formación foraminosa. El cable de formación puede ser de construcción y tamaño de malla utilizados para amolado en seco u otro procesamiento para hacer papel. Los diseños convencionales de cajas de cabeza conocidos en la técnica para el amolado en seco y la formación de lámina de tejido de papel de seda pueden ser utilizados. Las cajas de cabeza comercialmente disponibles adecuadas incluyen, por ejemplo, cajas de cabeza abiertas, de techo fijo, de doble cable, de cable inclinado, y deformador de tambor. Una vez formada, la banda húmeda es deshidratada y secada. La deshidratación puede realizarse con hojas, cajas de succión, u otros dispositivos de vacío o flujo gravitacional. Típicamente, la deshidratación incrementa la consistencia de la fibra de entre aproximadamente 8% y aproximadamente 30%, con base total en el peso de la banda húmeda, de preferencia de entre aproximadamente 8% y aproximadamente 23%. La deshidratación a consistencias por arriba de aproximadamente 23% puede requerir la compresión en húmedo y esto es menos preferido. Después de la deshidratación, la banda puede ser, pero no necesariamente, transferida del cable de formación a una tela de secado, la cual transporta la banda a un aparato de secado. El secado de la banda húmeda puede lograrse utilizando muchas técnicas conocidas en el campo. Cuando se incluyen materiales de aglutinación termoplásticos en la banda, es particularmente importante que la banda sea secada total y uniformemente a una temperatura que fusione el material de unión termoplástico a otros materiales fibrosos, pero no lo suficientemente alta que ocasione que el material de aglutinación termoplástico fluya hacia el volumen hueco de la red. El secado puede lograrse a través de, por ejemplo, un secador de soplado térmico, un secador de choque de aire térmico, y secadores de tambor caliente, incluyendo secadores Yankee. Las bandas tendidas en húmedo preferiblemente son secadas hasta el término (generalmente a consistencias de fibra de entre aproximadamente 95% a aproximadamente 99%). La flexibilidad de la banda totalmente seca preferiblemente es incrementada tal como a través de técnicas bien conocidas en el campo, tal como acresponamiento de la banda utilizando un secador Yankee con una cuchilla. Con el fin de lograr las propiedades particularmente preferidas de acuerdo con la presente invención, los materiales de la técnica anterior, como se discutió anteriormente, pueden ser sometidos a un paso de procesamiento adicional después de ser formados. Se han desarrollado procesos similares para tratar materiales de lámina de estiramiento y se describen en US-A-5.167.897 (Weber) con relación a materiales de estiramiento o en y para materiales de distribución de fluido descritos en EP-A-0.810.078 incluidas aquí por referencia.
Esencialmente, este proceso proporciona el tratamiento mecánico de la banda, alimentando el material de partida a través de por lo menos dos rollos, cada uno con rebordes y ranuras circunferenciales, los cuales son operados a tal tolerancia estrecha que la banda sufre de formación permanente. De esta manera, la banda esencialmente no tensada es dirigida a través de un sistema de estiramiento de banda transversal en incremento empleando aplicadores de presión opuestos que tienen superficies tridimensionales, las cuales por lo menos a un grado son complementarias una a la otra y pueden traslapar o "entremezclarse" con el fin de tensar el material entre ellas. La disposición de los rebordes y ranuras tanto en una dirección circunferencial como axial de los rodillos corrugados, puede ser uniforme, las ejecuciones específicas pueden comprender regiones con diferentes patrones, tal como en una disposición axial, por ejemplo, las anchuras de las ranuras y/o rebordes que cambian a través de la dirección axial de los rodillos, o puede estar en una dirección circunferencial, por ejemplo, los rebordes y las ranuras tienen una profundidad cambiante a través de la circunferencia de por lo menos un rodillo, o por lo menos uno de los rodillos tiene una forma macroscópicamente curva, por ejemplo, es más gruesa en la porción central que hacia los bordes. También, el uso de más de dos rodillos corrugados puede ser benéfico, tal como para evitar un tratamiento demasiado fuerte en un paso. Una mejora adicional del proceso puede lograrse agregando además un paso de proceso de calentamiento de la banda, ya sea a través de un paso de proceso separado directamente después del tratamiento de formación posterior como se describió anteriormente, o calentando los medios que aplican la tensión mecánica a la banda, por ejemplo, uno o ambos de los rodillos corrugados. Preferencialmente, esto se aplica para bandas que comprenden materiales termofundibles (tales como los materiales que comprenden fibras termoplásticas). El efecto benéfico de este tratamiento término adicional yace en que las bandas pueden ser formadas tal como para permitir la deformación plástica relativamente fácil a través del proceso mecánico, después alcanzando una elasticidad y/o resistencia deseadas a través de curación con calor. Se reconoce además que mientras los procesos preferidos emplean rodillos corrugados cilindricos de engranaje, la presente invención también puede ser realizada utilizando una operación de estampado intermitente empleando platinas de engranaje para estirar en forma incrementante la banda en cuestión.
Alternativamente a las bandas fibrosas como se describió anteriormente, se pueden utilizar espumas poliméricas de celdas relativamente abiertas, en particular estructuras de espuma poliméricas flexibles, hidrofílicas de celdas abiertas interconectadas.
Para dichas espumas, la resistencia mecánica de la espuma puede ser tal que, después de dar su líquido, la espuma se aplasta bajo las presiones capilares involucradas. El proceso de aplastamiento reduce la capacidad efectiva de la espuma por un factor substancial con relación a la densidad de la espuma, como se describe más adelante. El aplastamiento, si es relativamente uniforme a través de la estructura, también reduce la cantidad de líquido mantenido en su lugar en el punto de ataque de líquido. A este respecto, la resistencia de las espumas es menor que la presión capilar ejercida por las espumas, de manera que las espumas se aplastaran cuando los líquidos acuosos sean removidos por el componente de almacenamiento del núcleo. La presión capilar es controlada en la presente principalmente ajustando el tamaño de celda de la espuma (es cual se refiere inversamente al área de superficie por volumen unitario). La resistencia es controlada a través de la combinación de densidad de reticulación y densidad de espuma, lo cual puede ser expresado como densidad de reticulación por volumen unitario como se define más adelante. El tipo de reticulador y otros comonómeros también puede tener influencia. Las espumas poliméricas útiles en la presente son aquellas que tienen celdas relativamente abiertas. Las celdas en dichas estructuras de espuma de celdas substancialmente abiertas tienen aberturas o "ventas" intercelulares que son lo suficientemente grandes para permitir la fácil transferencia líquidas desde una celda hacia otra dentro de la estructura de espuma. Estas estructuras de espuma de celda substancialmente abierta generalmente tendrán un carácter reticulado con las celdas individuales siendo definidas por una pluralidad de bandas tridimensionalmente ramificadas, mutuamente conectadas. Los filamentos del material polimérico que forman estas bandas ramificadas pueden ser denominados como "postes". Para los propósitos de la presente invención, un material de espuma es de "celda abierta" si por lo menos 80% de la celdas en la estructura de espuma tienen un tamaño de por lo menos 1 µm y están en comunicación de fluido con por lo menos una celda adyacente. Además de ser de celda abierta, estas espumas poliméricas son suficientemente hidrofílicas para permitir que la espuma absorba líquidos acuosos. Las superficies internas de las estructuras de espuma se hacen hidrofílicas a través de agentes tensioactivos de hidrofilización residuales y/o sales dejadas en la estructura de espuma después de la polimerización, o por procedimientos de tratamiento de espuma de post-polimerización seleccionados, como se describe más adelante. El grado al cual estas espumas poliméricas son "hidrofílicas2 puede ser cuantificado a través del valor de "tensión de adhesión" exhibido cuando está en contacto con un líquido de prueba que se puede absorber. La tensión de adhesión exhibida por estas espumas puede ser determinada experimentalmente utilizando un procedimiento en donde el consumo de peso de un líquido de prueba, por ejemplo, orina sintética, se mide para una muestra de dimensiones y área de superficie específica de succión capilar conocidas. Dicho procedimiento se describe con mayor detalle en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. 5,387,207 (Dyer y otros) expedida el 7 de febrero de 1995, la cual se incorpora aquí por referencia. Las espumas que son útiles como materiales de distribución de la presente invención generalmente son aquellas que exhiben un valor de tensión de adhesión de aproximadamente 15 a aproximadamente 65 dinas/cm, muy preferiblemente alrededor de 20 a 65 dinas/cm, según determinado a través del consumo de succión capilar de orina sintética teniendo una tensión de superficie de 65:t5 dinas/cm. Un aspecto importante de estas espumas es su temperatura de transición de vidrio (Tg). La Tg representa el punto medio de la transición entre los estados vitreo y de hule del polímero. Las espumas que tiene una Tg mayor que la temperatura de uso pueden ser muy fuertes pero también pueden ser muy rígidas y potencialmente están propensas a la fractura. Dichas espumas. Dichas fracturas también tienden a encresparse bajo tensión y son pobremente elásticas cuando se utilizan a temperaturas más frías que la Tg del polímero. La combinación deseada de propiedades mecánicas, específicamente resistencia y elasticidad, típicamente necesitan de una escala absolutamente selectiva de tipos y niveles de monómero para lograr estas propiedades deseadas. Para espumas de distribución útiles para la presente invención, la Tg debe ser lo más baja posible, siempre que la espuma tenga una resistencia aceptable. Por consiguiente, se seleccionan monómeros que proporcionan lo más posiblemente homopolímeros correspondientes teniendo temperaturas de transición de vidrio más bajas. La forma de la región de transición de vidrio del polímero también puede ser importante, es decir, si es estrecha o ancha como una función de temperatura. Esta forma de región de transición de vidrio es particularmente importante en donde la temperatura en uso (usualmente ambiente o la temperatura del cuerpo) del polímero está en o cerca de la Tg. Por ejemplo, una región de transición más ancha puede significar que ia transición está incompleta a temperaturas de uso. Típicamente, si la transición es incompleta a la temperatura de uso, el polímero evidenciará una rigidez mayor y será menos elástico. En forma inversa, si la transición está completa a la temperatura de uso, entonces el polímero exhibirá una recuperación más rápida de la compresión. Por consiguiente, es deseable controlar la temperatura de transición de vidrio y el respiro de la región de transición del polímero para lograr las propiedades mecánicas deseadas. En general, se prefiere que la Tg del polímero sea de por lo menos aproximadamente 10°C menor que le temperatura de uso. (La Tg y la anchura de la región de transición se derivan de la tangente de pérdida contra la curva de temperatura de una medición de análisis mecánico dinámico (DMA), como se describe en la patente de E. U. A. No. 5,563,179 (Stone y otros) expedida el 8 de octubre de 1996). Las espumas poliméricas útiles para la presente invención pueden ser descritas a través de un número de parámetros. Las espumas útiles en la presente invención son capaces de penetrar líquidos acuosos a una altura significativa contra la fuerza de gravedad, por ejemplo, por lo menos aproximadamente 15 cm. La columna de líquido mantenido dentro de la espuma ejerce una presión capilar contráctil importante. A una altura determinada tanto por la resistencia de la espuma (en compresión) como el área de superficie por volumen unitario de la espuma, la espuma se aplastará. Esta altura es la Presión de Aplastamiento Capilar (CCP) expresada en centímetros en donde el 505 del volumen de la espuma ha una presión de cabeza de cero se pierde. Las espumas de distribución preferidas útiles en la presente invención tendrán una CCP de por lo menos aproximadamente 15 cm, muy preferiblemente al menos de aproximadamente 20 cm, aún muy preferiblemente de por lo menos 25 cm. Típicamente, las espumas de distribución preferidas tendrán una presión de aplastamiento capilar de aproximadamente 15 cm a aproximadamente 50 cm, preferiblemente alrededor de 20 cm a 45 cm, y muy preferiblemente de alrededor de 25 a 40 cm. Un aspecto que puede ser útil para definir las espumas poliméricas preferidas es la estructura de celdas. Las celdas de la espuma, y especialmente las celdas que se forman polimerizando una fase de aceite conteniendo monómero que rodea gotas de fase de agua relativamente libres de monómero, frecuentemente tendrá una forma substancialmente esférica. Estas celdas esféricas están conectadas entre sí a través de aberturas, las cuales son denominadas de aquí en adelante como agujeros entre celdas. Tanto el tamaño o "diámetro" de dichas celdas esféricas como el diámetro de ías aberturas (agujero) entre las celdas son comúnmente caracterizados para caracterizar a las espumas en general. Ya que las celdas, y los agujeros entre las celdas, en una muestra dada de espuma polimérica necesariamente no serán aproximadamente del mismo tamaño, tamaños promedio de celda y agujeros, es decir, diámetros de celda y agujeros promedio, por lo general serán específicos. Los tamaños de celda y agujero son parámetros que pueden impactar a un número de importantes aspectos mecánicos y de funcionamiento de las "incluyendo las propiedades de penetración de líquido de estas espumas, así como la presión capilar que es desarrollada dentro de la estructura de espuma. Un número de técnicas está disponible para determinar los tamaños promedios de celda y agujero de las espumas. Una técnica útil implica una medición simple con base en fotomicrografías electrónicas de exploración de una muestra de espuma. Las espumas útiles como absorbentes para líquidos acuosos de acuerdo con la presente invención preferiblemente tendrán un tamaño de celda promedio en número de aproximadamente 20 µm a aproximadamente 60 µm, y típicamente de aproximadamente 30 µm a aproximadamente 50 µm, y un tamaño de agujero promedio en número de aproximadamente 5 µm a aproximadamente 15 µm, y típicamente de aproximadamente 12 µm. "Área de superficie específica de succión capilar" es una medida del área de superficie accesible al líquido de prueba de la red polimérica accesible al líquido de prueba. El área de superficie específica de succión capilar es determinada tanto por las dimensiones de las unidades celulares en la espuma como por la densidad del polímero, y de esta manera es una forma de cuantificar la cantidad total de la superficie sólida provista por la red de espuma al grado que dicha superficie participa en la absorbencia. Para los propósitos de esta invención, el área de superficie específica de succión capilar es determinada midiendo la cantidad de consumo capilar de un líquido de tensión de superficie baja (por ejemplo etanol), que ocurre dentro de una muestra de espuma de una masa y dimensiones conocidas. Una descripción detallada de dicho procedimiento para determinar el área de superficie específica de la espuma a través del método de succión capilar se establece en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. 5,387,207, supra. Cualquier método alternativo razonable para determinar el área de superficie específica de succión capilar también puede ser utilizado.
Las espumas de distribución útiles en la presente invención preferiblemente tendrán un área de superficie específica de succión capilar de por lo menos aproximadamente 0.01 m2/ml, muy preferiblemente al menos d 0.03 m2/ml. Típicamente, el área de superficie específica de succión capilar está en la escala de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.20 m2/ml, de preferencia de aproximadamente 0.03 a aproximadamente 0.10 m2/ml, y muy preferiblemente de 0.04 a aproximadamente 0.08 m2/ml.
La "densidad de espuma" (es decir, en gramos de espuma por centímetro cúbico de volumen de espuma en el aire) se especifica en la presente en un peso seco. La densidad de la espuma, como el área de superficie específica de succión capilar, puede influenciar un número de características de funcionamiento y mecánicas de las espumas absorbentes. Estas incluyen la capacidad absorbente para líquidos acuosos y las características de deflexión de compresión. La densidad de espuma variará de acuerdo con el estado de la espuma. Las espumas en el estado aplastado obviamente tienen una densidad mayor que la misma espuma en el estado totalmente expandido. En general, las espumas en el estado aplastado útiles para la presente invención tendrán una densidad en seco de aproximadamente 0.11 g/cm3. Cualquier procedimiento gravimétrico adecuado que proporcione una determinación de masa del material de espuma sólido por volumen unitario de la estructura de espuma puede ser utilizado para medir la densidad de espuma. Por ejemplo, un procedimiento gravimétrico ASTM descrito más completamente en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. 5,387,207 supra, es un método que puede ser empleado para la determinación de densidad. La densidad de espuma pertenece al peso por volumen unitario de una espuma lavada libre de emulsificantes, llenadores, tratamientos de superficie tales como sales, y similares. Las espumas útiles en la presente invención preferiblemente tendrán densidades en seco de aproximadamente 8 mg/cm3 a aproximadamente 77 mg/cm2, preferiblemente de aproximadamente 11 mg/cm3 a aproximadamente 63 mg/cm3 y aún muy preferiblemente de aproximadamente 13 mg/cm3 a aproximadamente 48cm3. Las espumas útiles para la presente invención pueden ser obtenidas polimerizando un tipo específico de emulsión de agua en aceite o HIPE teniendo una cantidad relativamente pequeña de una fase de aceite y una cantidad relativamente más grande de una fase de agua. Este proceso comprende los pasos de: A) formar una emulsión de agua en aceite a una temperatura específica y bajo mezclado de esfuerzo cortante específico de: 1) una fase de aceite que comprende: a) de aproximadamente 85 a aproximadamente 98% en peso de un componente de monómero capaz de formar un copolímero teniendo una temperatura de transición de vidrio de aproximadamente 35°C o menos, el componente de monómero comprendiendo: i) de aproximadamente 30 a aproximadamente 80% en peso de por lo menos un monómero monofuncional substancialmente insoluble en agua capaz de formar un polímero amorfo atáctico teniendo una temperatura de transición de vidrio de aproximadamente 25°C o menos; ii) de aproximadamente 5 a aproximadamente 40% en peso de por lo menos un comonómero monofuncional substancialmente insoluble en 10 agua capaz de impartir rigidez aproximadamente equivalente a aquella provista por estireno; ¡ii) de aproximadamente 5 a aproximadamente 30% en peso de un primer agente de 15 reticulación polifuncional, substancialmente insoluble en agua seleccionado de divinilbencenos, trivinilbencenos, divinil- toluenos, divinilxilenos, divinilnaftalenos, divinilaquilbencenos, divinilfenantrenos, 20 divinilbifenilos, divinildifenilmetanos, divinilbencilos, divinilfeniléteres, d i vi n i Id if en i I- sulfuros, divinilfuranos, divinilsulfuro, divinilsulfona, y mezclas de los mismos; y ¡v) de aproximadamente 0 a aproximadamente 25 15% en peso de un segundo agente de reticulación polifuncional, substancialmente insoluble en agua seleccionado de acrilatos, metacrilatos, acrilamidas, metacrilamidas, polifuncionales, y mezclas de los mismos; y b) de aproximadamente 2 aproximadamente 15% en peso de un componente emulsificante, el cual es soluble en la fase de aceite y el cual es adecuado para formar una emulsión de agua en aceite estable, el componente de emulsión comprendiendo: (i) un 10 emulsificante primario teniendo por lo menos aproximadamente 40% en peso de componentes emulsificantes seleccionados de monoésteres diglicerólicos de ácidos grasos de 16 a 22 átomos de carbono insaturados lineales, monoésteres 15 diglicerólicos de ácidos grasos de 16 a 24 átomos de carbono ramificados, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes de 16 a 24 átomos de carbono ramificados, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes grasos de 16 a 22 20 átomos de carbono lineales, insaturados, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes de 12 a 14 átomos de carbono lineales saturados, monoésteres de sorbitán de ácidos grasos de 16 a 22 átomos de carbono lineales insaturados, 25 monoésteres de sorbitán de ácidos grasos de 16 a 24 átomos de carbono ramificados y mezclas de los mismos; o (ii) la combinación de un emulsificante primario teniendo por lo menos 205 en peso de estos componentes de emulsificación y ciertos emulsificantes secundarios en una relación de peso de emulsificante primario a secundario de aproximadamente 50:1 a aproximadamente 1:4; y 2) una fase de agua comprendiendo una solución acuosa que contiene: (i) de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 20% en peso de un electrolito soluble en agua; y (ii) una cantidad efectiva de un iniciador de polimerización; 3) una relación de volumen a peso de la fase de agua a la fase de aceite en la escala de aproximadamente 12:1 a aproximadamente 125:1; B) polimerizar el componente de monómero en la fase de aceite de la emulsión de agua en aceite para formar un material de espuma polimérico; y C) deshidratar opcionalmente el material de espuma polimérico. El proceso permite la formación de estas espumas absorbentes que son capaces de distribuir líquidos como resultado de tener propiedades cuidadosamente equilibradas como se describe en la presente. Estas propiedades se logran a través de la selección cuidadosa de reticuladores y tipos y niveles de monómero y parámetros de formación de emulsión, específicamente la cantidad de mezclado de esfuerzo cortante, la temperatura, y la relación de agua a aceite (la cual se traduce a la densidad final de la espuma seca). Las espumas poliméricas de acuerdo con la presente invención útiles para la misma, pueden ser preparadas a través déla polimerización de ciertas emulsiones de agua en aceite teniendo una relación relativamente alta de fase de agua a fase de aceite comúnmente conocida en la técnica como "HIPEs". Los materiales de espuma poliméricos que resultan de la polimerización de dichas emulsiones son denominados de aquí en adelante "espumas HIPE". Una descripción detallada de la preparación general de dichas HIPEs se presenta en la patente de E. U. A. 5,563,179 y la patente de E. U. A. No. 5,387,207, infra. Las cantidades relativas de las fases de agua y aceite utilizadas para formar las HIPEs son, entre muchos otros parámetros, importantes para determinar las propiedades estructurales, mecánicas y de funcionamiento de las espumas políméricas resultantes. En particular, la relación de agua a aceite ("relación de W:O") en la emulsión varía en forma inversa con la densidad final de la espuma y pueden tener influencia en el tamaño de la celda y el área de superficie específica de succión capilar de la espuma y dimensiones de los postes que forman la espuma. Las emulsiones utilizadas para preparar las espumas HIPE útiles para esta invención generalmente tendrán una relación de volumen a peso de fase de agua a fase de aceite en la escala de aproximadamente 12:1 a aproximadamente 126:1, y muy típicamente de aproximadamente 15:1 a aproximadamente 90:1. Las espumas particularmente preferidas pueden hacerse a partir de HIPEs teniendo relaciones de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 75:1. La porción mayor de la fase de aceite de las HIPEs comprenderá monómeros, comonómeros y agentes de reticulación tales como aquellos enumerados en la patente de E. U. A. 5,387,207, infra. Es esencial que estos monómeros, comonómeros y agentes de reticulación sean substancialmente insolubles en agua, de manera que sean principalmente solubles en la fase de aceite y no en la fase de agua. El uso de dichos monómeros substancialmente insolubles en agua asegura que las HIPEs de características apropiadas y estabilidad serán realizadas. Claro que, es altamente preferido que los monómeros, comonómeros, y agentes de reticulación utilizados en la presente sean del tipo de manera que la espuma polimérica resultante sea convenientemente no tóxica y apropiada y químicamente estable. Estos monómeros, comonómeros y agentes de reticulación preferiblemente deben tener poca o nada de toxicidad si está presente a concentraciones residuales muy bajas durante el procesamiento de espuma después de la polimerización y/o uso. Otro componente esencial de la fase de aceite es un componente emulsificante que permite la formación de HIPEs estables, Este componente emulsificante comprende un emulsificante primario y opcionalmente un emulsificante secundario, tales como aquellos enumerados en ia patente de E. U. A. 5,387,207, infra.
La fase de aceite utilizada para formar las HIPEs comprende de aproximadamente 85 a aproximadamente 98% en peso del componente de monómero y de aproximadamente 2 a aproximadamente 15% en peso del componente emulsificante. De preferencia, la fase de aceite comprenderá alrededor de 90 a 98% en peso del componente de monómero y alrededor de 3 a 10% en peso del componente emulsificante. La fase de aceite también puede contener otros componentes opcionales. Uno de estos componentes opcionales es un iniciador de polimerización soluble en aceite del tipo general conocido por aquellos expertos en la técnica, tal como se describe en la patente de E. U. A. 5,290,820 (Bass y otros) expedida el 1 de marzo de 1994, la cual se incorpora aquí por referencia. Otro componente opcional preferido es un antioxidante tal como un Estabilizador de Luz de Amina Impedida (HALS) y Estabilizadores Fenólicos Impedidos (HPS) o cualquier otro antioxidante compatible con el sistema iniciador empleado. Otros componentes opcionales incluyen plastificantes, llenadores, colorantes, agentes de transferencia de cadena, polímeros disueltos, y similares. La fase interna de agua discontinua de la HIPE generalmente es una solución acuosa que contiene uno o más componentes disueltos tales como aquellos enumerados en la patente de E. U. A. 5,387,207, infra. Un componente disuelto esencial de la fase de agua es un electrolito soluble en agua. El electrolito disuelto reduce al mínimo la tendencia de los monómeros, comonómeros y reticuladores que son principalmente solubles en aceite también a disolverse en la fase de agua. Esto, a su vez, se cree que reduce al mínimo el grado al cual el material polimérico llena las ventanas de las celdas en las superficies colindantes de aceite/agua formadas por las gotas de fase de agua durante la polimerización. De esta manera, la presencia del electrolito y la resistencia iónica resultante de la fase de agua se cree que determinan si y a que grado las espumas poliméricas preferidas resultantes pueden ser de celdas abiertas. Las HIPEs típicamente también contendrán un iniciador de polimerización. Dicho componente iniciador generalmente es agregado a la fase de agua de las HIPEs y puede ser cualquier iniciador de radical libre soluble en agua, convencional. Estos incluyen compuestos de peroxígeno tales como persulfatos de sodio, de potasio y de amonio, peróxido de hidrógeno, peracetato de sodio, percarbonato de sodio, y similares. También se pueden utilizar sistemas de iniciador redox convencionales. Dichos sistemas se forman combinando los compuestos de peroxígeno anteriores con agentes de reducción tales como bisulfito de sodio, ácido L-ascórbico o sales ferrosas. El iniciador puede estar presente hasta aproximadamente 20% molar con base en los moles totales de monómeros polimerizables presentes en la fase de aceite. Muy preferiblemente, el iniciador está presente en una cantidad de aproximadamente 0.001 a aproximadamente 105 molar con base en los moles totales de los monómeros polimerizables en la fase de aceite. El polímero que forma la estructura de espuma de HIPE preferiblemente estará substancialmente libre de grupos funcionales polares. Esto significa que la espuma polimérica será relativamente hidrofóbica por carácter. Estas espumas hidrofóbicas pueden encontrar utilidad en donde se desee la absorción de líquidos hidrofóbicos. Los usos de este tipo incluyen aquellos en donde un componente oleoso es mezclado con agua y se desea para separar y aislar el componente oleoso, tal como en el caso de derrames de aceite marino. Cuando estas espumas van a ser utilizadas como productos adsorbentes para líquidos acuosos, tales como derrames de jugo, leche, y similares, para limpiar y/o líquidos del cuerpo tales como orina, generalmente requieren de un tratamiento adicional para hacer que la espuma sea relativamente más hidrofílica. La hidrofilización de la espuma, si es necesario, en general puede lograrse tratando a la espuma de HIPE con un agente tensioactivo de hidrofilización en la forma descrita en la patente de E. U. A. No. 5,387,207, infra. Estos agentes tensioactivos de hidrofilización pueden ser cualquier material que mejore la humectabilidad del agua de la superficie de espuma polimérica. Estos son bien conocidos en la técnica y pueden incluir una variedad de agentes tensioactivos, preferiblemente del tipo no iónico, tales como aquellos enumerados en la patente de E. U. A. No. 5,387,207, infra. Otro material que es típicamente incorporado en la estructura de espuma de HIPE es una sal inorgánica soluble en agua, hidratable, y preferiblemente higroscópica o delicuescente. Dichas sales incluyen, por ejemplo, sales de metal alcalinotérreo toxicológicamente aceptable. Las sales de este tipo y su uso con agentes tensioactivos solubles en aceite como el agente tensioactivo de hidrofilización de espuma se describe con mayor detalle en la patente de E. U. A. No. 5,352,711 (DesMarais), expedida el 4 de octubre de 1994, la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia. Las sales preferidas de este tipo incluyen los halogenuros de calcio tales como cloruro de calcio que, como se observó previamente, también pueden ser empleados como el electrolito de fase de agua en la HIPE. Las sales inorgánicas hidratables fácilmente pueden ser incorporadas tratando las espumas con soluciones acuosas de dichas sales. Estas soluciones de sal generalmente pueden ser utilizadas para tratar las espumas después del término de, o como parte del proceso para remover la fase de agua residual de las espumas justamente polimerizadas. El tratamiento de espumas con dichas soluciones preferiblemente deposita sales inorgánicas hidratables tales como cloruro de calcio en cantidades residuales de por lo menos aproximadamente 0.01% en peso de la espuma y típicamente en la escala de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 12%. El tratamiento de estas espumas relativamente hidrofóbicas con agentes tensioactivos de hidrofilización (con o sin sales hidratables) típicamente será realizado al grado necesario para impartir un carácter h?drofílico adecuado a la espuma. Algunas espumas del tipo preferido de HIPE, sin embargo, son convenientemente hidrofílicas al prepararse, y pueden tener incorporadas en las mismas cantidades suficientes de sales hidratables, requiriendo así de ningún tratamiento adicional con agentes tensioactivos de hidrofilización o sales hidratables. En particular, dichas espumas HIPE preferidas incluyen aquellas en donde ciertos emulsificantes de fase de aceite previamente descritos y cloruro de calcio son utilizados en la HIPE. En aquellos casos, las superficies es de espuma polimerizadas internas convenientemente serán hidrofílicas, e incluirán líquido de fase de agua residual conteniendo o depositando cantidades suficientes de cloruro de calcio, aún después de que las espumas poliméricas han sido deshidratadas a un grado practicable. La preparación de espumas típicamente implica los pasos de: 1) formar una emulsión de fase interna alta estable (HIPE); 2) polimerizar/cortar esta emulsión estable bajo condiciones adecuadas para formar una estructura de espuma polimérica; 3) opcionalmente lavar la estructura de espuma polimérica para remover la fase de agua residual original de la estructura de espuma polimérica y, si es necesario, tratar la estructura de espuma polimérica con un agente tensioactivo de hidrofilización y/o una sal hidratable para depositar cualquier agente tensioactivo y de hidrofilización/sal hidratable necesaria, y 4) después deshidratar esta estructura de espuma polimérica. El procedimiento se describe más completamente en la patente de E. U. A. No. 5,387,207, supra.
Requerimientos del Miembro Absorbente de Almacenamiento Como se describió anteriormente, los miembros de adquisición/distribución exhiben ciertas ' propiedades de desabsorción, las cuales coinciden a través de las propiedades de absorción de los miembros o materiales de almacenamiento absorbentes. De esta manera, los miembros absorbentes de almacenamiento adecuados para la presente invención exhiben altas capacidades de succión capilar. Para los propósitos de la presente invención, esta alta capacidad de succión se mide en términos de la habilidad del miembro para consumir el fluido a ciertas alturas capilares, las cuales son generalmente encontradas cuando el miembro es colocado en un artículo absorbente. La prueba de Capacidad Absorbente de Absorción Capilar (también denominada en la presente como la prueba de absorción capilar) mide la cantidad de fluido de prueba por gramo del miembro de almacenamiento absorbente que es tomada cuando el miembro de almacenamiento es colocado a alturas variables sobre el aparato de absorción capilar. La prueba de Capacidad Absorbente de Absorción Capilar se describe con detalle en las sección de métodos de prueba más adelante. En un aspecto, el miembro absorbente de almacenamiento de alta capacidad de succión capilar adecuado para la presente invención tiene una capacidad absorbente de absorción capilar (CSAC) a una altura de 35 cm de por lo menos 15 g/g, de preferencia por lo menos aproximadamente 18 g/g, muy preferiblemente al menos alrededor de 20 g/g, y aún muy preferiblemente de por lo menos aproximadamente 22 g/g. Típicamente, estos miembros absorbentes de almacenamiento tendrán una capacidad absorbente de absorción capilar a una altura de 25 cm de aproximadamente 15 g/g a aproximadamente 60 g/g, muy típicamente alrededor de 18 g/g a 50 g/g y más típicamente alrededor de 20 g/g a aproximadamente 40 g/g- En otro aspecto, el miembro absorbente de almacenamiento de alta capacidad de succión capilar tiene una CSAC a una altura de 50 cm de por lo menos aproximadamente 8 g/g, de preferencia de al menos aproximadamente 11 g/g, muy preferiblemente de al menos aproximadamente 15 g/g, y de preferencia de por lo menos aproximadamente 19 g/g. Típicamente, estos miembros absorbentes de almacenamiento tendrán una CSAC a una altura de 50 cm de aproximadamente 8 g/g a aproximadamente 40 g/g, más típicamente de aproximadamente 11 g/g a aproximadamente 35 g/g, y muy preferiblemente alrededor de 15 g/g a 30 g/g. En otro aspecto más, el miembro absorbente de almacenamiento de alta capacidad de succión capilar tiene una CSAC a una altura de 80 cm de por lo menos aproximadamente 6 g/g, de preferencia por lo menos aproximadamente 9 g/g, preferiblemente de por lo menos 12 g/g, y muy preferiblemente de por lo menos 15 g/g. Típicamente, estos miembros absorbentes de almacenamiento tendrán una capacidad absorbente de absorción capilar a una altura de 80 cm de aproximadamente 6 g/g a aproximadamente 35 g/g, típicamente alrededor de 9 g/g a 30 g/g y muy típicamente de aproximadamente 12 g/g a aproximadamente 25 g/g. En otro aspecto más, el miembro absorbente de almacenamiento de alta capacidad de succión capilar tiene una CSAC a una altura de 100 cm de por lo menos aproximadamente 5 g/g, de preferencia por lo menos 7 g/g, preferiblemente de al menos 10 g/g y muy preferiblemente de por lo menos alrededor de 14 g/g. Típicamente, estos miembros absorbentes de almacenamiento tendrán una capacidad absorbente de absorción capilar a una altura de 100 cm de aproximadamente 5 g/g a aproximadamente 30 g/g, típicamente alrededor de 7 g/g a 25 g/g, aún más típicamente alrededor de 10 g/g a 20 g/g. Aunque no un requerimiento, los miembros absorbentes de almacenamiento particularmente preferidos tendrán una velocidad de consumo efectivo inicial a 200 cm de por lo menos aproximadamente 3 g/g/hora, de preferencia alrededor de 4 g/g/hora, y muy preferiblemente de por lo menos 8 g/g/hora. Típicamente, la velocidad de consumo efectiva a 200 cm será de aproximadamente 3 a aproximadamente 15 g/g/hora, típicamente alrededor de 4 a 12 g/g/hora, aún más típicamente de aproximadamente 8 a aproximadamente 12 g/g/hora. Aunque las capacidades de succión capilar mínimas anteriores son importantes para los miembros absorbentes de almacenamiento de la presente invención, estos miembros preferiblemente también, aunque no necesariamente, tendrán, una capacidad absorbente de absorción capilar a una presión de cabeza de cero (es decir, a 0 cm en la prueba de absorción capilar) de por lo menos aproximadamente 15 g/g. En otro aspecto preferido, los miembros absorbentes de almacenamiento concurrentemente exhibirán el consumo requerido g/g de por lo menos 2 alturas de succión anteriormente discutidos. Es decir, por ejemplo, los miembros absorbentes de almacenamiento preferidos tendrán dos o más de las siguientes propiedades: i) una capacidad absorbente de absorción capilar (CSAC) a una altura de 35 cm de por lo menos aproximadamente 10 g/g, de preferencia al menos aproximadamente 13 g/g, preferiblemente de por lo menos aproximadamente 20 g/g, y muy preferiblemente por lo menos alrededor de 22 g/g; ¡i) una CSAC a una altura de 50 cm de por lo menos aproximadamente 8 g/g, de preferencia al menos alrededor de 11 g/g, preferiblemente de por lo menos alrededor 15 g/g, y muy preferiblemente por lo menos aproximadamente 19 g/g; iii) una CSAC a una altura de 80 cm de por lo menos aproximadamente 6 g/g, de preferencia al menos 9 g/g, preferiblemente al menos alrededor de 12 g/g, y muy preferiblemente de por lo menos aproximadamente 15 g/g; (iv) una CSAC a una altura de 100 cm de por lo menos aproximadamente 5 g/g, de preferencia al menos alrededor de 7 g/g, preferiblemente por lo menos 10 g/g, y muy preferiblemente por lo menos alrededor de 14 g/g. Otra forma más para describir los miembros absorbentes de almacenamiento adecuados para la invención es que el miembro absorbente de almacenamiento de alta succión capilar necesita tener una alta presión de absorción media. La presión de absorción media del material es definida como la presión a la cual el material tiene una eficiencia de absorción capilar de 50% y se mide en la prueba de absorción capilar descrita en la sección de métodos de prueba, determinando la altura a la cual el material obtendrá 50% de su capacidad de absorción máxima en esta prueba, y es denominado como CSAH 50. Los miembros absorbentes de almacenamiento preferidos adecuados para la presente invención son miembros absorbentes de almacenamiento de alta capacidad de succión capilar que tienen una capacidad absorbente de absorción capilar a una altura de 0 cm de por menos 15 g/g, de preferencia al menos aproximadamente 20 g/g, preferiblemente de por lo menos alrededor de 25 g/g, y muy preferiblemente de por lo menos aproximadamente 35 g/g, y teniendo una CSAH 50 de altura de absorción capilar media de por lo menos 35 cm, de preferencia al menos 45 cm, preferiblemente de por lo menos 60 cm y muy preferiblemente de por lo menos 80 cm.
Materiales para lograr los requerimientos del miembro absorbente de almacenamiento Materiales con una alta área de superficie Los miembros absorbentes de almacenamiento útiles para la presente invención preferiblemente comprenden un material de alta área de superficie. Este es el material de alta área de superficie que proporciona, ya sea por sí mismo o en combinación con otros elementos, tales como un polímero absorbente formador de hidrogel, los miembros con alta capacidad absorbente de absorción capilar. Como se discute en la presente, los materiales de alta área de superficie se describen en, por lo menos en un aspecto, términos de su capacidad absorbente de absorción capilar (medida sin el polímero formador de hidrogel sí está presente en el miembro o cualquier otro material opcional contenido en el miembro absorbente de almacenamiento real, tal como adhesivos, agentes de unión, etc.). Se reconoce que los materiales que tienen altas áreas de superficie pueden tener capacidades de consumo a alturas de succión muy altas (100 cm o más altas) esto permite que los materiales de alta área de superficie proporcionen una o ambas de las siguientes funciones: i) una trayectoria capilar del líquido hacia los otros absorbentes, tales como absorbentes osmóticos, y/o ¡i) capacidad absorbente adicional. De esta manera, aunque los materiales de alta área de superficie pueden ser descritos en términos de su área de superficie por peso o volumen, los solicitantes de la presente alternativamente utilizan la capacidad absorbente de absorción capilar para describir el material de alta área de superficie, ya que la capacidad absorbente de absorción capilar es un parámetro de funcionamiento que generalmente proporcionará los miembros absorbentes para la presente invención con las capacidades de succión requisito para proveer artículos absorbentes mejorados. Se reconocerá que ciertos materiales de alta área de superficie, por ejemplo, microfibras de vidrio, por sí mismos no exhibirán capacidad absorbente de a absorción capilar particularmente alta a todas las alturas, especialmente alturas muy altas (por ejemplo, 100 cm y más altas). Sin embargo, dichos materiales pueden proporcionar la trayectoria capilar deseada del líquido hacia el polímero absorbente formador de hidrogel u otros absorbentes para proporcionar las capacidades absorbentes de absorción capilar requisito, aún a alturas relativamente altas. Cualquier material que tenga una capacidad absorbente de absorción capilar suficiente será útil en los miembros absorbentes de almacenamiento de la presente intención. A este respecto, el término "material con alta área de superficie" se refiere a cualquier material que por sí mismo (es decir, según medido sin el absorbente osmótico o cualquier otro material opcional que forma el miembro absorbente de almacenamiento) exhibe una o más de las siguientes capacidades absorbentes de absorción capilar: I) una capacidad absorbente de absorción capilar de por lo menos aproximadamente 2 g/g a una altura de succión de 100 cm, de preferencia al menos aproximadamente 3 g/g, preferiblemente de al menos 4 g/g, y muy preferiblemente de por lo menos aproximadamente 6 g/g a una altura de 100 cm; II) una capacidad absorbente de absorción capilar a una altura de 35 cm de por lo menos aproximadamente 5 g/g, de preferencia por lo menos alrededor de 8 g/g, muy preferiblemente al menos alrededor de 12 g/g; lll) una capacidad absorbente de absorción capilar a una altura de 50 cm de por lo menos aproximadamente 4 g/g, de preferencia al menos aproximadamente 7 g/g, muy preferiblemente por lo menos alrededor de 9 g/g; IV) una capacidad absorbente de absorción capilar a una altura de 140 cm de por lo menos aproximadamente 1 g/g, de preferencia alrededor de 2 g/g, preferiblemente por lo menos alrededor de 3 g/g, y muy preferiblemente por lo menos alrededor de 5 g/g; o V) una capacidad absorbente de absorción capilar a una altura de 200 cm de por lo menos aproximadamente 1 g/g, de preferencia alrededor de 2 g/g, preferiblemente por lo menos alrededor de 3 g/g, muy preferiblemente por lo menos alrededor de 5 g/g. En una modalidad, el material de alta área de superficie será fibroso (de aquí en adelante denominado como "fibras de alta área de superficie") en carácter, con el fin de proporcionar una banda fibrosa o matriz fibrosa cuando se combina con otro absorbente tal como el polímero absorbente formador de hidrogel u otro absorbente osmótico. Alternativamente, y en una modalidad particularmente preferida, el material de alta área de superficie será una espuma polimérica hidrofílica, de celdas abiertas (de aquí en adelante denominada como "espumas poliméricas de alta área de superficie" o más generalmente como "espumas poliméricas"). Estos materiales se describen con detalle más adelante.
Fibras de Alta Área de Superficie Las fibras de alta área de superficie útiles en la presente invención incluyen aquellas que son de existencia natural (modificadas o no modificadas, así como fibras hechas sintéticamente. Las fibras de alta área de superficie tienen áreas de superficie muchos más grandes que las fibras típicamente utilizadas en artículos absorbentes, tales como fibras de pulpa de madera. Las fibras de alta área de superficie utilizadas en la presente invención deseablemente serán hidrofílicas. Como se utiliza en la presente, el término "hidrofílico" describe fibras, o superficies de fibras, que son humectables a través de líquidos acuosos (por ejemplo, los líquidos acuosos del cuerpo) depositados sobre estas fibras. El carácter hidrofílico y la capacidad de humectación son típicamente definidos en términos de ángulo de contacto y la tensión de superficie de los líquidos y sólidos involucrados. Esto se discute con mayor detalle en la publicación American Chemical Society intitulada Contact Angle, Wettability and Adhesión, editada por Robert F. Gould (Derechos 1964). Una fibra, o superficie de una fibra, se dice que queda humedecida por un líquido (es decir, hidrofílica) cuando ya sea el ángulo de contacto entre el líquido y la fibra, o su superficie, es menor que 90°, o cuando el líquido tiene a extenderse espontáneamente a través de la superficie de la fibra, ambas condiciones normalmente coexisten. En forma inversa, una fibra o superficie se considera como hidrofóbica si el ángulo de contacto es mayor que 90° y el líquido no se extiende en forma espontánea a través de la superficie de la fibra. El carácter hidrofílico de las fibras útiles en la presente puede ser inherente en las fibras, o las fibras pueden ser fibras naturalmente hidrofóbicas que son tratadas para hacerlas hidrofílicas. Los materiales y métodos para proporcionar el carácter hidrofílico a fibras naturalmente hidrofóbicas son bien conocidos. Las fibras de alta área de superficie útiles en la presente tendrán áreas de superficies específicas de succión capilar en la misma escala como las espumas poliméricas descritas más adelante. Típicamente, sin embargo, las fibras de alta área de superficie se caracterizan en términos de área de superficie BET bien conocida. Las fibras de alta área de superficie útiles en la presente incluyen microfibras de vidrio tales, por ejemplo, lana de vidrio disponible de Evanite Fiber Copr. (Covallis, OR). Las microfibras de vidrio útiles en la presente típicamente tendrán diámetros de fibra no mayores que aproximadamente 0.8 µm, más típicamente de aproximadamente 0.1 µm a aproximadamente 0.7 µm. Estas microfibras tendrán áreas de superficie de por lo menos aproximadamente 2 m2/g, de preferencia al menos aproximadamente 3 m2/g. Típicamente, el área de superficie de microfibras de vidrio será de aproximadamente 2 m2/g a aproximadamente 12 m2/g. Las microfibras de vidrio representativas para utilizarse en la presente son aquellas disponibles de Evanite Fiber Corp., como fibras de vidrio de tipo 104, las cuales tienen un diámetro de fibra nominal de aproximadamente 0.5 µm. Estas microfibras de vidrio tienen un área de superficie calculada de aproximadamente 3.1 m2/g. Otro tipo de fibras de alta área de superficie útiles en la presente son fibras de acetato de celulosa fibriladas. Estas fibras (de aquí en adelante denominadas como "fibretas") tienen altas áreas de superficie con relación a fibras derivadas de celulosa comúnmente empleadas en la técnica de artículos absorbentes. Dichas fibretas tienen regiones de diámetros muy pequeños, de manera que su anchura de tamaño de partícula típicamente es de aproximadamente 0.5 a 5 µm. Estas fibretas típicamente tienen áreas de superficie de agregado de aproximadamente 20 m2/g. Las fibretas representativas útiles como los materiales de alta área de superficie de la presente están disponibles en Hoechst Celanese Corp. (Charlotte, NC) como acetato de celulosa Fibrets®. Para una discusión detallada de fibretas, incluyendo sus propiedades físicas y métodos para su preparación, ver "Cellulose Acétate Fibrets: A Fibrillated Pulp With Hígh Surface Área", Smith, J. E., Tappi, Journal, Dic. 1988, p. 237; y patente de E. U. A. No. 5,486,410 (Georger y otros) expedida el 23 de enero de 1996; la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia. Además de estas fibras, los expertos en la técnica reconocerán que otras fibras bien conocidas en la técnica de absorbencia pueden ser modificadas para proporcionar fibras de alta área de superficie para utilizarse aquí. Las fibras representativas que pueden ser modificadas a altas áreas de superficie requeridas por la presente invención se describen en la patente de E. U. A. No. 5,599,335, supra (ver especialmente columnas 21-24). Sin considerar la naturaleza de las fibras de alta área de superficie utilizadas, las fibras y el otro material absorbente tal como el absorbente osmótico serán materiales discretos antes de la combinación. Como se utiliza en la presente, el término "discreto" significa que las fibras de alta área de superficie y los otros absorbentes son cada uno formados antes de ser combinados para formar el miembro absorbente de almacenamiento. En otras palabras, las fibras de alta área de superficie no son formadas subsecuentemente al mezclado con el otro absorbente (por ejemplo, polímero absorbente formador de hidrogel), ni el otro absorbente es formado después de la combinación con las fibras de alta área de superficie. La combinación de los componentes respectivos discretos asegura que las fibras de alta área de superficie tendrán la morfología deseada y, de manera importante, el área de superficie desead.
Espumas Poliméricas de Alta Área de Superficie Las espumas poliméricas de alta área de superficie útiles en la presente se describen en algunos aspectos más adelante, en términos de propiedades físicas. Para asegurar ciertas de estas propiedades, es necesario realizar un análisis sobre la espuma en forma de lámina. De esta manera, en lo que respecta a una espuma ésta es utilizada en forma de partículas y se prepara a partir de una lámina previamente formada, las mediciones de propiedades físicas serán conducidas en la espuma de lámina (es decir, antes de la formación de partícula). Cuando la espuma se forma in situ en partículas (o perlas) durante el proceso de polimerización, se puede formar una espuma similar (en término de composición química, tamaño de celda, relación de WO:O, etc.) a láminas con el propósito de hacer dichas mediciones. Las espumas poliméricas de alta área de superficie útiles en los miembros absorbentes de almacenamiento de alta succión capilar de la presente invención son conocidas en la técnica. Las espumas particularmente preferidas son aquellas obtenidas polimerizando una emulsión de agua en aceite de alta fase interna, tal como se describe en la patente de E. U. A. 5,387,207 y patente de E. U. A. No. 5,650,222. Otras espumas poliméricas particularmente preferidas se describen con más detalle en la solicitud de patente de E. U. A. copendiente serie No. , presentada el de marzo de 1998 por T. DesMarais y otros, intitulada "HIGH SUCTION POLYMERIC FOAM MATERIALS" (Materiales de Espuma Poliméricos de Alta Succión) (Caso P&G ) y la solicitud de patente de E. U. A. copendiente serie No. , presentada el de marzo de 1998 por DesMarais y otros, intitulada "ABSORBENT MATERIALS FOR DISTRIBUTING AQUEOUS LIQUIDS" (Materiales Absorbentes para Distribuir Líquidos Acuosos) (Caso P&G ), la descripción de cada una de las cuales se incorpora aquí por referencia. (Las espumas preferidas específicas descritas en una o ambas de estas solicitudes copendientes se describen en la sección de ejemplos más adelante). Las espumas poliméricas útiles en la presente son aquellas que tienen celdas relativamente abiertas. Esto significa que muchas de las celdas individuales de la espuma están en comunicación no obstruida con celdas adyacentes. Las celdas en dichas estructuras de espuma de celdas relativamente abiertas tienen aberturas o "ventanas" entre células que son lo suficientemente grandes para permitir la fácil transferencia de líquido de una celda hacia la otra dentro de la estructura de espuma.
Estas estructuras de espuma con celdas relativamente abiertas generalmente tendrán un carácter reticulado con las celdas individuales siendo definidas por una pluralidad de bandas tridimensionalmente ramificadas, mutuamente conectadas. Las hileras de material polimérico que forman esta bandas ramificadas pueden ser denominadas como "postes". Para los propósitos de la presente invención, un material de espuma muy preferido tendrá por lo menos aproximadamente el 80% de las celdas en la estructura de espuma que tienen un tamaño de por lo menos 1 µm en comunicación de líquido con por lo menos una celda adyacente. Además de ser de celdas abiertas, estas espumas poliméricas son suficientemente hidrofílicas para permitir que la espuma absorba líquidos acuosos. Las superficies internas de las estructuras de espuma se hacen hidrofílicas a través de agentes tensioactivos de hidrofilización residuales dejados en la estructura de espuma después de la polimerización, o a través de procedimientos de tratamiento de espuma después de la polimerización, seleccionados, como se describe más adelante. El grado al cual estas espumas poliméricas son "hidrofílicas" puede ser cuantificado por el valor de "tensión de adhesión" exhibido cuando están en contacto con un líquido de prueba que se puede absorber. La tensión de adhesión exhibida por estas espumas puede ser determinada experimentalmente utilizando un procedimiento en donde el consumo de peso de un líquido de prueba, por ejemplo, orina sintética, es medido para una muestra de dimensiones conocidas y área de superficie específica de succión capilar. Dicho procedimiento se describe con mayor detalle en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. 5,387,207, infra. Las espumas que son materiales de alta área de superficie útiles en la presente invención son generalmente aquellas que exhiben un valor de tensión de adhesión de aproximadamente 15 a aproximadamente 65 dinas/cm, muy preferiblemente alrededor de 20 a 65 dinas/cm, según determinado por absorción capilar de orina sintética teniendo una tensión de superficie de 65X> dinas/cm. Las espumas poliméricas útiles en la presente preferiblemente se preparan en la forma de espumas poliméricas aplastables (es decir no expandidas), que, después del contacto con líquidos acuosos, absorben dichos líquidos y se expanden cuando la cantidad absorbida reduce la presión capilar combinada más la presión de confinamiento por debajo de la presión de expansión (descrito más adelante) de la espuma. Estas espumas poliméricas aplastadas usualmente se obtienen expresando la fase de agua de la espuma HIPE polimerizada a través de fuerzas compresoras, y/o secado térmico y/o deshidratación al vacío. Después del compresión, y/o secado térmico/deshidratación al vacío, estas espumas poliméricas están en un estado aplastado, o no expandido. La estructura celular de una espuma de HIPE aplastada representativa a partir de la cual el agua ha sido expresada por compresión, se muestra en la fotomicrografía de las Figuras 3 y 4 de la patente de E. U. A. 5,650,22, discutida anteriormente. Como se muestra en estas figuras, la estructura celular de la espuma está deformada, especialmente cuando se compara con las estructuras de espuma HIPE expandidas mostradas en las Figuras 1 y 2 de '222. Como también se puede ver en las Figuras 3 y 4 de la patente '222, los huecos o poros (áreas obscuras) en la estructura de espuma aplastada han sido aplanados o alargados. Se observa que las espumas ilustradas en la patente '222 están en forma de lámina, como se discute más adelante, mientras que las espumas en las formas de lámina son útiles en la presente, en una modalidad preferida, la espuma estará en forma de partícula). La estructura celular de otra espuma deriva de HIPE (en su estado expandido) útil en la presente se ilustra en las Figuras 3 y 4 de ahí. La preparación de esta espuma particular y formas relacionadas se describe en los Ejemplos 2 a 4, y estas espumas de área de superficie muy altas se describen con mayor detalle en la solicitud de patente de E. U. A. copendiente , presentada el de marzo de 1998 por T.
DesMarais y otros, intitulada "HIGH SUCTION POLYMERIC FOAM MATERIALS" (Materiales de Espuma Polimérica de Alta Succión) (Caso P&G ) y la solicitud de patente de E. U. A. copendiente serie No. presentada el de marzo de 1998 por DesMarais y otros, intitulada "ABSORBENT MATERIALS FOR DISTRIBUTING AQUEOUS LIQUIDS" (Materiales Absorbentes para Distribuir Líquidos Acuosos) (Caso P&G ), la descripción de cada una de las cuales se incorpora aquí por referencia. Después de la compresión y/o secado térmico/deshidratación al vacío, la espuma polimérica aplastada puede volverse a expandir cuando se humedece con líquidos acuosos. Sorprendentemente, estas espumas poliméricas permanecen en este estado aplastado o no expandido durante periodos significantes, por ejemplo, hasta por lo menos aproximadamente un año. La habilidad de estas espumas poliméricas para permanecer en este estado aplastado/no expandido se cree que se debe a fuerzas capilares, y en particular las presiones capilares desarrolladas dentro de la estructura de espuma. Como se utiliza en la presente, "presiones capilares" se refiere al diferencial de presión a través de la superficie colindante de líquido/aire debido a la curvatura de menisco dentro de los estrechos confines de los poros en la espuma, [ver Chatterjee, "Absorbency", Textile Science and Technology, Vol. 7, 1985, p. 36]. Después de la compresión, y/o secado térmico/deshidratación al vacío a un grado practicable, estas espumas poliméricas tienen agua residual que incluye tanto el agua de hidratación asociada con la sal hidratada higroscópica incorporada ahí, así como el agua libre absorbida dentro de la espuma. Esta agua residual (asistida por las sales hidratadas, se cree que ejerce presiones capilares sobre la estructura de espuma aplastada resultante. Las espumas políméricas aplastadas de la presente invención pueden tener contenidos de agua residual de por lo menos aproximadamente 5%, típicamente alrededor de 4 a aproximadamente 40% en peso de la espuma cuando se almacenan a condiciones ambientales de 22°C y 50% de humedad relativa. Las espumas poliméricas aplastadas preferidas tienen contenidos de agua residual de aproximadamente 5 a aproximadamente 305 en peso de la espuma. Un parámetro clave de estas espumas es su temperatura de transición de vidrio. La Tg representa el punto medio de la transición entre los estadios vitreo y de hule del polímero. Las espumas que tienen una Tg mayor que la temperatura de uso pueden ser muy fuertes, pero también serán rígidas y potencialmente propensas a la fractura. Dichas espumas típicamente también tienen un largo de recuperación al estado expandido cuando se humedecen con líquidos acuosos más fríos que la temperatura de transición de vidrio del polímero después de haber sido almacenado en el estado aplastado durante períodos largos. La combinación deseada de propiedades mecánicas, específicamente resistencia y elasticidad, típicamente necesita de una escala absolutamente selectiva de tipo y niveles de monómero para lograr estas propiedades deseadas. Para espumas útiles en la presente invención, la Tg debe ser lo más baja posible, siempre que la espuma tenga una resistencia aceptable a temperaturas de uso. Por consiguiente, se seleccionan monómeros lo más posiblemente para que proporcionen homopolímeros correspondientes teniendo una temperatura de transición de vidrio más baja. Se ha encontrado que la longitud de cadena del grupo alquilo en los comonómeros de acrilato y metacrilato puede ser más larga de lo que podría pensarse a partir de la Tg de la serie de homopolímero homólogo. Específicamente, se ha encontrado que la serie homologa de homopolímeros de acrilato o metacrilato de alquilo tienen una Tg mínima a una longitud de cadena de 8 átomos de carbono, en contraste, la Tg mínima de los copolímeros de la presente invención ocurren a una longitud de cadena de aproximadamente 12 átomos de carbono. (Aunque se pueden utilizar los monómeros de estireno substituidos con alquilo en lugar de los acrilatos y metacrilatos de alquilo, su disponibilidad está actualmente limitada en forma extrema). La forma de la región de transición de vidrio del polímero también puede ser importante, es decir, si es estrecha o amplia como una función de temperatura. Esta forma de región de transición de vidrio es particularmente importante cuando la temperatura durante uso (usualmente ambiente o la temperatura del cuerpo) del polímero está en o cerca de la Tg. Por ejemplo, una región de transición más amplia puede significar una transición incompleta a temperaturas de uso. Típicamente, si la transición es incompleta a la temperatura de uso, el polímero evidenciará una rigidez mayor y será menos elástico. En forma inversa, si la transición se completa a la temperatura de uso, entonces el polímero exhibirá una recuperación más rápida de la compresión cuando se humedezca con líquidos acuosos. Por consiguiente, es deseable controlar la Tg y el respiro de la región de transición del polímero para lograr las propiedades mecánicas deseadas. En general, se prefiere que la Tg del polímero sea de por lo menos aproximadamente 10°C menor que la temperatura de uso. (La Tg y la achura de la región de transición se derivan de la curva de pérdida de tangente contra temperatura de una medición de análisis mecánico dinámica (DMA), como se describe en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. No. 5,650,22). Aunque los materiales de área de superficie en general han sido descritos en términos de su capacidad absorbente de absorción capilar, las espumas poliméricas de alta área de superficie útiles en la presente también pueden ser descritas en términos de su área de superficie específica de succión capilar (de aquí en adelante denominada como "CSSSA"). En general, el CSSSA es una medida del área de superficie accesible de líquido de prueba de la red polímérica que prueba una espuma particular por masa unitaria del material de espuma a granel (material estructural de polímero más material residual sólido). El área de superficie específica de succión capilar es determinada tanto por las dimensiones de las unidades celulares en la espuma como por la densidad del polímero, y de esta manera es una forma de cuantificar la cantidad total de la superficie sólida provista por la red de espuma al grado de que dicha superficie participa en la absorbencia. Para los propósitos de caracterizar las espumas útiles en la presente, el CSSSA se mide sobre una lámina de la espuma en cuestión, aún en donde la espuma está en la forma de partícula cuando se incorpora en un miembro absorbente de almacenamiento. El CSSSA de una espuma es particularmente importante si la espuma proporcionara la succión capilar requisito para utilizarse en la preparación de miembros absorbentes de almacenamiento de la presente invención. Esto se debe a que la presión capilar desarrollada dentro de la estructura de espuma es proporcional al área de superficie específica de succión capilar. Además, el CSSSA es importante para adecuar las presiones capilares que son desarrolladas dentro de la estructura de espuma para mantenerla en un estado aplastado hasta que se humedece con líquidos acuosos. Asumiendo que otros factores, tales como la densidad de espuma y la tensión de adhesión, son constantes, esto significa que, a medida que el CSSSA se incrementa (o reduce), la presión capilar dentro de la estructura de espuma también se incrementa (o se reduce) proporcionalmente. Para los propósitos de la presente invención, el CSSSA es determinado midiendo la cantidad de consumo capilar de un líquido de tensión de superficie baja (por ejemplo, etanol) que ocurre dentro de una muestra de espuma de una masa y dimensiones conocidas. Una dimensión detallada de dicho procedimiento para determinar el área de superficie específica de espuma se estable en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. 5,387,207, la cual se incorpora aquí por referencia. Cualquier método alternativo para determinar el CSSSA puede ser utilizado también. Las espumas poliméricas aplastadas de la presente invención útiles como productos absorbentes son aquellas que tienen un CSSSA de por lo menos aproximadamente 3 m2/g. Típicamente, el CSSSA está en la escala de aproximadamente 3 a aproximadamente 30 m2/g, preferiblemente de aproximadamente 4 a aproximadamente 17 m2/g, y muy preferiblemente alrededor de 5 a 15 m /g. Las espumas que tienen dichos valores de CSSSA (con densidades de estado expandido de aproximadamente 0.010 a aproximadamente 0.033 g/cm3) generalmente poseerán un equilibrio especialmente deseable de capacidad absorbente, características de retención de líquido y de penetración o distribución de líquido para líquidos acuosos tales como orina. Además, las espumas que tienen dicho CSSSA pueden desarrollar una presión capilar suficiente para mantener la espuma en un estado aplastado, no expandido hasta que se humedece con dichos líquidos acuosos. Como se describió anteriormente, para espumas poliméricas aplastables particularmente preferidas, en su estado aplastado, las presiones capilares desarrolladas dentro de la estructura de espuma por lo menos iguales a las fuerzas ejercidas por la recuperación o módulo elástico del polímero comprimido. En otras palabras, la presión capilar necesaria para mantener la espuma aplastada relativamente delgada se determina por la fuerza compensatoria ejercida por la espuma polimérica comprimida a medida que trata de "regresarse por resorte". La tendencia de recuperación elástica de las espumas poliméricas puede ser estimada a partir de experimentos de tensiones-deformaciones, en donde la espuma expandida es comprimida a aproximadamente 1/6 (17%) de su espesor expandido, original, y después se mantiene en este estado comprimido hasta que su valor de tensión relajada es medido. Alternativamente, y para los propósitos de la presente invención, el valor de tensión relajada es estimado a partir de las mediciones en la espuma polimérica en su estado aplastado cuando esta en contacto con líquidos acuosos, por ejemplo, agua. Este valor de tensión relajada alternativo de aquí en adelante es denominado como la "presión de expansión" de la espuma. La presión de expansión de las espumas poliméricas aplastadas de la presente invención es de aproximadamente 50 kilopascales (kPa) o menos, y típicamente de aproximadamente 7 a aproximadamente 40 kPa. Una descripción detallada de un procedimiento para estimar la presión de expansión de espuma se estable en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. 5,387,207. Otra propiedad importante de las espumas poliméricas de alta área de superficie útiles en la presente invención es su capacidad libre absorbente. La "capacidad libre absorbente" (o "FAC") es la cantidad total de líquido de prueba (orina sintética), la cual una muestra de espuma dada absorberá el su estructura celular por masa unitaria del material sólido en la muestra. Para ser especialmente útil en los miembros absorbentes de almacenamiento de la presente invención, las espumas poliméricas deben tener una capacidad libre absorbente de aproximadamente 30 a aproximadamente 100 ml, de preferencia alrededor de 30 a aproximadamente 75 ml de orina sintética por gramo del material de espuma seco. El procedimiento para determinar la capacidad libre absorbente de la espuma se describe más adelante en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. 5,650,222. Después de exponer a líquidos acuosos, las espumas poliméricas aplastadas preferidas absorben los líquidos y se expanden. Las formas poliméricas, en su estado expendido, absorben más líquido que la mayoría de otras espumas. El "factor de expansión" para estas espumas es de por lo menos aproximadamente 4X, es decir, el espesor de la espuma en su estado expandido es por lo menos aproximadamente 4 veces el espesor de la espuma en su estado aplastado. Las espumas aplastadas preferiblemente tienen un factor de expansión en la escala de aproximadamente 4X aproximadamente 15X, muy preferiblemente alrededor de 5X a 10X. Para los propósitos de la presente invención, la relación entre espesor expandido y aplastado para espumas compresivamente deshidratadas puede ser pronosticado empíricamente a partir de la siguiente ecuación: Espesore?pandido = es pe s o rapiastado ((0.133 x relación de W:O) +.2). En donde: espesoreXpand¡do es el espesor de la espuma en su estado expandido; Espesorap?astado es el espesor de la espuma en su estado aplastado; y la relación W:O es la relación de agua a aceite de la HIPE a partir de la cual se hace la espuma. De esta manera, una espuma polimérica típica hecha de una emulsión con una relación de agua a aceite de 60:1 podría tener un factor de expansión pronosticado de 8.0, es decir, un espesor expandido 8 veces el espesor aplastado de la espuma. El procedimiento para medir el factor de expansión se describe más adelante en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. 5,650,222. Un aspecto mecánico importante de las espumas poliméricas de alta área de superficie útiles en la presente invención es su resistencia en su estado expandido, según determinado por la deflexión de resistencia a compresión (RTCD). La RTCD exhibida por las espumas de la presente es una función del módulo de polímero, así como la densidad y estructura de la red de espuma. El módulo de polímero, a su vez, es determinado por: a) la composición del polímero; b) las condiciones bajo las cuales la espuma es polimerizada (por ejemplo, el aspecto completo de la polimerización obtenida, con respecto a la reticulación); y c) el grado al cual el polímero es plastificado a través del material residual, por ejemplo, emulsificantes, dejados en la estructura de espuma después del procesamiento. Para hacer útiles como la porción de alta área de superficie de los miembros absorbentes de la presente invención, las espumas poliméricas deben ser convenientemente resistentes a la deformación o compresión por fuerzas encontradas durante uso. Las espumas que no poseen suficiente resistencia de espuma en términos de RTCD pueden proporcionar la capacidad de succión capilar requisito bajo condiciones sin carga, pero no proporcionarán aquellas capacidades bajo la tensión compresora causada por el movimiento y la actividad del usuario de los artículos absorbentes que contienen la espuma. La RTCD exhibida por las espumas poliméricas útiles en la presente invención puede ser cuantificada determinando la cantidad de tensión producida en una muestra de espuma saturada mantenida bajo una cierta presión de confinamiento para una temperatura específica y período de tiempo. El método para llevar a cabo este tipo particular de prueba se describe más adelante en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. No. 5,650,222. Las espumas útiles en la presente preferiblemente exhibirán una RTCD de manera que una presión de confinamiento de 5.1 kPa produce una tensión típicamente de aproximadamente 90% o menos compresión de la estructura de espuma, cuando ha sido saturada a su capacidad libre absorbente con orina sintética teniendo una tensión de superficie de 65+_5 dinas/cm. Preferiblemente! la resistencia producida bajo dichas condiciones estará en la escala de aproximadamente 1 a aproximadamente 90%, preferiblemente alrededor de 1 a 25%, de preferencia alrededor de 2 a 10%, y muy preferiblemente alrededor de 2 a 5%. Las espumas poliméricas de alta área de superficie útiles en la presente también pueden ser descritas en términos de su altura de absorción de colgado vertical (de aquí en adelante "VHSH") la altura de VHSH ha X % es la altura en centímetros, en donde X % de la capacidad a 0 cm (o FAC) es retenida en la espuma. Un valor típico de importancia es la VHSH a 90%, aunque en principio X puede ser cualquier valor. La medición que se puede reproducir para VHSH se logra a X = 90%, dentro de la experiencia de los inventores. Será obvio por algún experto en la técnica que este valor de punto individual no expresa completamente la forma de la curva obtenida en una gráfica de capacidad contra altura. Sin embargo, el punto individual sirve como un punto práctico de comparación para las espumas útiles en la presente. A este respecto, las espumas típicamente tendrán un equilibrio de 90% de VHSH de por lo menos aproximadamente 20 cm, de preferencia por lo menos alrededor de 40 cm, preferiblemente por lo menos aproximadamente 60 cm, de preferencia por lo menos aproximadamente 70 cm y muy preferiblemente por lo menos alrededor de 80 cm. Típicamente, las espumas poliméricas preferidas tendrán un 90% de VHSH de aproximadamente 20 a aproximadamente 90 cm, típicamente alrededor de 60 a 90 cm, más típicamente alrededor de 70 a 90 cm y muy típicamente de 80 a 90 cm, aproximadamente. El método para medir 90% de VHSH se describe con detalle en la sección de métodos de prueba más adelante. Como se indica, en donde la espuma polimérica de alta área de superficie está en forma en partículas cuando se combina con otro absorbente, tal como un absorbente osmótico, el 90% de VHSH se mide en la espuma correspondiente en forma de lámina (es decir, antes de formar las partículas). Cuando la espuma se forma en partículas (o perlas) durante el proceso de polimerización, una espuma similar puede formada en láminas para determinar el 90% de VHSH de la espuma. Las celdas de espuma, y especialmente las celdas que se forman polimerizando una fase de aceite conteniendo monómero que rodea gotas de fase de agua relativamente libre de monómero, con frecuencia serán substancialmente esféricas. El tamaño o "diámetro" de dichas celdas esféricas es un parámetro comúnmente utilizado para caracterizar espumas en general. Ya que las celdas en una muestra dada de espuma polimérica necesariamente no serán de aproximadamente el mismo tamaño, un tamaño de celda promedio, es decir, un diámetro de celda promedio por lo general será especificado. Un número de técnicas está disponible para determinar el tamaño de celda promedio de las espumas. Sin embargo, la técnica más útil para determinar el tamaño de celdas en espumas implica una medición simple basada en una fotomicrografía electrónica de exploración de una muestra de espuma. Las mediciones de tamaño de celda dadas en la presente se basan en el tamaño de celda promedio en número de la espuma en su estado expandido, por ejemplo, como se muestra en la Figura 1 de la patente de E. U. A. No. 5,650,222. Las espumas útiles de acuerdo con la presente invención preferiblemente tendrán un tamaño de celda promedio en número de aproximadamente 80 µm o menos, y típicamente de aproximadamente 5 a aproximadamente 50 µm.
La "densidad de espuma" (es decir, en gramos de espuma por centímetro cúbico en volumen de espuma en aire) se especifica en la presente en una base seca. La cantidad de materiales residuales solubles en agua absorbidos, por ejemplo, sales residuales y líquido dejado en la espuma, por ejemplo, después de la polimerización de HIPE, lavado y/o hidrofilización, es pasada por alto para calcular y expresar la densidad de ia espuma. Sin embargo, la densidad de espuma incluye otros materiales residuales insolubles en agua tales como emulsificantes presentes en la espuma polimerizada. Dichos materiales residuales pueden, en realidad, contribuir a la masa significativa del material de espuma. Cualquier procedimiento gravimétrico adecuado que proporcione una determinación de la masa del material de espuma sólido por volumen unitario de la estructura de espuma puede ser utilizado para medir la densidad de espuma. Por ejemplo un procedimiento gravimétrico de ASTM descrito más completamente en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. No. 5,387,207 (Dyer y otros) expedida el 7 de febrero de 1995, supra, es un método que puede ser empleado para la determinación de densidad. En su estado aplastado, las espumas poliméricas útiles en la presente invención tienen valores de densidad en base seca (exclusivos de cualquier sal residual y/o agua) en la escala de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 0.2 g/cm3, de preferencia de 0.11 a aproximadamente 0.19 g/cm3, y muy preferiblemente de 0.12 a aproximadamente 0.17 g/cm3. En su estado expandido, las espumas poliméricas útiles en la presente tendrán valores de densidad en base seca en la escala de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.33 g/cm3, de preferencia de aproximadamente 0.013 a aproximadamente 0.033 g/cm3. La penetración vertical, es decir, la penetración de líquido en una dirección opuesta a la fuerza gravitacional, es un atributo de funcionamiento deseable para las espumas poliméricas útiles en la presente. Para los propósitos de esta invención, la velocidad de penetración vertical es la reflexión de la permeabilidad del material, y de esta manera, la capacidad del material para suministrar líquido hacia el otro absorbente, tal como un polímero absorbente formador de hidrogel u otro absorbente osmótico. La velocidad de penetración vertical es determinada midiendo el tiempo que se toma un líquido de prueba de color (por ejemplo, orina sintética) en un depósito para penetrar una distancia vertical de 5 cm a través de la tira de prueba de espuma de tamaño específico. El procedimiento de penetración vertical se describe con mayor detalle en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. 5,387,207, pero se realiza a 31°C en lugar de a 37°C. Para ser especialmente útil en miembros absorbentes para absorber orina, las espumas útiles en la presente preferiblemente penetrarán la orina sintética (65 + 5 dinas/cm) a una altura de 5 cm en no más de aproximadamente 15 minutos. Muy preferiblemente, los absorbentes de espuma preferidos de la presente invención penetran la orina sintética a una altura de 5 cm en no más de aproximadamente 10 minutos. La prueba de capacidad absorbente de penetración vertical mide la cantidad de líquido de prueba por gramo de espuma absorbente que es mantenida dentro de cada 2.54 cm de sección vertical de la misma muestra de espuma de tamaño estándar utilizada en la prueba de penetración vertical. Dicha determinación se hace después de que la muestra se ha dejado penetrar verticalmente líquido de prueba al equilibrio (por ejemplo, después de aproximadamente 18 horas). Como la prueba de penetración vertical, la prueba de capacidad absorbente de penetración vertical se describe con mayor detalle en la sección de métodos de prueba de la patente de E. U. A. No. 5,387,207 (Dyer y otros) expedida el 7 de febrero de 1995, supra. Las capacidades absorbentes de alta penetración vertical a altas temperaturas son teóricamente equivalentes a capacidades absorbentes de alta absorción capilar a altas alturas. Ya que la forma de lámina de las espumas útiles en la presente se puede manejar para la primera prueba y la primera prueba es más fácil y más barata de realizar, los datos de la primera prueba son recomendados como los medios para caracterizar este parámetro importante de las espumas de esta invención. Aunque las espumas de alta succión capilar pueden estar en forma de lámina cuando se combinan con otros absorbentes tales como absorbentes osmóticos (por ejemplo, polímero absorbente formador de hidrogel), en una modalidad particularmente preferida, la espuma polimérica estará en forma de partículas y será mezclada con partículas del polímero formador de hidrogel para proporcionar una mezcla. Es decir, aunque la espuma inícialmente puede ser preparada en forma de láminas, estas láminas pueden ser procesadas para proporcionar partículas de espuma, las cuales después son combinadas con el polímero de hidrogelificación. Como se discutió anteriormente, las espumas útiles en la presente y sus procesos para preparación, se describen con detalla en la patente de E. U. A. 5,387,207, patente de E. U. A. 5,650,22, solicitud de patente de E. U. A. copendiente , presentada el de marzo de 1998 por T. A. DesMarais y otros, intitulada "HIGH SUCTION POLYMERIC FOAM MATERIALS" (Materiales de Espuma Polimérica de Alta Succión) (Caso P&G ) y la solicitud de patente de E. U.
A. copendiente serie No. , presentada el de marzo de 1998 por T. A. DesMarais y otros, intitulada "ABSORBENT MATERIALS FOR DISTRIBUTING AQUEOUS LIQUIDS" (Materiales Absorbentes para Distribuir Líquidos Acuosos) (Caso P&G ). Las partículas de espuma pueden ser preparadas formando primero una lámina de espuma a través de las enseñanzas de estas referencias, seguido por procesamiento mecánico de la espuma para proporcionar partículas (por ejemplo, pulverización, corte, desmenuzado, etc.) de la dimensión deseada. Alternativamente, las partículas de espuma pueden ser preparadas directamente a partir de la emulsión en la forma microperlas poliméricas, como se describe en la patente de E. U. A. 5,653,922 expedida el 5 de agosto de 1997 a Li y otros, y patente de E. U. A. 5,583,162, expedida el 10 de diciembre de 1996 a Li y otros, la descripción de cada una se incorpora aquí por referencia. Las modalidades específicas para ser mezclas de espuma de polímero/polímero formador de hidrogel se describen con más detalle más adelante. Los solicitantes han encontrado también que las espumas de alta área de superficie opcionalmente pueden comprender un fluido con el fin de proporcionar una transferencia mejorada de orina hacia el otro absorbente o absorbente osmótico del miembro absorbente de almacenamiento. El fluido de pre-humectación parcialmente llena la espuma polimérica y, sin desear que esté unido a alguna teoría particular, incrementa la velocidad de consumo de la espuma. Idealmente, la espuma polimérica que comprende flúido(s) de pre-humectación debe ser estable al almacenamiento, con una actividad de agua suficientemente baja para evitar el crecimiento de microbios y evitar la pérdida de agua evaporativa y que no emigre fuera de la espuma con el tiempo. Se puede utilizar agua como un fluido de pre-humectación para proporcionar el funcionamiento de absorción, pero por si misma no puede satisfacer los otros requerimientos.
Polímeros Absorbentes de Formadores de Hidrogel Los miembros absorbentes de almacenamiento de la presente invención además comprenden preferiblemente por lo menos un polímero absorbente formador de hidrogel (también denominado como un polímero formador de hidrogel). Los polímeros formadores de hidrogel útiles en la presente invención incluyen una variedad de polímeros insolubles en agua, pero que se hinchan con el agua, capaces de absorber grandes cantidades de líquidos. Dichos polímeros formadores de hidrogel son bien conocidos en la técnica y cualquiera de estos materiales son útiles en los miembros absorbentes de alta succión capilar de la presente invención. Los materiales de polímeros absorbentes formadores de hidrogel también son comúnmente denominados como materiales "hidrocoloides" o "superarbsorbente" y pueden incluir polisacáridos tales como almidón de carboximetilo, carboximetilcelulosa de hidroxipropilcelulosa; tipos no iónicos tales como alcohol polivinílico y éteres polivinílicos; tipos catiónicos tales como polivinilpiridina, y polivinilmorfoliniona y N, N-dimetilaminoetilo o N,N-dietilaminopropil acrílatos y metacrilatos, y sus sales cuaternarias respectivas. Típicamente, los polímeros absorbentes formadores de hidrogel útiles en la presente invención tienen una multitud de grupos aniónicos, funcionales, tales como ácido sulfónico, y más típicamente grupos carboxi. Ejemplos de polímeros adecuados para utilizarse en la presente incluyen aquellos que se preparan a partir de monómeros que contienen ácido, insaturados, polimerizables. De esta manera, dichos monómeros incluyen los ácidos olefínicamente insaturados y anhídridos que contienen por lo menos un doble enlace olefínico de carbono a carbono. Más específicamente, estos monómeros pueden ser seleccionados a partir de ácidos carboxílicos olefínicamente insaturados y anhídridos ácidos, ácidos sulfónicos olefínicamente insaturados, y mezclas de los mismos. Como se indicó anteriormente, la naturaleza del polímero absorbente formador de hidrogel no es crítica a los miembros de la presente invención. Sin embargo, la selección del material polimérico óptimo puede mejorar las características de funcionamiento de los miembros de la presente. La descripción que sigue describe propiedades preferidas de los polímeros absorbentes útiles en la presente. Estas propiedades no deben ser interpretadas como limitaciones; más bien, meramente indican la progresión que ha ocurrido en el polímero absorbente durante los últimos años. También se pueden incluir algunos monómeros que no son ácido, usualmente en cantidades menores, para preparar los polímeros absorbentes formadores de hidrogel de la presente. Dichos monómeros que no son ácido pueden incluir, por ejemplo, los esteres solubles en agua o dispersables en agua de los monómeros que contienen ácido, así como monómeros que no contienen grupos de ácido carboxílico o sulfónico. Los monómeros opcionales que no son ácido de esta manera pueden incluir monómeros que contienen los siguientes tipos de grupos funcionales: esteres de ácido carboxílico o ácido sulfónico, grupos hidroxilo, grupos amida, grupos amino, grupos nitrilo, grupos de sal de amonio cuaternario, grupos arilo (por ejemplo, grupos fenilo, tales como aquellos derivados de monómero de estireno). Estos monómeros que no son ácido son materiales bien conocidos y se describen con mayor detalle en, por ejemplo, patente de E. U. A. 4,076,663 (Masuda y otros), expedida el 28 de febrero de 1978 y la patente de E. U. A. 4,062,817 (Westerman) expedida el 13 de diciembre de 1977, ambas incorporadas aquí por referencia. Los monómeros de ácido carboxílico olefínicamente insaturado y de anhídrido de ácido carboxílico incluyen los ácidos acrílicos tipificados por el mismo ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido a-cloroacrílico, ácido a-cianoacrílico, ácido ß-metacrílico (ácido crotónico), ácido a-fenilacrílico, ácido ß-acríloxipropiónico, ácido sórbico, ácido a-clorosórbico, ácido angélico, ácido cinámico, ácido p-clocinámico, ácido ß-estearilacrílico, ácido itacónico, ácido citrocón?co, ácido mesacónico, ácido glutacónico, ácido aconítico, ácido maleico, ácido fumárico, tricarboxietilénico y anhídrido de ácido maleico. Los monómeros de ácido sulfónico olefínicamente insaturados incluyen ácidos vinilsulfónicos alifáticos o aromáticos tales como ácido vinilsulfónico, ácido alilsulfónico, ácido viniltoluensulfónico y ácido estirensulfónico; ácido acrílico y metacrílico sulfónico tal como acrílato de sulfoetilo, metacrilato de sulfoetilo, acrilato de sulfopropilo, metacrilato de sulfopropilo, ácido 2-hidroxi-3-metacriloxipropilsulfónico y ácido 2-acrilamida-2-metilpropan sulfónico. Los polímeros absorbentes formadores de hidrogel preferidos para utilizarse en la presente invención contienen grupos carboxi. Estos polímeros incluyen copolímeros de injerto de almidón hidrolizado-acrilonitrilo, copolímeros de injerto de almidón hidrolizado parcialmente neutralizado-acrilonitrilo, copolímeros de injerto de almidón-ácido acrílico, copolímeros de injerto de almidón- ácido acrílico parcialmente neutralizados, copolímeros de acetato de vinilo-éster acrílico saponificados, copolímeros de acrilonitrilo o acrilamida hidrolizados, polímeros reticulados ligeramente en la red de cualquiera de los copolímeros anteriores, ácido poliacrílico parcialmente neutralizado, y polímeros reticulados ligeramente en la red del ácido poliacrílico parcialmente neutralizado. Estos polímeros pueden ser utilizados ya sea solos o en la forma de una mezcla de 2 o más diferentes polímeros. Ejemplos de estos materiales de polímero se describen en la patente de E. U. A. 3,661,875, patente de E. U. A. 4,076,663, patente de E. U. A. 4,093,776, patente de E. U. A. 4,666,083 y patente de E. U. A. 4,734,478. Los materiales de polímero muy preferidos para utilizarse en la fabricación de polímeros absorbentes formadores de hidrogel son polímeros reticulados ligeramente en la red de ácidos poliacrílicos parcialmente neutralizados y sus derivados de almidón. Muy preferiblemente, los polímeros absorbentes formadores de hidrogel comprenden de aproximadamente 50 a aproximadamente 95, de preferencia alrededor de 75%, de ácido poliacrílico reticulado ligeramente en la red, neutralizado (es decir, poli(acrilato de sodio/ácido acrílico)). La reticulación en la red haced que el polímero sea substancialmente insoluble en agua y, en parte, determina la capacidad de absorción y el contenido de polímero que se puede extraer como características de los polímeros absorbentes formadores de hidrogel. Los procesos para la reticulación en la red de estos polímeros y los agentes de reticulación típicos en la red se describen con mayor detalle en la patente de E. U. A. 4,076,663. Aunque el polímero absorbente formador de hidrogel preferiblemente es uno del tipo (es decir, homogéneo), también se pueden utilizar mezclas de polímeros en la presente invención. Por ejemplo, las mezclas de copolímeros de injerto de almidón-ácido acrílico y polímeros reticulados ligeramente en la red de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado pueden ser utilizadas en la presente invención. El componente de polímero formador de hidrogel también puede estar en la forma de una composición de intercambio de iones de lecho mixto comprendiendo un polímero absorbente formador de hidrogel de intercambio de cationes y un polímero absorbente formador de hidrogel de intercambio de aniones. Dichas composiciones de intercambio de ion de lecho mixto se describen en, por ejemplo, la solicitud de patente de E. U. A. serie No. , presentada el 7 de enero de 1998 por Hird y otros (caso P&G 6975, intitulada "ABSORBENT POLYMER COMPOSITIONS HAVING HIGH SORPTION CAPACITIES UNDER AN APPLIED PRESSURE"), (Composiciones de Polímero Absorbentes teniendo Altas Capacidades de Absorción Bajo una presión Aplicada); solicitud de patente de E. U. A. Serie No. , presentada el 7 de enero de 1998 por Ashraf y otros (caso P&G 6976, intitulada "ABSORBENT POLYMER COMPOSITIONS WITH HICH SORPTION CAPACITY AND HIGH FLUID PERMEABILITY UNDER AN APPLIED PRESSURE" (Composiciones de Polímero Absorbentes con Alta capacidad de Absorción y Alta Permeabilidad de Fluido Bajo una Presión Aplicada); y la solicitud de patente de E. U. A. Serie No. , presentada el 7 de enero de 1998 por Ashraf y otros, (Caso P&G 6977, intitulada "ABSORBENT POLYMER COMPOSITIONS HAVING HIGH SORPTION CAPACITIES UNDER AN APPLIED PRESSURE AND IMPROVED INTEGRITY IN THE SWOLLEN STATE" (Composiciones de Polímero Absorbentes que tienen Altas capacidades de Absorción Bajo una Presión Aplicada e Intregridad Mejorada en el Estado Hinchado); las descripciones de las cuales se incorporan aquí por referencia. Los polímeros absorbentes formadores de hidrogel útiles en la presente invención pueden tener un tamaño, forma y/o morfología que varía sobre una amplia escala. Estos polímeros pueden estar en la forma de partículas que no tienen una relación grande de dimensión mayor a dimensión menor (por ejemplo, granulos, polvos, agregados entre partículas, agregados reticulados entre partículas, y similares) y pueden estar en la forma de fibras, láminas, películas, espumas, escamas, y similares. Los polímeros absorbentes formadores de hidrogel también pueden comprender mezclas con bajos niveles de uno o más aditivos, tal como, por ejemplo, sílice en polvo, agentes tensioactivos, goma, aglutinantes, y similares. Los componentes en esta mezcla pueden ser física y/o químicamente asociados en una forma de manera que el componente de polímero formador de hidrogel y el aditivo de polímero que no es formador de hidrogel no son fácil y físicamente separables.
Los polímeros absorbentes formadores de hidrogel pueden ser esencialmente no porosos (es decir, sin porosidad interna) o tener una porosidad interna substancial. Para partículas descritas anteriormente, el tamaño de partícula es definido como la dimensión determinada por el análisis de tamaño de tamiz. De esta manera, por ejemplo, una partícula que es retenida en un tamiz de prueba estándar de E. U. A. con aberturas de 710 mieras (por ejemplo, No. 25 de la Designación de Tamiz Alternativo de la Serie de E. U. A.) se considera que tiene un tamaño mayor que 710 mieras; una partícula que pasa a través de un tamiz con aberturas de 710 mieras y que es retenida en un tamiz con aberturas de 500 mieras (por ejemplo, el No. 25 de la Designación de Tamiz Alternativa de la Serie de E. U. A.) se considera que tiene un tamaño de partícula de entre 500 y 710 µm; y una partícula que pasa a través de un tamiz con aberturas de 500 mieras se considera que tiene un tamaño menor que 500 µm. el tamaño de partícula medio en masa de una muestra dada de partículas de polímero absorbentes formadores de hidrogel es definido como el tamaño de partícula que divide la muestra a la mitad en una base en masa, es decir, la mitad de la muestra en peso tendrá un tamaño de partícula menor que -el tamaño medio de la masa y la mitad de la muestra tendrá un tamaño de partícula mayor que el tamaño medio en masa. Un método graficación de tamaño de partícula estándar (en donde el porcentaje en peso acumulativo de la muestra de partícula retenido en o que pasa a través de un tamaño de tamiz dado en su abertura es graficado contra la abertura de tamaño de tamiz en un papel de probabilidad) típicamente se utiliza para determinar el tamaño de partícula medio en masa cuando el 50% del valor de la masa no corresponde a la abertura de tamaño de un tamiz de prueba estándar de E. U. A. Estos métodos para determinar los tamaños de las partículas de polímero absorbente formador de hidrogel se describe adicionalmente en la patente de E. U. A. 5,061,259 (Goldman y otros), expedida el 29 de octubre de 1991, la cual se incorpora aquí por referencia. Para partículas de polímeros absorbentes formadores de hidrogel útiles en la presente invención, las partículas generalmente variarán en tamaño de aproximadamente 1 a aproximadamente 2000 µm, de preferencia alrededor de 10 a 1000 µm. El tamaño de partícula medio en masa generalmente será de aproximadamente 20 a aproximadamente 1500 µm, preferiblemente de 50 µm a aproximadamente 1000 µm, y aún muy preferiblemente de aproximadamente 100 a aproximadamente 800 µm. Cuando se utilizan concentraciones relativamente altas (por ejemplo, 40%, 60%, o más, en peso) del polímero absorbente formador de hidrogel en los miembros absorbentes de la presente invención, aún otras propiedades del polímero absorbente pueden ser importantes. En dichas modalidades, los materiales pueden tener una o más de las propiedades descritas por la patente de E. U. A. No. 5,662,646, expedida el 8 de octubre de 1996 a Goldman y otros, y la patente de E. U. A. 5,599,335 expedida el 4 de febrero de 1997 a Goldman y otros, la descripción de las cuales se incorpora aquí por referencia. El polímero absorbente formador de hidrogel básico puede ser formado en cualquier forma convencional. Los procesos típicos y preferidos para producir estos polímeros se describen en la patente de reexpedición de E. U. A. 32,649 (Brandt y otros), expedida el 19 de abril de 1998, patente de E. U.A. 4,666,983 (Tsubakímoto y otros), expedida el 19 de mayo de 1987 y patente de E. U. A. 4,625,001 (Tsubakimoto y otros), expedida el 25 de noviembre de 1986, todas incorporadas aquí por referencia. Los métodos preferidos para formar el polímero absorbente formador de hidrogel básico son aquellos que implican métodos de polimerización de solución acuosa u otros métodos. Como se describió en la patente de reexpedición 32,649 de E. U. A. antes mencionada, la polimerización de solución acuosa implica el uso de una mezcla de reacción acuosa para realizar la polimerización. La mezcla de reacción acuosa después es sometida a condiciones de polimerización, las cuales son suficientes para producir en ia mezcla, el polímero reticulado ligeramente en la red, substancialmente insoluble en agua. La masa del polímero formado después puede ser pulverizada o triturada para formar partículas individuales. Más específicamente, el método de polimerización de solución acuosa para producir el polímero absorbente formador de hidrogel comprende la preparación de una mezcla de reacción acuosa en la cual se realiza la polimerización. Un elemento de dicha mezcla de reacción es el monómero que contiene un grupo ácido que formará la "estructura de base" del polímero absorbente formador de hidrogel que será producido. La mezcla de reacción generalmente comprenderá alrededor de 100 partes en peso del monómero. Otro componente de la mezcla de reacción acuosa comprende un agente de reticulación de red. Los agentes de reticulación de red útiles para formar el polímero absorbente formador de hidrogel de acuerdo con la presente invención se describen con más detalle en la patente de reexpedición de E. U. A. 32,649 antes mencionada, patente de E. u. A. 4,666,983 y patente de E. U. A. 4,625,001. El agente de entrelazamiento de red generalmente estará presente en la mezcla de reacción acuosa en una cantidad de aproximadamente 0.001% molar a aproximadamente 5% molar con base en los moles totales del monómero presente en la mezcla acuosa (aproximadamente 0.1 a aproximadamente 20 partes en peso, con base en 100 partes en peso del monómero). Un componente opcional de la mezcla de reacción acuosa comprende un iniciador de radical libre incluyendo, por ejemplo, compuestos de peroxígeno tales como persulfatos de sodio, de potasio y de amonio, peróxido de ca pri li lo , peróxido de benzoilo, peróxido de hidrógeno, hidroperóxidos de eumeno, diperftalato de butilo tenciario, perbenzoato de butilo terciario, peracetato de sodio, percarbonato de sodio, y similares. Otros componentes opcionales de la mezcla de reacción acuosa comprenden los varios comonómeros que no son ácido, incluyendo esteres de los monómeros que contienen grupos funcionales ácidos insaturados esenciales u otros comonómeros que no contienen funcionalidades de ácido carboxílico o sulfónico para nada. La mezcla de reacción acuosa es sometida a condiciones de polimerización, las cuales son suficientes para producir en la mezcla los polímeros reticulados ligeramente en la red absorbentes formadores de hidrogel, substancialmente insolubles en agua, pero que se hinchan con el agua. Las condiciones de polimerización también son discutidas con más detalle en las tres patentes antes mencionadas. Dichas condiciones de polimerización generalmente implican calentamiento (técnicas de activación térmica) a una temperatura de polimerización de aproximadamente 0o a aproximadamente 100°C, muy preferiblemente alrededor de 5 a 40%. Las condiciones de polimerización bajo las cuales la mezcla de reacción acuosa es mantenida, también pueden incluir, por ejemplo, someter la mezcla de reacción o sus porciones a cualquier forma convencional de irradiación de activación de polimerización. La radiación radiactiva, electrónica, ultravioleta o electromagnética son técnicas de polimerización convencionales alternativas. Los grupos funcionales de ácido del polímero absorbente formador de hidrogel formados en la mezcla de reacción acuosa preferiblemente también son neutralizados. La neutralización puede ser realizada en cualquier forma convencional que de cómo resultado por lo menos aproximadamente 25% molar, y de preferencia por lo menos aproximadamente 50% molar del monómero total utilizado para formar el polímero que es el monómero que contiene el grupo ácido que se neutralizan con un catión formador de sal. Dichos cationes formadores de sal incluyen, por ejemplo, metales alcalinos, amonio, amonio substituido y aminas como se discute con mayor detalla en la patente de reexpedición de E. U. A. 32,649, y las patentes antes mencionadas. Aunque se prefiere que las versiones en partículas del polímero absorbente formador de hidrogel sean fabricadas utilizando un proceso de polimerización de solución acuosa, también posible realizar el proceso de polimerización utilizando técnicas de procesamiento de polimerización de fases múltiples, tales como polimerización de emulsión inversa o procedimientos de polimerización de suspensión inversa. En los procedimientos de polimerización de emulsión inversa o de polimerización en suspensión inversa, la mezcla de reacción acuosa como se describió anteriormente es suspendida en la forma de gotas muy pequeñas en una matriz del solvente orgánico inerte, no miscible en agua tal como ciciohexano. Las partículas resultantes del polímero absorbente formador de hidrogel generalmente tienen una forma esférica. Los procedimientos de polimerización de suspensión inversa se describen con mayor detalle en la patente de E. U. A. 4,340,706 (Obaysashi y otros, expedida el 20 de julio de 1982, patente de E. U. A. 4,506,052 (Flesher y otros), expedida el 19 de marzo de 1985 y la patente de E. U. A. 4735,987 (Morita y otros) expedida el 5 de abril de 1988, todas estas incorporadas aquí por referencia. La reticulación de superficie de los polímeros inicialmente formados es un proceso preferido para obtener polímeros absorbentes formadores de hidrogel teniendo una capa de hidrogel de porosidad relativamente alta ("PHL"), funcionamiento bajo capacidad de presión (PUP") y valores de conductividad de flujo de salina ("SFC"), los cuales pueden ser benéficos en el contexto de la presente invención. Los métodos generales adecuados para realizar la reticulación de superficie de los polímeros absorbentes formadores de hídrogel de acuerdo con la presente invención se describen en la patente de E. U. A. 4,541,871 (Obayashi) expedida el 17 de septiembre de 1985; solicitud de PCT publicada WO92/16565 (Stanley), presentada el 1o. de octubre de 1992, solicitud de PCT publicada WO90/08789 (Tai), publicada el 9 de agosto de 1990; solicitud de PCT publicada WO93/05080 (Stanley), pulicada el 18 de marzo de 1993; patente de E. U. A. 4,824,901 (Alexander); expedida el 25 de abril de 1989; la patente de E. U. A. 4,789,861 (Johnson), expedida el 17 de enero de 1989; la patente de E. U. A. 4,587,308 (Makita), expedida el 6 de mayo de 1986; patente de E. U. A. 4,734,478 (Tsubakimoto), expedida el 29 de marzo de 1988; la patente de E. U. A.5, 164, 459 (Kimura y otros), expedida el 17 de noviembre de 1992; solicitud de patente alemana publicada 4,020,780 (Dahmen), publicada el 29 de agosto de 1991; y la solicitud de patente Europea publicada 509,708 (Garther), publicada el 21 de octubre de 1992, todas estas incorporadas aquí por referencia. También ver la patente de E. U. A. 5,562,646 (Goldman y otros), expedida el 8 de octubre de 1996 y patente de E. U. A. 5,599,335 (Goldman y otros), expedida el 4 de febrero de 1997. Las partículas de polímero absorbente formador de hidrogel preparadas de acuerdo con la presente invención típicamente están substancialmente secas. El término "substancialmente seco" se utiliza en la presente para representar que las partículas tienen un contenido de líquido, típicamente un contenido de agua u otra solución, menor que aproximadamente 50%, de preferencia menor que aproximadamente 20%, y muy preferiblemente menor que aproximadamente 10% en peso de las partículas. En general, el contenido de líquidos de las partículas de polímero absorbente formador de hidrogel está en la escala de aproximadamente 0.01% a aproximadamente 5% en peso de las partículas. Las partículas individuales pueden sercarse a través de cualquier método convencional tal como calentamiento. Alternativamente, cuando las partículas se forman utilizando una mezcla de reacción acuosa, el agua puede ser removida de la mezcla de reacción a través de destilación aseotrópica. La mezcla de reacción acuosa que contiene el polímero también puede ser tratada con un solvente de deshidratación. También se pueden utilizar combinaciones de estos procedimientos de secado. La masa deshidratada del polímero después puede ser desmenuzada o pulverizada para formar partículas substancialmente secas del polímero absorbente formador de hidrogel.
Combinación de materiales de alta succión capilar Aunque los materiales, como los descritos anteriormente, pueden satisfacer los requerimientos tales como (por ejemplo, un material formador de hidrogel puro, un material de espuma puro), los miembros preferidos para ser utilizados como el miembro absorbente de almacenamiento comprenden dos o más de los materiales. Esto permite por lo general utilizar materiales los cuales por sí mismos no satisfacen los criterios, pero la combinación sí. La función principal de dichos miembros de almacenamiento de fluido es absorber el fluido desechado por el cuerpo ya sea directamente o de otros miembros absorbentes (por ejemplo, miembros de adquisición/distribución de fluido), y después retener dicho fluido, a un cuando se somete a presiones normalmente encontradas como resultado de los movimientos del usuario. De esta manera, se pueden hacer miembros absorbentes de alta succión capilar a través de la combinación de materiales formadores de hidrogel con materiales de alta área de superficie. La cantidad de polímero absorbente formador de hidrogel contenida en el miembro absorbente puede variar significativamente. Además, la concentración del hidrogel puede variar a través de un miembro dado. En otras palabras, un miembro puede tener regiones de concentración de hidrogel relativamente más alta y relativamente más baja. Para medir la concentración del polímero absorbente formador de hidrogel en una región dada de un miembro absorbente, el porcentaje en peso del polímero formador de hidrogel con relación al peso combinado del polímero formador de hidrogel y cualquier otro componente (por ejemplo, fibras, espumas poliméricas, etc.) que están presentes en la región que contiene el polímero de hidrogelificación, se utiliza. Con esto en mente, la concentración de los polímeros absorbentes formadores de hidrogel en una región dada de un miembro absorbente de la presente invención puede ser por lo menos aproximadamente 50%, al menos aproximadamente 60%, por lo menos aproximadamente 70%, o al menos aproximadamente 80% del peso total del miembro absorbente. Sin embargo, el hecho de que las regiones de un miembro absorbente puedan comprender concentraciones relativamente altas del polímero absorbente formador de hidrogel, cuando el material de alta área de superficie es fibroso por naturaleza, la concentración de agregado del polímero absorbente en un miembro absorbente dado (por ejemplo, el peso total del polímero absorbente formador de hidrogel dividido entre el peso total del miembro absorbente X 100%) será de hasta aproximadamente 75% en peso, de preferencia hasta aproximadamente 70% en peso, y muy preferiblemente hasta aproximadamente 65% en peso. Después, con estos miembros que contienen fibra de alta área de superficie, la concentración del polímero absorbente formador de hidrogel será de aproximadamente 10 a aproximadamente 75% en peso, más típicamente alrededor de 15 a 70% en peso, y aún muy preferiblemente alrededor de 20 a 65% en peso.
En aquellas modalidades en donde el material de alta área de superficie es una espuma polimérica, los miembros absorbentes preferiblemente comprenderán por lo menos aproximadamente 1% en peso (en una base de agregado), de preferencia alrededor de 10% en peso, preferiblemente por lo menos aproximadamente 15% en peso, y muy preferiblemente alrededor de 20% en peso de espuma polimérica. Típicamente, dichos miembros absorbentes de almacenamiento comprenderán de aproximadamente 1 a aproximadamente 98% en peso, más típicamente alrededor de 10 a 90% en peso, muy preferiblemente alrededor de 15 a 85% en peso, y aún muy preferiblemente alrededor de 20 a 80% en peso del material de espuma polimérica. Como se discutió anteriormente, estas escalas de porcentaje en peso se basan en los pesos del agregado de los materiales respectivos en un miembro absorbente; se reconoce que las regiones del material absorbente pueden contener cantidades mayores y menores de los materiales. Claro que, los niveles relativos del polímero absorbente y el material de alta área de superficie serán dictados por, por ejemplo, la capacidad de absorción del polímero absorbente formador de hidrogel, el material de alta área de superficie específico utilizado, la naturaleza del material de alta área de superficie (por ejemplo, lámina o espuma en partículas, tamaño de partícula), etc. A este respecto, aunque niveles altos del polímero absorbente formador de hidrogel proporcionan miembros absorbentes para hacer artículos absorbentes delgados, para lograr el nivel requisito de succión de capilar discutida anteriormente, debe existir un material de alta área de superficie suficiente para proporcionar dicha capacidad de succión. De esta manera, cuando se utiliza una espuma de succión capilar relativamente más alta, se pueden emplear niveles más altos de polímero formador de hidrogel. En forma inversa, cuando se utilizan fibras de succión capilar relativamente más bajas, se emplearán niveles un poco más bajos del polímero formador de hidrogel. (Claro que, cuando se emplean tanto fibras de alta área de superficie como espumas poliméricas, el nivel de material de alta área de superficie total puede variar, otra vez dependiendo de la concentración relativa de cada uno de estos materiales). Esta es la diferencia en la capacidad de absorción capilar entre las espumas poliméricas y las fibras de alta área de superficie descritas anteriormente que representa las diferentes escalas del polímero formador de hidrogel que será utilizado en un miembro absorbente dado. Como otro ejemplo de un material que proporcionará integridad de la mezcla, en miembros absorbentes comprendiendo una mezcla de polímero formador de hidrogel y de fibras de alta área de superficie y/o espuma polimérica en partículas, el miembro puede comprender un material termoplástico. Después de fusión, por lo menos una porción de este material termoplástico emigra hacia las intersecciones de los componentes de miembro respectivos, típicamente debido a los gradientes capilares entre partículas o entre fibras. Estas intersecciones se convierten en sitios de unión para el material termoplástico. Cuando se enfrían, los materiales termoplásticos en estas intersecciones se solidifican para formar los sitios de unión que mantendrán junta a la matriz de materiales. Los materiales termoplásticos opcionales útiles en la presente pueden estar en cualquier variedad de formas incluyendo partículas, fibras o combinaciones de partículas y fibras. Las fibras termoplásticas son de una forma particularmente preferida debido a su habilidad para formar numerosos sitios de unión. Los materiales termoplásticos adecuados pueden hacerse a partir de cualquier polímero termoplástico que pueda ser fundido a temperaturas que no dañarán extensamente los materiales que comprenden el miembro absorbente. De preferencia, el punto de fusión de este material termoplástico será menor que aproximadamente 190°C, y de preferencia de entre aproximadamente 75 y aproximadamente 175°C. En cualquier caso, el punto de fusión de este material termoplástico debe ser no menor que la temperatura a la cual las estructuras absorbentes térmicamente unidas, cuando se utilizan en artículos absorbentes, probablemente van a ser almacenadas. El punto de fusión del material termoplástico típicamente es no menor que aproximadamente 50°C. Los materiales termoplásticos, y en particular las fibras termoplásticas, pueden hacerse a partir de una variedad de polímeros termoplásticos, incluyendo políolefinas tales como polietileno (por ejemplo, PULPEX®) y polipropileno, poliésteres, copoliésteres, acetato de polivinilo, acetado de polietilvinilo, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, poliacrílicos, poliamidas, copoliamidas, poliestirenos, poliuretanos y copolímeros de cualquiera de los anteriores, tales como cloruro de vinilo/acetato de vinilo y similares. Una fibra aglutinante termoplástica preferida es microfibras de polietileno PLEXAFIL® (hechas por DuPont) que también están disponibles como una mezcla de aproximadamente 20% con 80% de fibras celulósicas vendidas bajo el nombre comercial de KITTYHAWK® (hechas por Weyerhaeuser Co.). Dependiendo de las características deseadas para el miembro absorbente térmicamente unido resultante, los materiales termoplásticos adecuados incluyen fibras hidrofóbicas que han sido hechas hidrofílicas, tales como fibras termoplásticas tratadas con agente tensioactivo o tratadas con sílice derivadas de, por ejemplo, poliolefinas tales como pi lieti leño o polipropileno, piacrílicos, poliamidas, poliestirenos, poliuretanos, y similares. La superficie de la fibra termoplástica hidrofóbica puede hacerse hidrofílica a través del tratamiento con un agente tensioactivo, tal como un agente tensioactivo no iónico o aniónico, por ejemplo, a través del rociado de la fibra con un agente tensioactivo, sumergiendo la fibra en un agente tensioactivo o incluyendo el agente tensioactivo como parte del baño de fusión del polímero para producir la fibra termoplástica. Después de la fusión y resolidificación, el agente tensioactivo tenderá a permanecer en las superficies de la fibra termoplástica. Los agentes tensioactivos adecuados incluyen agentes tensioactivos no ¡ónicos tales como Grij® 76 fabricado por ICI Americas, Inc. de Wilmington, Delaware, y varios agentes tensioactivos vendidos bajo la marca comercial de Pegosperse® por Glyco Chemical, Inc. de Greenwich, Connecticut. Además de los agentes tensioactivos no iónicos, también se pueden utilizar agentes tensioactivos aniónicos. Estos agentes tensioactivos pueden ser aplicados a las fibras termoplásticas a niveles de, por ejemplo, de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 1 g por centímetro cuadrado de fibra termoplástica.
Las fibras termoplásticas adecuadas pueden hacerse a partir de un solo polímero (fibras de monocomponente), o se pueden hacer a partir de más de un polímero (por ejemplo, fibras bicomponentes). Como se utiliza en la presente, "fibras bicomponentes" se refiere a fibras termoplásticas que comprenden una fibra de núcleo hechas a partir de un polímero que está encerrado dentro de una cubierta termoplástica hecha de un polímero diferente. El polímero que comprende la cubierta por lo general se funde a una temperatura diferente, típicamente más baja que el polímero que comprende el núcleo. Como resultado, estas fibras bicomonentes proporcionan unión térmica debido a la fusión del polímero de cubierta, mientras retiene las características de resistencia deseables del polímero del núcleo. Las fibras bicomponentes adecuadas para utilizarse en la presente invención pueden incluir fibras de cubierta/núcleo que tienen las siguientes combinaciones de polímero: polietileno/polipropileno, acetato de polietilvinolo/polipropileno, polietileno/poliéster, polipropileno/poliéster, copoliéster/poliéster, y similares. Las fibras termoplásticas de bicomponente particularmente adecuadas para utilizarse en la presente son aquellas que tienen un núcleo de polipropileno o de poliéster, y un copoliéster de fusión más baja, acetado de polietilvinilo o cubierta de polietileno (por ejemplo, fibras de bicomponente DANAKLON®, CELBOND® o CHISSO®). Estas fibras de bicomponente pueden ser concéntricas o excéntricas. Como se utiliza en la presente, los términos "concéntrico" y "excéntrico" se refieren a que si la cubierta tiene un espesor que es un área uniforme, o no uniforme, a través del área transversal de la fibra de bicomponente. Las fibras de bicomponente excéntricas pueden ser deseables para proporcionar una resistencia más compresoras a espesores de fibra más bajos. Las fibras de bicomponentes adecuadas para utilizarse en la presente pueden ser ya sea no rizadas (es decir, no flexionadas) o rizadas (es decir, flexionadas). Las fibras de bicomponente pueden ser rizadas a través de medios textiles típicos tales como, por ejemplo, un método de relleno o el método de sujeción de engranaje para obtener un rizado predominantemente bidimensional o "plano". En el caso de fibras termoplásticas, su longitud puede variar dependiendo del punto de fusión particular y otras propiedades deseadas para estas fibras. Típicamente, estas fibras termoplásticas tienen una longitud de aproximadamente 0.3 a aproximadamente 7.5 cm, de preferencia de 0.4 a 3.0 cm, aproximadamente, y muy preferiblemente alrededor de 0.6 as 1.12 cm de longitud. Las propiedades, incluyendo el punto de fusión de estas fibras termoplásticas también pueden ser ajustadas variando el diámetro (calibre) de las fibras. El diámetro de estas fibras termoplásticas típicamente es definido en términos de denier (gramos por 9000 metros) o decitex (gramos por 10,000 metros). Las fibras termoplásticas de bicomponente adecuadas pueden tener un valor de decitex en la escala de aproximadamente 1.0 a aproximadamente 20, preferiblemente alrededor de 1.4 a 10, y muy preferiblemente de aproximadamente 1.7 a aproximadamente 3.3. El módulo compresor de estos materiales termoplásticos, y especialmente aquel de las fibras termoplásticas, también puede ser importante. El módulo compresor de las fibras termoplásticas es afectado no solamente por su longitud y diámetro, sino que también por la composición y propiedades del polímero o polímeros a partir de los cuales se hacen, la forma y configuración de las fibras (por ejemplo, concéntricas o excéntricas, rizadas o no rizadas), y factores similares. Las diferencias en el módulo compresor de estas fibras termoplásticas también pueden ser utilizadas para alterar las propiedades, y especialmente las características de densidad, de los miembros absorbentes respectivos durante la preparación del núcleo absorbente. Otros componentes y materiales de miembro de manejo de fluido Los miembros absorbentes de almacenamiento de acuerdo con la presente invención pueden incluir otros componentes opcionales que puedan estar presentes en bandas absorbentes. Por ejemplo, se puede colocar un lienzo de refuerzo dentro del miembro absorbente de almacenamiento, o entre los miembros absorbentes respectivos del núcleo absorbente. Dichos lienzos de refuerzo deben ser de tal configuración que no formen barreras interfaciales a la transferencia de líquido, especialmente si se colocan entre los miembros absorbentes respectivos del núcleo absorbente. Además, se pueden utilizar varios aglutinantes para proporcionar integridad seca y húmeda al núcleo absorbente y/o al mismo miembro de almacenamiento absorbente. En particular, se pueden utilizar fibras de goma hidrofílicas para proporcionar uniones entre los materiales de alta área de superficie y el otro material absorbente, tal como el material absorbente osmótico. Esto es particularmente crítico para materiales de alta área de superficie en partículas. Se prefiere que la cantidad de aglutinante utilizado sea lo más baja posible, con el fin de no dañar las propiedades de absorción capilar del miembro absorbente. Sin embargo, los expertos en la técnica reconocerán que existen también aglutinantes que puedan mejorar las propiedades de absorción capilar del miembro absorbente tales como goma hidrofílica en fibras con un área de superficie suficientemente alta. En este caso, la goma hidrofílica de alta área de superficie puede proporcionar tanto una función de manejo de líquido como la función de integridad, en un material. También, el miembro absorbente respectivo, o todo el núcleo absorbente, puede ser envuelto dentro de una lámina permeable al líquido, tal como una lámina de papel seda, para evitar la preocupación del usuario con respecto a la pérdida de polímero absorbente en partículas, siempre que no se vea dañada la continuidad capilar. Otros componentes opcionales que pueden ser incluidos son materiales para controlar el olor, contener material fecal, etc. También, cualquier miembro absorbente que comprenda un material absorbente osmótico en partículas o un material de alta área de superficie, o todo el núcleo absorbente, puede ser envuelto dentro de una lámina permeable al líquido, tal como una lámina de papel de seda, para evitar que la preocupación del usuario con respecto al polímero absorbente en partícula suelto. Cuando la integridad es introducida a través de un material aglutinante, dichos aglutinantes adecuados son adhesivos soplados por fusión tales como aquellos descritos en la patente de E. U. A. No. 5,560,878 expedida el 1o. de octubre de 1996 a Dragoo, la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia. Los proceso para combinar adhesivos soplados por fusión con el polímero formador de hidrogel requisito y el material de alta área de superficie también se describen con detalle en la patente '878.
Requerimientos para combinar miembros de adquisición/distribución de fluido y miembros de almacenamiento de fluido absorbentes Un elemento clave de la presente invención se dirige a la combinación de miembros de adquisición/ distribución de fluido adecuados con materiales de almacenamiento de fluido adecuados con el fin de lograr la mejor funcionalidad de manejo de fluido a propiedades como el almacenamiento de fluido final sin permitir la rehumectación, o el movimiento de fluido mejorado a través del artículo de también mejorar la recolección de fluido del articulo. De esta manera, la invención se dirige a definir las propiedades de absorción del miembro absorbente de almacenamiento en combinación con las propiedades de desabsorción del miembro de adquisición/distribución, de manera que los miembros de adquisición/distribución siguen siendo efectiva y eficientemente deshidratados por el miembro absorbente de almacenamiento, por lo que los materiales de adquisición/distribución de fluido siguen exhibiendo buenas propiedades de distribución de fluido y de esta manera tienen presiones capilares comparativamente altas. En un aspecto, el mecanismo de deshidratación puede ser expresado en términos de la Altura de desabsorción de absorción capilar (CSDH 90) del material de adquisición/distribución a 90% de la cantidad máxima de líquido (es decir, la cantidad de fluido a una altura de desabsorción de 0 cm) que se va a liberar. Después, el artículo absorbente de acuerdo con la presente invención contiene una estructura absorbente que comprende una primera región principalmente para la adquisición/distribución del líquido y una segunda región principalmente para el almacenamiento de líquido, las cuales están en comunicación de líquido entre sí. en donde la primera región comprende un material que tiene una Altura de Desarbsorción de Absorción Capilar. CSDH 90. de más de 40 cm y la segunda regi ón comp rende un material que tiene una succ ion absorbente cap ¡lar sufi cíente para deshi drat; ar dicho materi ¡al.
Esta deshi dratación será lograda a un q rado suficiente, si los materiales util izados en las req iones de almacenamiento satisfacen por I o menos uno de los si quien ites requerimientos: (a) una Capacidad de Absorción de Desabsorción Capilar a 35 cm (CSAC 35) de por lo menos 15 g/g en la prueba de absorción capilar; y (b) una Capacidad Absorbente de Absorción Capilar a 0 cm (CSAC 0) de por lo menos 15 g/g en la prueba de absorción capilar y una Eficiencia Absorbente de Absorción Capilar a 40 cm (CSAE de por lo menos 55%; y (c) una Altura Absorbente de Absorción Capilar a 50% de su capacidad a una altura de absorción de 0 cm (CSAH 50) de por lo menos 35 cm en la prueba de absorción capilar.
En una modalidad preferida, la segunda región comprende un material teniendo una CSAC a 40 cm (CSAC 40) de por lo menos 20 g/g, o alternativamente por lo menos 15 g/g a la CSDH 90 real del primer material. En otra modalidad preferida, la segunda región comprende un material que tiene CSAC 0 de por lo menos 20 g/g, preferiblemente más de 25 g/g y muy preferiblemente al menos 35 g/g, cuando tiene una CSAE 40 de por lo menos 50%. Alternativamente, la segunda región puede comprender un material teniendo CASC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE de al menos 55% a la CSDH 90 real del primer material. En una modalidad preferida adicional, la segunda región comprende un material que tiene una CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE 40 de por lo menos 65%. En otra modalidad preferida, la segunda región comprende un material que tiene una Altura Absorbente de Absorción Capilar a 50% de su capacidad a una altura de absorción de 0 cm (CSAH 50) de por lo menos 45 cm, preferiblemente al menos 60 cm, y aún muy preferiblemente por lo menos 80 cm. Si, como otro aspecto alternativo, la primera región comprende un material que tiene una tendencia reducida a liberar el líquido, tal como puede ser expresado por una Altura de Desabsorción de Absorción Capilar (CSDH 90) de más de 100 cm, en entonces la región de almacenamiento de líquido (o segunda) comprende el material que tiene una habilidad incrementada para seguir deshidratando la primera región, y de esta manera comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) CSA 100 de por lo menos 5 g/g; (b) CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE 100 de por lo menos 25%. (c) CSAH 50 de por lo menos 35 cm. En una modalidad de este aspecto, la segunda región comprende un material gue tiene CSAC 0 de por lo menos 20 g/g, preferiblemente al menos 25 g/g y muy preferiblemente por lo menos 35 g/g. por lo gue (60 cm) es de al menos 50%. En un aspecto alternativo de esta modalidad, la segunda región comprende un material que tiene CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE a la CSDH 90 actual del primer material de por lo menos 50%. En un aspecto más de la presente invención, la segunda región comprende un material que tiene una CSAH 50 de por lo menos 45 cm, de preferencia al menos 60 cm y aún muy preferiblemente de por lo menos 80 cm. En otro aspecto más de la invención, la estructura absorbente comprende una región de adquisición/distribución como una primera región, comprendiendo un material, para el cual las propiedades de manejo de fluido pueden ser expresadas a través de una CSDH 80 de más de 35 cm. Con el fin de poder deshidratar un material de dichas propiedades, la segunda región (almacenamiento de líquido) comprende un material que puede ser descrito mediante la satisfacción de por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g a 35 cm en la prueba de absorción capilar; y/o (b) una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g a 0 cm en la prueba de absorción capilar y una eficiencia de absorción de por lo menos 50% a 35 cm; y/o (c) una Altura Absorbente de Absorción Capilar a 50% de su capacidad a una altura de absorción de 0 cm (CSAH 50) de por lo menos 35 cm en la prueba de absorción capilar.
En una modalidad preferida de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 18 g/g a 35 cm en la prueba de absorción capilar, de preferencia al menos 21 g/g a 35 cm en la prueba de absorción capilar, y aún muy preferiblemente por lo menos 30 g/g a 35 cm en la prueba de absorción capilar. En una modalidad alternativa de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g de la CSDH 80 actual del primer material. En una modalidad preferida de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 20 g/g preferiblemente al menos 25 g/g, de preferencia por lo menos 35 g/g a 0 cm en la prueba de absorción capilar y una eficiencia de absorción de por lo menos 50% a 35 cm. En una alternativa a esta modalidad, la segunda región comprende un material que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g a 0 cm en la prueba de absorción capilar, y una eficiencia de absorción de por lo menos 60%, aún muy preferiblemente por lo menos 85% a 35 cm. Alternativamente, la segunda región comprende un material que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g a 0 cm en la prueba de absorción capilar y una eficiencia de absorción de por lo menos 50% a la CSDH 80 del primer material. En otra modalidad preferida, la segunda región comprende un material que tiene una altura absorbente de absorción capilar a 50% de su capacidad a una altura de absorción de 0 cm (CSAH 50) de por lo menos 45 cm, muy preferiblemente de al menos 60 y de preferencia de por lo menos 80 cm en la prueba de absorción capilar. En otro aspecto más de la presente invención, la primara región comprende un material que tiene una CSDH 80 de más de 60 cm y la segunda región comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) CAAC 60 de por lo menos 11 g/g; (b) CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE 60 de por lo menos 55%; (c) CSAH 50 de por lo menos 35 cm. En una modalidad preferida de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una CSAC a la CSDH 80 actual del primer material de por lo menos 11 g/g. En otra modalidad de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene CSAC 0 de por lo menos 20 g/g, de preferencia más de al menos 25 g/g, preferiblemente más de al menos 35 g/g y CSAE 60 de por lo menos 50%. En una modalidad alternativa de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE al CSDH 80 actual del primer materia de por lo menos 50%. En una modalidad de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una CSAH 50 de por lo menos 45 cm, de preferencia más de 60 cm, aún muy preferiblemente más de 80 cm. En otro aspecto más la presente invención se refiere a una estructura absorbente, en donde la primera región comprende un material que tiene una CSDH 80 de más de 90 cm, y la segunda región comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) CSAC 90 de por lo menos 8.5 g/g; (b) CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE 90 de por lo menos 20%: (c) CSAH 50 de por lo menos 45 cm. En una modalidad preferida de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una CSAC a la CSDH 80 actual del primer material de por lo menos 8.5 g/g. En una modalidad más preferida de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una CSAC 0 de por lo menos 20 g/g, de preferencia más de 25 g/g, muy preferiblemente más de 35 g/g y una CSAE 60 de por lo menos 50%. En una modalidad alternativa de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE a la CSDH 80 actual del primer material de por lo menos 20%. En otra modalidad más de este aspecto, la segunda región comprende un material que tiene una CSAH 50 de por lo menos 45 cm, preferiblemente de al menos 60 cm y muy preferiblemente de por lo menos 80 cm. Í32 Beneficios resultantes del artículo absorbente Cuando los materiales o miembros adecuados se combinan, el núcleo absorbente que será utilizado en el artículo absorbente proporciona los siguientes beneficios: Un beneficio es, que los miembros de adquisición/distribución o materiales son efectivamente deshidratados, con el fin de contener cantidades más pequeñas de fluido, el cual puede rehumedecer la piel del usuario, tal como puede ser evaluado a través de métodos de prueba de rehumectación bien conocidos, por ejemplo, a través de la prueba de PACORM como se describe en EP-A-0.797.966. También, los mejores resultados de deshidratación en una mejora para capacidad de manejo de líquido para chorros repetidos, tal como un manejo de adquisición de líquido mejorado tal como el que puede ser medido en la prueba de adquisición bien conocida, por ejemplo, como se describe en EP-A-0.799.966 también. Esta deshidratación mejorada puede ser muy bien demostrada a través de la prueba de participación, tal como se describe más adelante, en donde combinaciones de materiales de adquisición/distribución y almacenamiento son cargadas en disposiciones variables con el líquido de prueba, y permitiendo que el fluido se equilibre a través de los materiales o miembros. Después, los miembros o materiales se separan otra vez, y la cantidad respectiva de líquido es determinada por un peso diferencial. Una buena deshidratación puede verse a través de un líquido residual bajo en un material de adquisición/distribución, siendo esto una medida absoluta (g/g) o relativa a la capacidad de saturación. Esta prueba de división permite la determinación de un beneficio adicional de estructuras diseñadas de acuerdo con los principios de la presente invención, que se refiere al movimiento de líquido a través de los varios miembros, permitiendo así una mayor flexibilidad de diseño para artículos absorbentes. Por ejemplo, si la prueba de división es ejecutada de manera que el líquido de prueba es cargado sobre una sección que no compromete ningún material de almacenamiento de líquido, pero solamente un material de adquisición/distribución de líquido, el cual, sin embargo, está en comunicación de líquido con un material de almacenamiento (por ejemplo, colocando este último horizontalmente desviado del punto de carga sobre el material de adquisición/diustribución), se puede ver que en combinaciones que satisfacen los requerimientos de la presente invención, el líquido es transferido a un grado mayor hacia el material de almacenamiento, y los materiales de adquisición/distribución son cargados a un grado mucho más bajo. La flexibilidad de diseño ganada puede ser explotada para diseñar artículos con una comodidad incrementada para el usuario sin comprometer su funcionamiento, tal como distribuyendo el material de almacenamiento absorbente a regiones del artículo en donde impiden al usuario en menor forma en caso de ser cargadas, por ejemplo, removiendo el material de almacenamiento de fluido fuera de la región de entrepierna del artículo. Aunque lo anterior se enfoca en los beneficios que ocurren en estructuras que tienen dos miembros, surgen beneficios análogos cuando más miembros son diseñados en forma conjunta, tal como puede surgir cuando la funcionalidad de adquisición y distribución no es combinada en un miembro de adquisición/distribución, sino que más bien en miembros separados. Entonces, un material de alta succión capilar de acuerdo con las enseñanzas de la presente será capaz de drenar eficientemente el miembro de distribución, el cual a su vez puede deshidratar el material de adquisición, mejorando así todo el funcionamiento del artículo aún más.
EJEMPLOS Materiales/componentes Materiales de adquisición/distribución (Muestras A ...) Muestra A.1 Se produjo un primer miembro de adquisición/distribución utilizando celulosa torcida, químicamente endurecida (CS), comercialmente disponible bajo la designación "CMC" de Weyerhaeuser Co., US, y formando a éstos en una banda tal como mediante tendido al aire. Una estructura adecuada tiene un peso base de 195 g y una densidad en seco de aproximadamente 0.07 g/cm3.
Muestra A.2 El material adicional tiene un peso base de 150 gramos y una densidad de 0.105 g/cm3, consistiendo de: 45% en peso de celulosa torcida químicamente endurecida (CS), comercialmente disponible bajo la designación "CMC" de Weyerhaeuser CO., US; 45% en peso de fibras de tipo eucalipto. 10% en peso de CELBOND® de Hoechst Celanese Corporation, US, tipo 255, lote 33865A, teniendo un valor de dTex de aproximadamente 3.3 y denier de aproximadamente 3.0 y una longitud de fibra de aproximadamente 6.4 mm. Este material ha sido tendido al aire y subsecuentemente unido por calor.
Muestra A.3 Un material alternativo es una banda químicamente unida tendrá en húmedo como se explicó anteriormente, teniendo un peso base de 150 gramos y una densidad de 0.094 g/cm3, consistiendo de una mezcla de fibras de: 90% en peso de celulosa torcida químicamente endurecida (CS), comercialmente disponible bajo la designación "CMC" de Weyerhaeuser Co., US; 10% en peso de fibras de tipo eucalipto, unidas en un 2% en peso de la mezcla de fibra de una resina de poliacrilamida-glioxal vendida por Cytec Industries West Patterson, NJ, USA, bajo el nombre comercial de Parez® 631 NC.
Muestra A.4 Materiales hechos en el Ejemplo A.3 teniendo un peso base de 150 gramos y una densidad de 0.105 g/cm3, que han sido sometidos al tratamiento de formación posterior como se describió anteriormente y en EP-A-0.810.078, tratando el material entre dos rodillos a una profundidad traslapante de los picos de 0.2 mm cada uno con una anchura de un diente de 0.6 mm, estando a una separación de 1.0 mm. A.5. A.6. A.7-HIPEs como Material de Adquisición/Distribución Las siguientes muestras A.5 a la A.7 son del tipo de espuma polimérica, y se prepararon como se describe generalmente en la sección de ejemplos de la patente de E. U. A. No. 5,563,179, supra. En general, este proceso comprende un mezclado apropiado de una fase acuosa conteniendo sales seleccionadas con una fase oleosa conteniendo monómeros y emulsificantes seleccionados. La fase acuosa típicamente contiene un iniciador tal como persulfato de potasio y una sal inorgánica tal como cloruro de calcio. La fase acuosa típicamente contiene una mezcla de monómeros tales como acrilato de 2-etilhexilo y monómeros de reticulación tales como divinil benceno (el cual contiene etil-estireno como una impureza), y diacrilato de 1 ,6-hexanodiol. También se pueden agregar a cualquier fase auxiliares tales como antioxidantes, agentes opacadores, pigmentos, colorantes, llenadores, y otros químicos generalmente no reactivos. Las corrientes separadas de la fase de aceite y la fase de agua (típicamente calentadas de entre aproximadamente 30 y aproximadamente 90°C) son alimentadas a un aparato de mezclado dinámico. El mezclado total de las corrientes combinadas en el aparato de mezclado dinámico se logra a través de un impulsor de pasador. La relación de la fase acuosa y la fase oleosa, denominada como la "relación de agua a aceite", o W:O, es utilizada para controlar ia densidad de la espuma final producida. Una descripción detallada del aparato y los procedimientos para establecer la formación inicial de HIPE se describe con más detalle en la sección de ejemplos de la patente de E. U. A. No. 5,563,179, supra. Una vez que se llena la fijación del aparato, la agitación comienza en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a una RPM específica. La velocidad de flujo de la fase de agua después es establemente incrementada a una velocidad de 44.1 cm3/seg en un período de tiempo de aproximadamente 30 segundos, y la velocidad de flujo de fase oleosa se reduce a 1.25 g/seg durante un período de aproximadamente 1 minuto. La presión de retroceso creada por los mezcladores dinámico y estático en este punto típicamente es de entre aproximadamente 21 a aproximadamente 55 kPa. La velocidad del impulsor después se ajusta a la rpm deseada durante un período de 120 segundo. La presión de regreso del sistema responde a este ajuste y permanece constante después. La HIPE del mezclador estático es recogida en un recipiente de polipropileno redondo, 43 cm de diámetro y 10 cm de altura, con un inserto concéntrico hecho de plástico Celcon. El inserto tiene un diámetro de 12.7 cm en su base y un diámetro de 12 cm en su parte superior y tiene una altura de 17.1 cm. Los recipientes que contienen HIPE se mantienen en un cuarto a 65°C durante 18 horas para curar y proporcionar una espuma HIPE polimérica. La espuma HIPE curada es removida de los recipientes. La espuma en este punto contiene fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolitos, residuos de iniciador, e iniciador). Las espuma es rebanada con una cuchilla de sierra de movimiento recíproco afilada en dos láminas de espesor deseado. Estas láminas después son sometidas a compresión en una serie de dos rodillos porosos equipados con vacío, el cual gradualmente reduce el contenido de fase de agua residual de la espuma a aproximadamente dos veces (2X) el peso de los monómeros polimerizados. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución al 4% de CaCI2 a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos porosos equipados con vacío a un contenido de fase de agua de aproximadamente 2X el contenido de CaCI2 de la espuma es de entre 2 y 10%. La espuma de HIPE después es secada con aire durante aproximadamente 16 horas o secada térmicamente en forma continua. Dicho secado reduce el contenido de humedad a aproximadamente 4-20% en peso del material polimerízado.
Muestra A.5 Se disolvieron 36.32 kg de cloruro de calcio anhidro y 189 gramos de persulfato de potasio en 378 litros de agua. Esto proporciona la corriente de fase de agua que será utilizada en un proceso continuo para formar una emulsión de HIPE. A una combinación de monómero comprendiendo divinil benceno destilado (39% de divinil benceno y 61% de etilo-estireno) (2640 g), acrilato de 2-etilhexilo (4720 g), y diacrilato de hexanodiol (640 g) se le agregó un emulsificante de monooleato de diglicerol (480 g), metiisulfato de dicebo dimetil amonio (80 g) y Tinuvin 765 (20 g). El emulsificante de monooleato de digliceron (Grindsted Products: Brabrand, Denmark) comprende aproximadamente 81% de monooleato de diglicerol, 1% de otros monoésteres diglicerólicos, 3% de polioles y 15% de otros esteres poliglicerólicos, imparte un valor de tensión interfacial de aceite/agua mínimo de aproximadamente 2.7 dinas/cm y tiene una concentración de agregación crítica de aceite/agua de aproximadamente 2.8% en peso. Después del mezclado, esta combinación de materiales se deja sedimentar durante la noche. No se formó ningún residuo visible y toda la mezcla se retiró y se utilizó como la fase oleosa en un proceso continuo para formar una emulsión de HIPE. Corrientes separadas de la fase de aceite (25°C) y la fase de agua (53°-55°C) se alimentaron a un aparato de mezclado dinámico. Un mezclado completo de las corrientes combinadas en el aparato de mezclado dinámico se logra a través de un impulsor de pasador. El impulsor de pasados comprende una flecha cilindrica con una longitud de aproximadamente 36.5 cm con un diámetro de aproximadamente 2.9 cm. La flecha mantiene 6 filas de pasadores, 3 filas teniendo 33 pasadores y 3 filas teniendo 34 pasadores, cada uno de los tres pasadores en cada nivel dispuesto a un ángulo de 120° entre sí, con el siguiente nivel dispuesto a 60° a su nivel cercano con cada nivel separado por .03 mm, cada pasador teniendo un diámetro de 0.5 cm extendiéndose hacia fuera desde el eje central de la flecha a una longitud de 2.3 cm. El impulsor de pasador es montado en un manguito cilindrico, el aparato de mezclado dinámico, y los pasadores tienen un claro de 1.5 mm a partir de las paredes del manguito cilindrico. Una porción menor del efluente que sale del aparato de mezclado dinámico es retirada y entra a una zona de recirculación, como se muestra en la figura en la solicitud de patente de E. U. A. copendiente serie No. 08/716,510 (T. A. DesMarais), presentada el 17 de septiembre de 1996 (incorporada aquí por referencia). La bomba de Waukesha en la zona de recirculación regresa la porción menor al punto de entrada de las corrientes de flujo de fase de aceite y agua a la zona de mezclado dinámico. Un mezclador estático en espiral se monta corriente abajo del aparato de mezclado dinámico para proporcionar la presión de regreso en el aparato de mezclado dinámico y para proporcionar una incorporación mejorada de componentes en la HIPE que finalmente se forma. El mezclador estático TAH Industries Modelo 100-812) tiene 12 elementos con un diámetro externo de 2.5 cm. Una manguera es montada corriente abajo del mezclador estático para suministrar el suministro de la emulsión hacia el dispositivo utilizado para curación. Opcionalmente, un mezclador estático adicional es utilizado para proporcionar la presión de regreso de adición para mantener llena la manguera. El mezclador estático opcional puede ser una tubería de 2.5 cm, un mezclador de elemento 12 (McMasterCarr Modelo 3529K53). La fijación del aparato de mezclado y recirculación combinados se llena con fase de aceite y fase de agua a una relación de 4 partes de agua a una parte de aceite. El aparato de mezclado dinámico es ventilado para permitir que el aire se escape mientras se llena el aparato por completo. Las velocidades de flujo durante el llenado son de 7.57 g/segundo de fase de aceite y 30.3 cm2/segundo de fase de agua. Una vez que la fijación del aparato se llena, la agitación comienza en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 850 RPM y la recirculación se inicia a una velocidad de aproximadamente 30 cm3/seg. La velocidad de flujo de la fase de agua después es incrementada establemente a una velocidad de 151.3 cm3/seg, durante un período de aproximadamente 1 minuto, y la velocidad de flujo de la fase de aceite se reduce a 2.52 g/seg durante un período de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación es incrementada establemente a aproximadamente 150 cm3/seg durante el último período de tiempo. La presión de regreso creada por los mezcladores de zona dinámica y estáticos en este punto es de 33.8 kPa, lo cual representa la caída de presión total del sistema. La velocidad de la bomba Waukesha después se reduce establemente a una velocidad de rendimiento y recirculación de aproximadamente 75 cm3/seg. La HIPE que fluye del mezclador estático en este punto es recogida en un recipiente de polietileno redondo con un diámetro de 102 cm y una altura de 31.8 cm, con lados removibles, muy parecidos a una charola con forma de resorte utilizada para hornear pasteles. Un inserto de polietileno de tipo tubería con un diámetro de 31.8 cm en su base firmemente se fija al centro de la base y tiene una altura de 31.8 cm. Los recipientes que contienen HIPE son mantenidos en un cuarto a 65°C durante 18 horas para producir la polimerización y formar la espuma. La espuma de HIPE curada es removida de los recipientes de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos iniciadores e iniciador) de aproximadamente 55-65 veces (55-65X) el peso de los monómeros polimerizados. La espuma es rebanada con una cuchilla de sierra de movimiento recíproco afilada en láminas con un espesor de 5.1 mm. Estas láminas después son sometidas a compresión en una serie de 2 rodillos porosos equipados con vacío, los cuales gradualmente reducen el contenido de fase de agua residual de la espuma a aproximadamente 3 veces (3X) el peso del material polimerizado. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución de CaCI2 al 4% a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos porosos equipados con vacío a un contenido de fase de agua de aproximadamente 1.5-2X. El contenido de CaCI2 de la espuma es de entre 6 y 10%. La espuma permanece comprimida después del rodillo final a un espesor de aproximadamente 0.069 cm. La espuma después se seca con aire durante aproximadamente 16 horas. Dicho secado reduce el contenido de humedad a aproximadamente 9-17% en peso del material polimerizado. En este punto, las láminas de espuma son muy drapeables. Muestra A.6 _ Se disolvieron en 378 litros de agua 36.32 kg de cloruro de calcio anhidro y 189 g de persulfato de potasio. Esto proporciona la corriente de base de agua que será utilizada en un proceso continuo para formar una emulsión HIPE. A una combinación de monómero comprendiendo divinil benceno destilado (42.4% de divinil benceno y 57.6% de etil estireno) (2640 g), acrilato de 2-etilhexilo (4400 g), y diecrilato de hexanodiol (960 g) se le agregó un emulsificante de monooleato de diglicerol (640 g), metil sultado de dicebo dimetilamonio (80 g) y Tinuvin 765 (20 g). El emulsificante de monooleato de fliceron (Grindsted Products; Brabrand, Dinamarca) comprende aproximadamente 81% de monooleato de diglicerol, 1% de otros monoésteres de digliceron, 3% de polioles, y 15% de otros esteres poliglicerólicos, imparte un valor de tensión interfacial de aceite/agua mínimo de aproximadamente 2.7 dinas/cm y tiene una concentración de agregación crítica de aceite/agua de aproximadamente 2.8% en peso. Después del mezclado, esta combinación de materiales se deja sedimentar durante la noche. No se formó ningún residuo visible y toda la muestra se retiró y se utilizó como la fase de aceite en un proceso continuo para formar una emulsión de HIPE. Corrientes separadas de la fase de aceite (25°C) y la fase de agua (75°-77°C) se alimentaron a un aparato de mezclado dinámico. El mezclado completo de las corrientes combinadas en el parato de mezclado dinámico se logró a través de un impulsor de pasador. El impulsor de pasador comprende una flecha cilindrica con una longitud de 36.5 cm y un diámetro de aproximadamente 2.9 cm. La flecha sostiene 6 filas de pasadores, 3 filas teniendo 33 pasadores y 3 filas teniendo 34 pasadores, cada uno de los tres pasadores en cada nivel dispuesto a un ángulo de 120° entre sí, con el siguiente nivel dispuesto a 60° a su nivel cercano con cada nivel separado por .03 mm, cada pasador teniendo un diámetro de 0.5 cm extendiéndose hacia fuera desde el eje central de la flecha a una longitud de 2.3 cm. El impulsor de pasador está montado en un manguito cilindrico, el cual forma el aparato de mezclado dinámico, y los pasadores tienen un claro de 1.5 mm desde las paredes del manguito cilindrico.
Una porción menor del efluente que sale del aparato de mezclado dinámico es retirada y entra a una zona de recirculación, como se muestra en la Figura en la solicitud de patente de E. U. A. copendiente Serie No. 08/716,510 (T. A. DesMarais), presentada el 17 de semptiembre de 1996 (incorporada aquí por referencia). La bomba de Waukesha en la zona de recirculación regresa la porción menor al punto de entrada de las corrientes de flujo de fase de aceite y de agua hacia la zona de mezclado dinámica. Un mezclador estático en espiral está montado corriente abajo del aparato de mezclado dinámico para proporcionar la presión de regreso en el aparato de mezclado dinámico y para proporcionar una incorporación mejorada de los componentes en la HIPE que finalmente se forma. El mezclador estático (TAH Industries Modelo 101-212) normalmente tiene 12 elementos con un diámetro externo de 3.8 cm, pero 17.8 cm fueron removidos para fijarse en el espacio del equipo. Una manguera está montada corriente abajo desde el mezclador estático para suministrar el suministro de la emulsión hacia el dispositivo utilizado para la curación. Opcionalmente, se utiliza un mezclador estático adicional para proporcionar la presión de regreso adicional para mantener llena la manguera. El mezclador estático opcional puede ser igual al primero sin modificación. La fijación del aparato de mezclado y recirculación combinado se llena con la fase de aceite y la fase de agua a una relación de 4 partes de agua por una parte de aceite. El aparato de mezclado dinámico es ventilado para permitir que el aire se escape, mientras se llena el aparato por completo. Las velocidades de flujo durante el llenado son de 7.57 g/seg de la fase de aceite y 30.3 cm3/seg de la fase de agua. Una vez que la fijación del aparato se llena comienza la agitación en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 800 RPM y la recirculación empezando a una velocidad de aproximadamente 30 cm3/seg. La velocidad de flujo de la fase de agua después es incrementada establemente a una velocidad de 151.3 cm3/seg durante un período de aproximadamente 1 minutos, y la velocidad de flujo de la fase de aceite es reducida a 2.52 g/seg durante un período de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación es incrementada establemente a aproximadamente 150 cm3/seg durante el último período. La presión de regreso creada por la zona dinámica y los mezcladores estáticos en este punto es de aproximadamente kPa, lo cual representa la caída de presión total del sistema. La HIPE que fluye desde el mezclador estático en este punto es recogida en un recipiente de polietileno redondo, diámetro de 102 cm y altura de 31.8 cm, con lados removibles, muy similar a una charola con forma de resorte utilizada para hornear pasteles. Un inserto de polietileno de tipo tubería con un diámetro de 31.8 cm en su base está firmemente fijado al centro de la base y tiene una altura de 31.8 cm. Los recipientes que contienen HIPE se mantienen en cuarto a 65°C durante 18 horas para producir la polimerización y formar la espuma.
La espuma de HIPE curada es removida de los recipientes de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos de iniciador, e iniciador) aproximadamente 58-62 veces (58-62X) el peso de los monómeros polimerizados. La espuma es rebanada con una cuchilla de sierra de movimiento recíproco afilada en láminas con un espesor de 5.1 mm. Estas láminas después son sometidas a compresión en una serie de dos rodillos porosos equipados con vacío, los cuales gradualmente reducen el contenido de fase de agua residual de la espuma a aproximadamente 6 veces (6X) el peso del material polimerizado. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución de CaCI2 al 1.5% a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos porosos equipados con vacío a un contenido de fase de agua de aproximadamente 2X. El contenido de CaCI2 de la espuma es de entre 3 y 6%. La espuma permanece comprimida después del paso final del rodillo a un espesor de aproximadamente 0.071 cm. La espuma después se seca con aire durante aproximadamente 16 horas. Dicho secado reduce el contenido de humedad a aproximadamente 9-17% en peso del material polimerizado. En este punto, las láminas de espuma son muy drapeables.
Muestra A.7 Se disolvieron en 378 litros de agua 36.32 kg de cloruro de calcio anhidro 189 g de persulfato de potasio. Esto proporciona una corriente de fase de agua que será utilizada en un proceso continuo para formar una emulsión de HIPE. A una combinación de monómero comprendiendo divinil benceno destilado (42.4% de divinil benceno y 57.6% de etil estireno) (2640 g), acrilato de 2-etilhexilo (4400 g), y diecrilato de hexánodiol (960 g) se le agregó un emulsificante de monooleato de diglicerol (640 g), metil sultado de dicebo dimetilamonio (80 g) y Tinuvin 765 (20 g). El emulsificante de monooleato de fliceron (Grindsted Products; Brabrand, Dinamarca) comprende aproximadamente 81% de monooleato de diglicerol, 1% de otros monoésteres de digliceron, 3% de polioles, y 15% de otros esteres poliglicerólicos, imparte un valor de tensión interfacial de aceite/agua mínimo de aproximadamente 2.7 dinas/cm y tiene una concentración de agregación crítica de aceite/agua de aproximadamente 2.8% en peso. Después del mezclado, esta combinación de materiales se deja sedimentar durante la noche. No se formó ningún residuo visible y toda la muestra se retiró y se utilizó como la fase de aceite en un proceso continuo para formar una emulsión de HIPE. Las corrientes separadas de la fase de aceite (25°C) y la fase de agua (75°-77°C) se alimentaron a un aparato de mezclado dinámico. El mezclado completo de las corrientes combinadas en el aparato de mezclado dinámico se logró a través de un impulsor de pasador. El impulsor de pasador comprende una flecha cilindrica con una longitud de aproximadamente 21.6 cm y un diámetro de aproximadamente 1.9 cm. La flecha sostiene 6 filas de pasadores, un nivel con 3 filas teniendo 21 pasadores y el otro nivel con 3 filas teniendo 21 pasadores, cada uno de los tres pasadores en cada nivel dispuesto a un ángulo de 120° entre sí, con el siguiente nivel dispuesto a 60° a su nivel cercano con cada nivel separado por .03 mm, cada uno teniendo un diámetro de 0.5 cm extendiéndose hacia fuera desde el eje central de la flecha a una longitud de 1.4 cm. El impulsor de pasador está montado en un manguito cilindrico, el cual forma el aparato de mezclado dinámico, y los pasadores tienen un claro de 3 mm a partir de las paredes del manguito cilindrico. Una porción menor del efluente que sale del aparato de mezclado dinámico es retirada y entra a una zona de recirculación, como se muestra en la Figura en la solicitud de patente de E. U. A. copendiente Serie No. 08/716,510 (T. A. DesMarais), presentada el 17 de semptiembre de 1996 (incorporada aquí por referencia). La bomba de Waukesha en la zona de recirculación regresa la porción menor al punto de entrada de las corrientes de flujo de fase de aceite y de agua hacia la zona de mezclado dinámico. Un mezclador estático en espiral está montado corriente abajo desde el aparato de mezclado dinámico para proporcionar la presión de regreso en el aparato de mezclado dinámico y para proporcionar una incorporación mejorada de los componentes en la HIPE que finalmente se forma. El mezclador estático (TAH Industries Modelo 070-821), modificado a través de un corte de 6.1 cm de su longitud original, tiene una longitud de 35.6 cm con un diámetro esterno de 1.3 cm. La fijación del aparato de mezclado y recirculación combinado se llena con la fase de aceite y la fase de agua a una relación de 4 partes de agua por una parte de aceite. El aparato de mezclado dinámico es ventilado para permitir que el aire se escape, mientras se llena el aparato por completo. Las velocidades de flujo durante el llenado son de 1.89 g/seg de la fase de aceite y 7.56 cm3/seg de fase de agua. Una vez que la fijación del aparato se llena comienza la agitación en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 1000 RPM y la recirculación empezando a una velocidad de aproximadamente 8 cm3/seg. La velocidad de flujo de la fase de agua después es incrementada establemente a una velocidad de 45.4 cm3/seg durante un período de aproximadamente 1 minutos, y la velocidad de flujo de la fase de aceite es reducida a .6 g/seg durante un período de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación es incrementada establemente a aproximadamente 45 cm3/seg durante el último período. La presión de regreso creada por la zona dinámica y los mezcladores estáticos en este punto es de aproximadamente 20 kPa, lo cual representa la caída de presión total del sistema. La HIPE que fluye desde el mezclador estático en este punto es recogida en un recipiente de polietileno redondo, con un diámetro de 43 cm y altura de 10 cm, con un inserto concéntrico hecho de plástico Celcon. El inserto tiene un diámetro de 12.7 cm en su base y un diámetro de 12 cm en su parte superior y tiene una altura de 17.1 cm. Los recipientes que contienen HIPE se mantienen en cuarto a 65°C durante 18 horas para producir la polimerización y formar la espuma. La espuma de HIPE curada es removida de los recipientes de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos de iniciador, e iniciador) aproximadamente 70-80 veces (70-80X) la altura de los monómeros polimerizados. La espuma es rebanada con una cuchilla de sierra de movimiento recíproco afilada en láminas las cuales tienen un espesor de 4.7 mm. Estas láminas después son sometidas a compresión en una serie de dos rodillos porosos equipados con vacío, el cual gradualmente reducen el contenido de fase de agua residual de la espuma a aproximadamente 3 veces (3X) el peso del material polimerizado. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución de CaCI2 al 1.5% a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos porosos equipados con vacío a un contenido de fase de agua de aproximadamente 2X. El contenido de CaCI2 de la espuma es de entre 3 y 5%. La espuma permanece comprimida después del paso final del rodillo a un espesor de aproximadamente 0.079 cm. La espuma después se seca con aire durante aproximadamente 16 horas. Dicho secado reduce el contenido de humedad a aproximadamente 9-17% en peso del material polimerizado. En este punto, las láminas de espuma son muy drapeables.
Miembro de almacenamiento de alta succión capilar (muestras ...) Muestra S.1 Miembro Absorbente de Almacenamiento que Comprende Microfibras de Vidrio Este ejemplo describe un miembro absorbente de alta succión capilar que comprende el polímero absorbente formador de hidrogel y microfibras de vidrio de alta área de superficie formadas utilizando un proceso de formación extremo en húmedo para densidad incrementad y organización estructural sobre procesos de deposición de aire convencionales. Con el fin de construir dicho polímero absorbente formador de hidrogel conteniendo el miembro que se acerca a una distribución homogénea del polímero absorbente en la matriz de microfibra de vidrio, se siguió el siguiente procedimiento. Una mezcla de 4.0 gramos de ASAP 2300 (disponible de Chemdal LTD, una subsidiaria de American Colloid Co., Ariington Heights, IL; también disponible de The Procter & Gamble Co., Technology División, Cincinnati, OH) y 4.0 gramos de microfibra de vidrio (disponible como "Q-FIBERS, Código 108, 110 Bulk" de Manville Sales Corp., Denver, Co.) se combinó en un mezclador Warner de grado comercial de 3 galones resistente a la explosión con aproximadamente 500 ml de alcohol 3A (95% de etanol, 5% de metanol), o isopropanol, o líquidos similares que no se degradarán ni se absorberán en la estructura o composición de los polímeros involucrados. La mezcla se agitó a baja velocidad durante aproximadamente 5 minutos. La mezcla se vacío en una "caja de formación de papel" de 15.2 x 15.2 cm con un alambre de formación de nylon de 80 mallas (disponible de Appleton Mfg. Div., Productive Solutions, Inc., Nena, Wl) en el fondo de la porción superior de la caja de formación. El nivel de líquido se llevó a aproximadamente 20.3 cm por arriba del tamiz con la adición de alcohol 3A, o una solución apropiada. Se utilizó una paleta para mezclar la solución completamente en la parte superior de la caja de formación antes de la evacuación del líquido. Se abrió una válvula por abajo del alambre de formación y el líquido se drenó rápidamente para asegurar una deposición uniforme sobre el alambre de formación. El tamiz se removió de la "caja de formación", se jaló a través de una fuente de vacío para la remoción del líquido mantenido en forma suelta, y se dejó secar con aire en un desecador conteniendo un desecante (tal como DRIERITE, Sigme Chem. Co., St. Louis, MO 63178) para asegurar un contenido de humedad uniforme. Una vez seco, el miembro absorbente es removido del tamiz de formación. Se perforó en forma arqueada una estructura con forma cilindrica de 5.4 cm a partir del miembro para medir la capacidad absorbente de absorción capilar.
Muestra S.2 Preparación de Espuma de Alta Área de superficie a Partir de una HIPE Se disolvieron en 378 litros de agua 36.32 kg de cloruro de calcio anhidro y 189 gramos de persulfato de potasio. Esto proporciona la corriente de fase de agua que será utilizada en un proceso continuo para formar una solución de HIPE. A una combinación de monómero comprendiendo divinil benceno destilado (42.4% de divinil benceno y 57.6% de etil estireno) (2640 g), acrilato de 2-etilhexilo (4400 g), y diecrilato de hexanodiol (960 g) se le agregó un emulsificante de monooleato de diglicerol (640 g), metil sultado de dicebo dimetilamonio (80 g) y Tinuvin 765 (20 g). El emulsificante de monooleato de fliceron (Grindsted Products; Brabrand, Dinamarca) comprende aproximadamente 81% de monooleato de diglicerol, 1% de otros monoésteres de digliceron, 3% de polioles, y 15% de otros esteres poliglicerólicos, imparte un valor de tensión interfacial de aceite/agua mínimo de aproximadamente 2.7 dinas/cm y tiene una concentración de agregación crítica de aceite/agua de aproximadamente 2.8% en peso. Después del mezclado, esta combinación de materiales se deja sedimentar durante la noche. No se formó ningún residuo visible y toda la muestra se retiró y se utilizó como la fase de aceite en un proceso continuo para formar una emulsión de HIPE. Corrientes separadas de la fase de aceite (25°C) y la fase de agua (53°-55°C) se alimentaron a un aparato de mezclado dinámico. El mezclado completo de las corrientes combinadas en el aparato de mezclado dinámico se logró a través de un impulsor de pasador. El impulsor de pasador comprende una flecha cilindrica con una longitud de 36.5 cm y un diámetro de aproximadamente 2.9 cm. La flecha sostiene 6 filas de pasadores, 3 filas teniendo 33 pasadores y 3 filas teniendo 34 pasadores, cada uno de los tres pasadores en cada nivel dispuesto a un ángulo de 120° entre sí, con el siguiente nivel dispuesto a 60° a su nivel cercano con cada nivel separado por 0.03 mm, cada uno teniendo un diámetro de 0.5 cm extendiéndose hacia fuera desde el eje central de la flecha a una longitud de 2.3 cm. El impulsor de pasador está montado en un manguito cilindrico, el cual forma el aparato de mezclado dinámico, y los pasadores tienen un claro de 1.5 mm a partir de las paredes del manguito cilindrico. Una porción menor del efluente que sale del aparato de mezclado dinámico es retirada y entra a una zona de recirculación, como se muestra en la Figura en la solicitud de patente de E. U. A. copendiente Serie No. 08/716,510, presentada el 17 de septiembre de 1996 por DesMarais, (incorporada aquí por referencia). La bomba de Waukesha en la zona de recirculación regresa la porción menor al punto de entrada de las corrientes de flujo de fase de aceite y de agua hacia la zona de mezclado dinámico. El mezclador estático (TAH Industries Modelo 100-812) normalmente tiene 12 elementos con un diámetro externo de 2.5 cm. Una manguera está montada corriente abajo desde el mezclador estático para facilitar el suministro de la emulsión hacia el dispositivo utilizado para la curación. Opcionalmente, se utiliza un mezclador estático adicional para proporcionar la presión de regreso adicional para mantener llena la manguera. El mezclador estático opcional puede ser una tubería de 2.5 cm, un mezclador de 12 elementos (McMaster-Carr, Aurora, OH, Modelo 3529K53). La fijación del aparato de mezclado y recirculación combinado se llena con la fase de aceite y la fase de agua a una relación de 4 partes de agua por una parte de aceite. El aparato de mezclado dinámico es ventilado para permitir que el aire se escape, mientras se llena el aparato por completo. Las velocidades durante el llenado son de 7.57 g/seg de la fase de aceite y 30.3 cm3/seg de la fase de agua. Una vez que la fijación del aparato se llena comienza la agitación en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 1750 RPM y la recirculación empezando a una velocidad de aproximadamente 30 cm3/seg. La velocidad de flujo de la fase de agua después es incrementada establemente a una velocidad de 151.3 cm3/seg durante un período de aproximadamente 1 minuto, y la velocidad de flujo de la fase de aceite es reducida a 3.03 g/seg durante un período de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación es incrementada establemente a aproximadamente 150 cm3/seg durante el último período. La presión de regreso creada por la zona dinámica y los mezcladores estáticos en este punto es de aproximadamente 137 kPa, lo cual representa la caída de presión total del sistema. La velocidad de la bomba Waukesha (modelo 10) después establemente reducida a un rendimiento de velocidad de recirculación de aproximadamente 75 cmVseg. La HIPE que fluye desde el mezclador estático en este punto es recogida en un recipiente de polietileno redondo, diámetro de 102 cm y altura de 31.8 cm, con lados removibles, muy similar a una charola con forma de resorte utilizada para hornear pasteles. Un inserto de polietileno de tipo tubería con un diámetro de 31.8 cm en su base está firmemente fijado al centro de la base y tiene una altura de 31.8 cm. Los recipientes que contienen HIPE se mantienen en cuarto a 65°C durante 18 horas para producir la polimerización y formar la espuma. La espuma de HIPE curada es removida de los recipientes de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos de iniciador, e iniciador) aproximadamente 48-52 veces (48-52X) la altura de los monómeros polimerizados. La espuma es rebanada con una cuchilla de sierra de movimiento recíproco afilada en láminas con un espesor de 4.7 mm. Estas láminas después son sometidas a compresión en una serie de dos rodillos porosos equipados con vacío, los cuales gradualmente reducen el contenido de fase de agua residual de la espuma a aproximadamente 6 veces (6X) el peso del material polimerizado. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución de CaCI2 al 1.5% a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos porosos equipados con vacío a un contenido de fase de agua de aproximadamente 4X. El contenido de CaCI2 de la espuma es de entre 8 y 10%. La espuma permanece comprimida después del paso final del rodillo a un espesor de aproximadamente 0.053 cm. La espuma después se seca con aire durante aproximadamente 16 horas. Dicho secado reduce el contenido de humedad a aproximadamente 9-17% en peso del material polimerizado. En este punto, las láminas de espuma son muy drapeables y "delgadas después del secado".
Muestra S.3 Preparación de Espuma de Alta Área de Superficie a partir de una HIPE _ Las corrientes de fase de agua y de aceite que serán utilizadas en un proceso continuo para formar una emulsión de HIPE se preparan de acuerdo con la muestra S.2. Las corrientes separadas de la fase de aceite (25°C) y la fase de agua (53°-55°C) son alimentadas a un aparato de mezclado dinámico como se detalla en la muestra S.2. Una vez que la fijación del aparato se llena comienza la agitación en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 1700 RPM y la recirculación empezando a una velocidad de aproximadamente 30 cm3/seg. La velocidad de flujo de la fase de agua después es incrementada establemente a una velocidad de 151.3 cm3/seg durante un período de aproximadamente 1 minuto, y la velocidad de flujo de la fase de aceite es reducida a 3.36 g/seg durante un período de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación es incrementada establemente a aproximadamente 150 cm3/seg durante el último período. La presión de regreso creada por la zona dinámica y los mezcladores estáticos en este punto es de aproximadamente 136 kPa, lo cual representa la caída de presión total del sistema. La velocidad de ia bomba Waukesha después establemente reducida a un rendimiento a velocidad de recirculación de aproximadamente 75 cm3/seg. La HIPE que fluye desde el mezclador estático en este punto es recogida y curada en una espuma polimérica como se detalla en la Muestra S.2 La espuma de HIPE curada es removida de los recipientes de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos de iniciador, e iniciador) aproximadamente 43-47 veces (43-47X) el peso de los monómeros polimerizados. La espuma es rebanada con una cuchilla de sierra de movimiento recíproco afilada en láminas con un espesor de 4.7 mm. Estas láminas después son sometidas a compresión en una serie de dos rodillos porosos equipados con vacío, los cuales gradualmente reducen el contenido de fase de agua residual de la espuma a aproximadamente 6 veces (6X) el peso del material polimerizado. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución de CaCI2 al 1.5% a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos porosos equipados con vacío a un contenido de fase de agua de aproximadamente 4X. El contenido de CaCI2 de la espuma es de entre 8 y 10%. La espuma permanece comprimida después del paso de rodillo final a un espesor de aproximadamente 0.071 cm. Las espuma después se seca con aire durante aproximadamente 16 horas. Dicho secado reduce el contenido de humedad a aproximadamente 9-17% en peso del material polimerizado. En este punto, las láminas de espuma son muy drapeables y "delgadas después de secado".
Muestra S.4 Preparación de Espuma de Alta Área de Superficie a Partir de una HIPE Las corrientes de fase de agua y de aceite que serán utilizadas en un proceso continuo para formar una emulsión de HIPE se preparan de acuerdo con la muestra S.2. Las corrientes separadas de la fase de aceite (25°C) y la fase de agua (53°-55°C) son alimentadas a un aparato de mezclado dinámico como se detalla en la muestra S.2. Una vez que la fijación del aparato se llena comienza la agitación en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 1750 RPM y la recirculación empezando a una velocidad de aproximadamente 30 cm3/seg. La velocidad de flujo de la fase de agua después es incrementada establemente a una velocidad de 151.3 cm3/seg durante un período de aproximadamente 1 minuto, y la velocidad de flujo de la fase de aceite es reducida a 3.36 g/seg durante un período de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recírculación es incrementada establemente a aproximadamente 150 cm3/seg durante el último período. La presión de regreso creada por los mezcladores de zona dinámico y estático en este punto es de aproximadamente 129 kPa, lo cual representa la caída de presión total del sistema. La velocidad de la bomba Waukesha después es establemente reducida a un rendimiento a velocidad de recirculación de aproximadamente 75 cm3/seg.
La HIPE que fluye desde el mezclador estático en este punto es recogida y curada en una espuma polimérica como se detalla en la Muestra S.2. La espuma de HIPE curada es removida de los recipientes de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos de iniciador, e iniciador) aproximadamente 38-42 veces (38-42X) el peso de los monómeros polimerízados. La espuma es rebanada con una cuchilla de sierra de movimiento recíproco afilada en láminas con un espesor de 4.7 mm. Estas láminas después son sometidas a compresión en una serie de dos rodillos porosos equipados con vacío, los cuales gradualmente reducen el contenido de fase de agua residual de la espuma a aproximadamente 6 veces (6X) el peso del material polimerizado. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución de CaCI2 al 1.5% a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos porosos equipados con vacío a un contenido de fase de agua de aproximadamente 4X. El contenido de CaCI2 de la espuma es de entre 8 y 10%. La espuma permanece comprimida después del paso de rodillo final a un espesor de aproximadamente 0.071 cm. La espuma después se seca con aire durante aproximadamente 16 horas. Dicho secado reduce el contenido de humedad a aproximadamente 9-17% en peso del material polimerizado. En este punto, las láminas de espuma son muy drapeables y "delgadas después de secado".
Paso S.5 Miembro Absorbente de Almacenamiento que Comprende un Material de Espuma Polimérico de Alta Área de Superficie Este ejemplo describe un miembro absorbente de alta succión capilar que comprende un polímero absorbente formador de hidrogel y el material de espuma polimérica de alta succión preparado de acuerdo con la muestra S.3. Con el fin de construir un miembro que contiene un polímero absorbente formador de hidrogel, el cual se acerca a una distribución relativamente homogénea del polímero absorbente y la espuma polimérica, se siguió el siguiente procedimiento. Se colocaron 10 g de espuma polimérica secada con aire (preparada de acuerdo con la muestra S.3 anterior) en un mezclador (Osterizer modelo 848-36L) equipado con una jarra de 1.25 litros, en donde se colocó un litro de una solución de cloruro de calcio al 2%. Después de asegurar de que todo el material de espuma estuviera sumergido, el mezclador se agitó en "licuar" (alta fijación) durante 10 segundos y después se agitó adicionalmente en la fijación "normal" durante 5 segundos. El lodo resultante después se transfirió a un embudo de Buchner (Coors USA modelo 60283) forrado con una toalla de papel. Aproximadamente 500 ml del fluido se drenaron libremente de la muestra. La muestra después se cubrió con una membrana de hule y se aplicó vacío (aproximadamente 500 mm Hg o aproximadamente 66 kPa) para deshidratar la muestra a un peso de 50 a 60 gramos. La muestra se regresó a una jarra mezcladora en seco y se dispersó con agitación fijada en "licuar", mientras que la jarra y la base se invirtieron y se regresaron a la posición recta varias veces para dispersar la muestra a partículas aproximadamente individuales. La muestra dispersada después se secó con aire bajo condiciones ambiéntales y después las partículas de espuma se combinaron con un polímero absorbente formador de hidrogel (ASAP 2300, disponible de Chemdal Corporation of Palantine, IL; también disponible de The Procter & Gamble Co., Paper Technology División, Cincinnati, OH), para proveer un miembro absorbente de almacenamiento consistiendo de una mezcla homogénea de 50%, en peso, de polímero formador de hidrogel y 50%, en peso, de una espuma polimérica de alta área de superficie.
Muestra S.6 Miembro Absorbente de Almacenamiento Comprendiendo Fibretas de Alta Área de Superficie Este miembro describe un miembro absorbente de alta succión capilar comprendiendo el polímero absorbente formador de hidrogel y fibretas de alta área de superficie. Las fibretas de alta área de superficie, disponibles de Hoechst Celanese Corp., (Charlotte, NC) como acetato de celulosa Fibrets®, se combinaron con el polímero absorbente formador de hidrogel (ASAP 2300, disponible de Chemical Corporation de Palantine, IL; también disponible de The Procter & Gamble Co., Paper Technology División, Cincinnati, OH), para proporcionar un miembro absorbente de almacenamiento consistiendo de una mezcla homogénea de 50% en peso, del polímero formador de hidrogel, y 50%, en peso, de fibretas.
Ejemplo de Estructuras Como se ha presentado en la parte general de la descripción, los núcleos absorbentes pueden ser construidos en una amplia variedad de posibilidades, siempre que estos núcleos incluyan una región de adquisición/distribución, la cual está en comunicación de líquido con una región de almacenamiento de líquido, y proveyendo que los materiales utilizados en estas regiones satisfagan los requerimientos respectivos. De esta manera, dichos núcleos pueden ser construidos a partir de materiales respectivos en una disposición en capas, con los pesos base y los tamaños ajustados a los requerimientos del uso pretendido como se establece anteriormente.
Una construcción de núcleo específica, la cual es útil para pañales para bebés del tamaño comúnmente designado como MAXI, tiene una forma rectangular con una longitud de aproximadamente 450 mm y una anchura de aproximadamente 100 mm. Ahí, la región de adquisición/distribución consiste de una capa de material teniendo una dimensión también de forma rectangular, la cual cubre todo el núcleo absorbente. La región de almacenamiento de líquido también puede tener una forma rectangular, extendiéndose también sobre todo el tamaño del núcleo absorbente, subyacente como una capa a la región de adquisición/distribución. El espesor de los materiales puede variar a través de la longitud y/o la anchura del núcleo absorbente, pero en construcciones simples es un espesor uniforme a través del núcleo absorbente. Es esencial para el funcionamiento, que el material de adquisición/distribución de los materiales de almacenamiento sean sean seleccionados de acuerdo con sus propiedades de succión capilar como se estableció anteriormente. Con esta enseñanza, las siguientes combinaciones permiten un funcionamiento adecuado: A.1 A.2 A.3 A.4 A.5 A.6 A.7 .1 y y y y y y y .2 y y y y y y y .3 y y y y y y y .4 y y y y y y y .5 y y y y y y y .6 n n n n y y y Procedimientos de prueba Absorción Capilar Propósito El propósito de esta prueba es medir la capacidad absorbente de absorción capilar, como una función de peso, de los miembros absorbentes de almacenamiento de la presente invención. (La prueba también se utilizó para medir la capacidad absorbente de absorción capilar, como una función de altura, de los materiales de alta área de superficie, es decir, sin absorbente osmótico, tal como un polímero absorbente formador de hidrogel, u otros materiales opcionales utilizados en el miembro absorbente. Sin embargo, la discusión que se presenta a continuación discute el método de Absorción Capilar ya que se refiere a la medición de un miembro absorbente de almacenamiento completo). La absorción capilar es una propiedad fundamental de cualquier absorbente que gobierna como el líquido es absorbido en la estructura absorbente. En el experimento de absorción capilar, la capacidad absorbente de absorción capilar es medida como una función de la presión del fluido debido a la altura de la muestra con relación al depósito de fluido de prueba. El método para determinar la absorción capilar es bien reconocido. Ver Burgeni, A. A. y Kapur, C, "Capillary Sorption Equilibria in Fiber Masses", Textile Research Journal, 37. (1967), 356-366; Chatterjee, P. K., Absorbency, Textile Science and Technology 7, Capítulo lll, pág. 29-84 Elsevier Science Publishers B. V, 1985; y patente de E. U. A. No. 4,610,678, expedida el 9 de septiembre de 1986 a Weisman y otros, para una discusión del método para medir la absorción capilar de estructuras absorbentes. Esta descripción de cada una de las referencias se incorpora aquí por referencia.
Principio Una frita de vidrio poroso se conectó a través de una columna no interrumpida de fluido a un depósito de fluido en una pesa. La muestra se mantuvo bajo constante peso de confinamiento durante el experimento. A medida que la estructura porosa absorbe el fluido después de demanda, la pérdida de peso en el depósito de fluido de pesa se registró como el consumo de fluido, se ajustó para el consumo de la frita de vidrio como una función de altura y evaporación. El consumo o capacidad a varias succiones capilares (tensiones hidrostáticas o alturas) se midió. La absorción incrementante ocurrió debido a la reducción en incremento de la frita (es decir, la reducción de la succión capilar). El tiempo también se verificó durante el experimento para permitir el cálculo de la velocidad de consumo efectiva inicial (g/g/h) a una altura de 200 cm.
Reactivos _ Líquido de prueba: se preparó orina sintética disolviendo completamente los siguientes materiales en agua destilada.
Compuesto F. W. Concentración (g/L) KCl 74.6 2.0 Na2SO4 142 2.0 (NH4)H2PO4 115 0.85 (NH4)2HPO4 132 0.15 CaCI2.2H2O 147 0.25 MgCI2.6H2O 203 0.5 Descripción General de la Fijación del Aparato El equipo de absorción capilar, representado generalmente como 550 en la Figura 2A utilizado para esta prueba es operado bajo condiciones TAPPI (50% RH, 25°C). Una muestra de prueba se colocó sobre una frita de vidrio mostrada en la Figura 2A en 502 que está conectada a través de una columna continua de líquido de prueba (orina sintética) a un depósito de líquido de equilibrio, mostrado como 506, conteniendo líquido de prueba. Este depósito 506 es colocado sobre una pesa 507 que esta interconectada con una computadora (no mostrada). La pesa puede ser capaz de leer a 0.001 gramos; dicha pesa está disponible de Mettier Toledo como PR1203 (Hightstown, NJ). La frita de vidrio 502 se colocó sobre un portaobjetos vertical, mostrado generalmente en la Figura 2A como 501, para permitir el movimiento vertical de la muestra de prueba para exponer la muestra de prueba a alturas de succión variable. El portaobjetos vertical puede ser un accionador sin barras, el cual está unido a una computadora para registrar las alturas de succión y tiempos correspondientes para medir el consumo de líquido por la muestra de prueba. Un accionador sin barra preferido está disponible de Industrial Devices (Novato, CA) como el artículo 202X4X34N- 1 D4B-84-P-C-E, el cual puede ser accionado mediante un motor ZETA 6104-83-135, disponible de CompuMotor (Rohnert, CA). Cuando los datos se miden y se envían del accionador 501 a la pesa 507, los datos de capacidad absorbente de absorción capilar pueden ser fácilmente generados para cada muestra de prueba. También, la interface de computadora al accionador 501 puede permitir el movimiento vertical controlado de la frita de vidrio 502. Por ejemplo, el accionador puede ser dirigido para mover la frita de vidrio 502 solo verticalmente después de llegar al "equilibrio" (como se define más adelante) a cada altura de succión. El fondo de la frita de vidrio 502 está conectado a una tubería Tygon® 503 que conecta la frita 505 al tapón de drenaje de tres direcciones 509. El tapón de drenaje está conectado al depósito de líquido 505 a través de una tubería de vidrio 504 y el tapón 510. (Ela tapón 509 está abierto para el drenaje solamente durante la limpieza del aparato o la remoción de burbujas de aire). La tubería de vidrio 511 conecta el depósito de fluido 505 con el depósito de fluido de pesa 506, a través del tapón 510. El depósito de líquido de pesa 506 consiste de un plato de vidrio 506A con un diámetro de 12 cm, de peso ligero, y una cubierta 506B. La cubierta 506B tiene un agujero a través del cual la tubería de vidrio 511 conecta el líquido en el depósito 506. La tubería de vidrio 511 no debe hacer contacto con la cubierta 506B o se presentará una lectura de equilibrio inestable y la medición de la muestra no puede ser utilizada. El diámetro de frita de vidrio debe ser suficiente para adaptar el aparato de pistón/cilindro, discutido más adelante, para sostener la muestra de prueba. La frita de vidrio 502 tiene una carniza para permitir un control de temperatura constante a partir de un baño de calentamiento. La frita es un embudo de disco de frita de 350 ml especificado como teniendo poros de 4 a 5.5 µm, disponible de Corning Gras Co. (Corning NY) como #36060-350F. Los poros son lo suficientemente finos para mantener la superficie de la frita humedecida a las alturas de succión capilar especificadas (la frita de vidrio no permite que el aire entre a la columna continua de líquido de prueba por debajo de la prueba de vidrio). Como se indicó, la frita 502 está conectada a través de una tubería al depósito de fluido 505 o al depósito de líquido de equilibrio 506, dependiendo de la posición del tapón de tres direcciones 510. La frita de vidrio 502 tiene una camisa para aceptar el agua a partir de un baño de temperatura constante. Esto asegurará que la temperatura de la frita de vidrio se mantiene a una temperatura constante de 31°C durante el procedimiento de prueba. Como se ilustra en la Figura 2A, la frita de vidrio 502 está equipada con un puerto de entrada 502A y un puerto de salida 502B, los cuales forman un lazo cerrado con un baño de calentamiento en circulación mostrado generalmente el 508. (La camisa del vidrio no está ¡lustrada en la Figura 2A. Sin embargo, el agua introducida a la frita de vidrio 502 encamisada desde el baño 508 no hace contacto con el líquido de prueba y el líquido de prueba no circula a través del baño de temperatura constante. El agua en el baño de temperatura constante circula a través de las paredes encamisadas de la frita de vidrio 502). El depósito 506 y la pesa 507 están encerrados en una caja para reducir al mínimo la evaporación de líquido de prueba del depósito de pesa y para mejorar la estabilidad de la pesa durante el funcionamiento del experimento. Esta caja, mostrada generalmente en 512, tiene una parte superior y paredes, en donde la parte superior tiene un agujero a través del cual se inserta la tubería 511.
La frita de vidrio 502 se muestra con mayor detalle en la Figura 2B. La Figura 2B es una vista en sección transversal de la frita de vidrio, mostrada sin el puerto de entrada 502A y el puerto de salida 502B. Como se indicó, la frita de vidrio es un embudo de disco de frita de 350 ml teniendo poros específicos de 4 a 5.5 µm. Haciendo referencia a la Figura 2B, la frita de vidrio 502 comprende un embudo encamisado cilindrico designado en 550 y un disco de frita de vidrio mostrado en 560. La frita de vidrio 502 además comprende un ensamble de cilindro/pistón mostrado generalmente en 565 (el cual comprende el cilindro 566 y el pistón 568), el cual define la muestra de prueba, mostrada como 570, y proporciona una presión de confinamiento pequeña a la muestra de prueba. Para evitar la evaporación excesiva de líquido de prueba del disco de frita de vidrio 560, se coloca un anillo de Teflón mostrado en 562 sobre la parte superior del disco de frita de vidrio 560. el anillo 562 de Teflón® tiene un espesor de 0.0127 cm (disponible como un material de abastecimiento de lámina de McMasterCarr como #8569K16 y se corta al tamaño), y se utiliza para cubrir la superficie del disco de frita fuera del cilindro 566, y de esta manera reducir al mínimo la evaporación de la frita de vidrio. El diámetro externo del anillo y el diámetro interno son de 7.6 y 6.3 cm, respectivamente. El diámetro interno del anillo 562 de Teflón® es aproximadamente 2 mm menor que el diámetro externo del cilindro 566. Un anillo con forma de O Viton® (disponible de McMasterCarr como #AS568A-150 y AS568A-151) 564 se coloca sobre la parte superior del anillo 562 de Teflón® para sellar el espacio entre la pared interna del embudo encamisado cilindrico 550 y el anillo 562 de Teflón® para ayudar además a la prevención de la evaporación. Si el diámetro externo del anillo con forma de O excede al diámetro interno del embudo encamisado cilindrico 550, el diámetro del anillo con forma de O es reducido para fijar el embudo como sigue: el anillo con forma de O es abierto mediante un corte, la cantidad necesaria del material del anillo con forma de O es cortada, y el anillo con forma de O es adherido conjuntamente, de manera que el anillo con forma de O hace contacto con la pared interna del ambudo encamisado cilindrico 550 alrededor del toda su periferia. Como se indicó, un ensamble de cilindro/pistón mostrado generalmente en la Figura 2B como 565 confina a la muestra de prueba y proporciona una presión de confinamiento pequeña a la muestra de prueba 570. Haciendo referencia a la Figura 2C, el ensamble 565 consiste de un cilindro 566, un pistón de Teflón® de tipo de copa indicado en 568 y, cuando es necesario un peso o pesos (no mostrado) que se fijan dentro del pistón 568. (El peso opcional puede ser utilizado cuando sea necesario ajustar el peso combinado del pistón y el peso opcional de manera que se obtiene una presión de confinamiento de 0.2 PSI dependiendo del diámetro de la muestra de prueba seca. Esto se discute más adelante). El cilindro 5666 es una barra de Lexan® y tiene las siguientes dimensiones: un diámetro externo de 7.0 cm, un diámetro interno de 6.0 cm y una altura de 6.0 cm. El pistón 568 de Teflón® tiene las siguientes dimensiones: Un diámetro externo que es 0.02 cm menor que el diámetro interno del cilindro 566. Como se muestra en la Figura 2D, el extremo del pistón 568 que no hace contacto con la muestra de prueba está perforado para proporcionar un diámetro de 5.0 cm mediante una cámara con una profundidad de aproximadamente 1.8 cm, 580, para recibir cargas opcionales (dictadas por el diámetro seco real de la muestra de prueba) requeridos para obtener una presión de confinamiento de la muestra de prueba de 1.4 kPa. En otras palabras, el peso total del pistón 568 y cualquiera de las cargas opcionales (no mostrado en las Figuras) dividido entre el diámetro real de la muestra de prueba (cuando está seca) debe ser tal que se obtiene una presión de confinamiento de 0.2 PSI. El cilindro 566 y el pistón 568 (y cargas opcionales) son equilibrados a 31°C durante por lo menos 30 minutos antes de conducir la medición de capacidad absorbente de absorción capilar. Se utiliza una película tratada sin agente tensioactivo con aberturas incorporadas (14 cm x 14 cm) (no mostrada) para cubrir la frita de vidrio 502 durante los experimentos de absorción capilar para reducir al mínimo la desestabilización del aire alrededor de la muestra. Las aberturas son lo suficientemente grandes para evitar la condensación sobre la parte de debajo de la película durante el experimento.
Preparación de la Muestra de Prueba La muestra de prueba puede ser obtenida perforando una estructura con forma circular con un diámetro de 5.4 cm a partir de un miembro absorbente de almacenamiento. Cuando el miembro es un componente de un artículo absorbente, otros componentes del artículo deben ser removidos antes de la prueba. En aquellas situaciones en donde el miembro no puede ser aislado de los otros componentes del artículo sin alterar significativamente su estructura (por ejemplo, densidad, disposición relativa de los materiales componentes, propiedades físicas de los materiales constituyentes, etc.) o cuando el miembro no es un componente de un artículo absorbente, la muestra de prueba se prepara combinando todos los materiales que constituyen el miembro de manera que la combinación es representativa del miembro en cuestión. La muestra de prueba es un círculo con un diámetro de 5.4 cm y se obtiene cortando con un punzón de arco. El peso seco de la muestra de prueba (utilizado más adelante para calcular la capacidad absorbente de absorción capilar) es el peso de la muestra de prueba preparada como se hizo anteriormente bajo condiciones ambientales.
Fijación Experimental Colocar una frita de vidrio seca limpia 502 en un soporte de embudo unido al portaobjetos vertical 501. Mover el soporte de embudo del portaobjetos vertical de manera que la frita de vidrio está a una altura de 0 cm. Establecer los componentes del aparato como se muestra en la Figura 2A, como se discutió anteriormente. Colocar un depósito del líquido 506 de pesa con un diámetro de 12 cm en la pesa 507. Colocar la tapa de plástico 506B sobre este depósito de líquido de pesa 506 y una tala de plástico sobre la caja de pesa 512, cada una con agujeros pequeños para permitir que la tubería de vidrio 511 se ajuste. No permitir que la tubería de vidrio toque la tapa 506B del depósito de líquido de pesa o se presentará una lectura de equilibrio inestable y la medición no puede ser utilizada. 4. el tapón 510 cierra la tubería 504 y abre la tubería de vidrio 511. El depósito de fluido 505, previamente llenado con el fluido de prueba, se abre para permitir que el fluido de prueba entre a la tubería 511, para llenar el depósito de fluido de pesa 506. 5. La frita de vidrio 502 es nivelada y asegurada en su lugar. También, asegurar que la frita de vidrio esté seca. 6. Unir la tubería 503 Tygon® al tapón 509. (La tubería debe ser lo suficientemente larga para alcanzar la frita de vidrio 502 en su punto más alto de 200 cm 10 sin ningún enlace). Llenar esta tubería Tygon® con el líquido de prueba del depósito de líquido 505. 7. Unir la tubería 503 Tygon® a la frita de vidrio de nivel 502 y después abrir el tapón 509 y el tapón 510 que conducen desde el depósito de fluido 505 15 hacia la frita de vidrio 502. (el tapón 510 debe cerrar la tubería de vidrio 511). El líquido de prueba llena la frita de vidrio 502 y remueve todo el aire atrapado durante el llenado déla frita de vidrio de nivel. Continuar llenando hasta que el nivel de fluido 20 exceda la parte superior del disco de frita de vidrio 560. Vaciar el embudo y remover todas las burbujas de aire en la tubería y dentro del embudo. Las burbujas de aire pueden ser removidas invirtiendo la frita de vidrio 502 y permitiendo que las burbujas de 25 aire se eleven y escapen a través del drenaje del tapón 509. (Las burbujas de aire típicamente se recogen en fondo del disco de frita de vidrio 560). Volver a nivelar la frita utilizando un nivel suficientemente pequeño que se fijará dentro del embudo encamisado 550 y sobre la superficie del disco de frita de vidrio 560. Poner en cero la frita de vidrio con el depósito de líquido de pesa 506. Para hacer esto, tomar una pieza de la tubería Tygon® de longitud suficiente y 10 llenarla con el líquido de prueba. Colocar un extremo en el depósito de líquido de pesa 506 y utilizar el otro extremo para colocar la frita de vidrio 502. El nivel de líquido de prueba indicado por la tubería (el cual es equivalente al nivel del depósito 15 de líquido de pesa) está 10 mm por debajo de la parte superior del disco de frita de vidrio 560. Si éste no es el caso, tanto ajustar la cantidad de líquido en el depósito o volver a fijar la posición en cero en el portaobjetos vertical 501. 20 Unir los puertos de salida y de entrada del baño de temperatura 508 a través de la tubería a los puertos de entrada y salida 502A y 502B, respectivamente de la frita de vidrio. Permitir que la temperatura del disco de frita de vidrio 560 llegue a 31°C, esto 25 puede ser medido llenando parcialmente la frita de vidrio con el líquido de prueba y midiendo su temperatura después de que ha alcanzado la temperatura de equilibrio. El baño necesita ser fijado a un punto mayor que 31°C para permitir la disipación de calor durante el recorrido del agua del baño hacia la frita de vidrio. 10. La frita de vidrio es equilibrada durante 30 minutos.
Parámetros de Absorción Capilar Lo siguiente describe un programa de computadora que determinará cuando tiempo la frita de vidrio permanece en cada altura. En el programa de software de absorción capilar, una muestra de prueba es ha cierta altura especificada a partir del depósito de fluido. Como se indicó anteriormente, el depósito de fluido está sobre una pesa, de manera que una computadora puede leer la pesa al final de un intervalo conocido y calcular la velocidad de flujo (lectura Delta/intervalos) entre la muestra de prueba y el depósito. Para los propósitos de este método, la muestra de prueba es considerada que está en equilibrio cuando la velocidad de flujo es menor que una velocidad de flujo especificada para un número especificado de intervalos consecutivos. Se reconoce, que para ciertos materiales, el equilibrio real puede no ser alcanzado cuando la "CONSTANTE DE EQUILIBRIO" especificada se logra. El intervalo entre lecturas es de 5 segundos.
El número de lecturas en la tabla delta es especificado en el menú de absorción capilar como "MUESTRAS DE EQUILIBRIO". El número máximo de deltas es 500. La constante de velocidad de flujo se especifica en el menú de absorción capilar como "CONSTANTE DE EQUILIBRIO". La Constante de Equilibrio es introducida en unidades de gramos/segundo, variando de 0.0001 a 100.000. Lo siguiente es un ejemplo simplificado de la lógica. El cuadro muestra la lectura de la pesa o equilibrio y el flujo delta calculado para cada intervalo.
Muestras de Equilibrio = 3 Constante de Equilibrio = .0015 2 4 ß S 10 Intervalo de Tiempo 30 Tabla Delta: El consumo de equilibrio para el ejemplo simplificado anterior es de 0.318 gramos. Lo siguiente es la codificación en el lenguaje C utilizado para determinar el consumo de equilibrio: /* takedata .c 10 int take_date {int e<?uil_saraple«, double eguilibrium_eonstan.t) { do >uubbllee ddeellttaa ;; 15 static double deltas tSOO] /* cable to store up to 500 deltas */ double valué,- double prev_value; clock t nßxt_time; int i; 20 for {i=0; i<eguil_sam?les,- i+*) deltas £ij - 99»» . ; /* initialize all valúes in the delta tßble to 9999 . gma/see •/ delta table index * 0; 25 /* initialíze vhere in the table to store the néxt delta */ equilibriuB«_reac ed ». 0; /* initialize flag to indícate equilibrium has not beeñ reached */ next_tipte - clock { ) .- /* initialize when to take the next reading »/ 30 prev_reading » 0. ; /* initialize the valué of the previous readlng fro» the balance *•/ while ( !e.juilibriu?n_reached} { /* start of loop for checking for equilibriup. */ ~ 35 next time +« 50001»; /* calcúlate when to take next reading -/ while .clock O < next time) ,- /* waic until 5 seconds has elasped from prev reading •/ valué = get_balance_reading ( > ; /* read the balance in gran* */ 40 delta = faba{pvev_value - valué) / 5.0; /* calcúlate absoluta valu a£ flow in last 5 seconds »/ prev_value m valué; /* store current valué for next loop */ deltas ídelta_table index} delta; /• store current delta valué ip thß 45 table of deltas */ ~ delta_tablß_index++; /* increment pointer to next pos tion in table */ if (delta_table_index »» e?tuil_samples) /» when the number o£ deltas » the number of */"" delta table index ~> 0 ; /* equilibrium «ampies specified, /-* /* resec che potpter to the start of the table. This way »/ /» the table alvays contains the last xx current sa ples. */ e?juílíbriun._rßached • 1; /« sat the flag to indi ace equilibrium is reached */ 10 for <?»0; i < e<juil_3amples; i++) /* check all the valúes in che delta table •/ if (deltas íij >» ßquilibriun,_constanc> /» if any valué is > or » to th* equilibrium constant •/ eguilibtriura_reached » 0; /* set the equlibrium flag to 0 (noc 15 at equilibriu«> * j /* go back to the start of the loop */ } Pa rámetros de A bsorci ó n Ca pi la r Descripció n de Ca rga (Presió n d e C onfina m iento) : carga 0.2 PS I .
Muestras de Eq uil i brio (n) : 50. Constante de Eq u il ibrio: 0.0005 g/seg undo . Va lo r de Altu ra de Fijació n : 1 00 cm Valor de Altura de Acabado: 0 cm Parámetros de Cabeza Hidrostática: 200, 180, 160, 140, 120, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5 y 0 cm. El procedimiento de absorción capilar es conducido utilizando todas las alturas especificadas anteriormente, en el orden establecido, para la medición de la capacidad absorbente de absorción capilar. Aún si se desea determinar la capacidad absorbente de absorción capilar a una altura particular (por ejemplo, 35 cm), todas las series de parámetros de cabeza hidrostática deben ser completadas en el orden especificado. Aunque estas alturas son utilizadas en el funcionamiento de la prueba de absorción capilar para generar isotermas de absorción capilar para una muestra de prueba, la presente descripción ilustra los miembros absorbentes de almacenamiento en términos de sus propiedades absorbentes a alturas especificadas de 200, 140, 100, 50, 35 y 0 cm.
Procedimiento de Absorción Capilar 1) Seguir el procedimiento de fijación experimental. 2) Asegurarse de que el baño de temperatura 508 esté encendido y el agua esté circulando a través de la frita de vidrio 502 y que la temperatura del disco de frita de vidrio 560 sea de 31°C. 3) Colocar la frita de vidrio 502 a una altura de succión de 200 cm. Abrir los tapones 509 y 510 para conectar la frita de vidrio 502 con el depósito de líquido de pesa 506. (El tapón 510 cierra el depósito de líquido 505). La frita de vidrio 502 es equilibrada durante 30 minutos. 4) Introducir los parámetros de absorción capilar anteriores en la computadora. 5) Cerrar los tapones 509 y 510. 6) Mover la frita de vidrio 502 a la altura de fijación, 100 cm. 7) Colocar el anillo 562 de Teflón® sobre la superficie del disco de frita 560. Colocar el anillo con forma de O 564 sobre el anillo Teflón®. Colocar el cilindro 566 precalentado concéntricamente sobre el anillo de Teflón®. Colocar la muestra de prueba 570 concéntricamente en el cilindro 566 sobre el disco de frita de vidrio 560. Colocar el pistón 568 en el cilindro 566. Colocar cargas de confinamiento adicionales en la cámara de pistón 590, si se requiere, 8) Cubrir la frita de vidrio 502 con una película con aberturas. 9) La lectura del equilibrio o pesa en este punto establece la lectura en cero. 10) Mover la frita de vidrio 502 a 200 cm. 11) Abrir los tapones 509 y 510 (tapón 510 cierra el depósito de fluido 505) y comenzar las lecturas de equilibrio y tiempo.
Corrección de Frita de Vidrio (consumo correcto de plantilla) Ya que el disco de frita de vidrio 560 es una estructura porosa, el consumo absorbente de desabsorción capilar de la frita de vidrio 502 (consumo correcto de plantilla) debe ser determinado y substraído para obtener el verdadero consumo absorbente de absorción capilar de la muestra de prueba. La corrección de frita de vidrio es realizada para cada nueva frita de vidrio utilizada. Recuperar el procedimiento de absorción capilar como se describió anteriormente, excepto con la muestra de prueba para obtener el consumo de plantilla (g). El tiempo transcurrido en cada altura especificada es igual al tiempo de planti I la(s) .
Corrección de Pérdida de Evaporación 1) Mover la frita de vidrio 502 2 cm por arriba de cero y dejarla equilibrar a esta altura durante 30 minutos con tapones abiertos 509 y 510 (para cerrar el depósito 505). 2) Cerrar los tapones 509 y 510. 3) Colocar el anillo 562 de Teflón® sobre la superficie del disco de frita de vidrio 560. Colocar el anillo con forma de O 564 sobre el anillo de Teflón®. Colocar el cilindro precalentado 566 concéntricamente sobre el anillo de Teflón®. Colocar el pistón 568 en el cilindro 566. Colocar la película con abertura sobre la frita de vidrio 502. 4) Abrir los tapones 509 y 510 (que cierran el depósito 505) y registrar la lectura de equilibrio y el tiempo durante 3.5 horas. Calcular la evaporación de la muestra (g/hora) como sigue: [lectura de equilibrio a 1 hora-lectura de equilibrio a 3.5 horas]/2.5 horas. Aún después de tomar todas las precauciones anteriores, pueden ocurrir algunas pérdidas evaporativas, típicamente alrededor de 0.10 g/hora tanto para la muestra de prueba como para corrección de frita. Idealmente, la evaporación de la muestra es medida para cada frita de vidrio 502 recientemente instalada.
Limpieza del Equipo Se utilizó la nueva tubería 502 Tygon® cuando una frita de vidrio 502 es nuevamente instalada. La tubería de vidrio 504 y 511, el depósito de fluido 505 y el depósito de líquido de equilibrio 506 son limpiados con 50% de Cloros Bleach® en agua destilada, seguido por un enjuague con agua destilada, si es visible alguna contaminación microbiana. a . Limpieza después de cada experimento Al final de cada experimento (después de que la muestra de prueba ha sido removida), la frita de vidrio es lavada (es decir, el líquido de prueba es introducido en fondo de la frita de vidrio) con 250 ml de líquido de prueba del depósito de líquido 505 para remover la muestra de prueba residual de los poros del disco de frita de vidrio. Con los tapones 509 y 510 abiertos hacia el depósito de líquido 505 y cerrados hacia el depósito de líquido de equilibrio 506, la frita de vidrio es removida de su soporte, volteada hacia abajo y enjuagada primero con el líquido de prueba, seguido por enjuagues con acetona y el líquido de prueba (orina sintética). Durante el enjuague, la frita de vidrio debe ser inclinada hacia abajo y el fluido de enjuague es colocado sobre la muestra de prueba haciendo contacto con la superficie de disco de frita de vidrio. Después del enjuague, la frita de vidrio es lavada una segunda vez con 250 ml de líquido de prueba (orina sintética). Finalmente, la frita de vidrio se vuelve a instalar en su soporte y la superficie de frita es nivelada. b. Verificación del funcionamiento de la frita de vidrio El funcionamiento de la frita de vidrio debe ser verificado después de cada procedimiento de limpieza y para cada frita de vidrio recientemente instalada, con la fijación de la frita de vidrio a una posición de 0 cm. Se vaciaron 50 ml de líquido de prueba sobre la superficie del disco de frita de vidrio nivelado (sin el anillo de Teflón®, el anillo con forma de O y los componentes de cilindro/pistón). El tiempo que para que el nivel del fluido de prueba caiga 5 mm por arriba de la superficie de disco de frita de vidrio es registrado. Se debe realizar una limpieza periódica si este tiempo excede de 4.5 minutos. c. Limpieza periódica Periódicamente (ver verificación de funcionamiento de frita, anterior) las fritas de vidrio son limpiadas concienzudamente para evitar el taponamiento. Los fluidos de enjuague son agua destilada, acetona, 50% de Cloros Bleach® en agua destilada (para remover el crecimiento bacteriano) y el líquido de prueba. La limpieza implica remover la frita de vidrio del soporte y desconectar toda la tubería.
La frita de vidrio es lavada (es decir, el líquido de enjuague es introducido en el fondo de la frita de vidrio) con la frita hacia abajo con los fluidos apropiados y cantidades en el siguiente orden: 1. 250 ml de agua destilada. 2. 100 ml de acetona. 3. 250 ml de agua destilada. 4. 100 ml de 50:50 de Cloros®/solución de agua destilada. 5. 250 ml de agua destilada. 6. 250 ml de fluido de prueba. El procedimiento de limpieza es satisfactorio cuando el funcionamiento de la frita de vidrio está dentro de los criterios fijados del flujo de fluido (ver antes) y cuando ningún residuo se puede observar sobre la superficie del disco de frita de vidrio. Si la limpieza no puede ser realizada con éxito, la frita debe ser reemplazada.
Cálculos La computadora se fija para proporcionar un reporte consistiendo de la altura de succión capilar en centímetos, tiempo y el consumo en gramos a cada altura específica. A partir de estos datos, la capacidad absorbente de succión capilar, la cual es corregida tanto para el consumo de frita como para la pérdida de evaporación, puede ser calculada. También, con base en la capacidad absorbente de succión capilar a 0 cm, la eficiencia de absorción capilar puede ser calculada a las alturas especificadas.
Además, la velocidad de consumo efectiva inicial a 200 cm es calculada.
Consuno de Corrección d e Plantil I a Consumo de Corrección de Plantilla(g)=Consumo de Plantilla.q.-Tiempo de Plantilla(s,*Evap.de Muestra (g/hr) 3600(s)/ r) Capacidad Absorbente de Succión Capilar ("CSAC") Tiempo de muestra(s)*Evap.de Muestra (g/hr) CSAC (g/g) = Consumo de Muestra (g)- 3600s/hr -Consumo Correcto de Plantilla (g) -Peso Seco de la Muestra (g) Velocidad de Consumo Efectivo Inicial a 200 cm ("IEUR") IEUR (g/g/hr) = CSAC a 200 cm (a/q) Tiempo de Muestra a 200 cm (s) Reporte Se debe tomar un mínimo de 2 mediciones para cada muestra y el consumo promediado a cada altura para calcular la capacidad absorbente de absorción capilar (CSAC) para un miembro absorbente dado o un material de alta área de superficie dado. Con estos datos, se pueden calcular los valores respectivos: La altura de desabsorción de absorción capilar a la cual el material ha liberado x% porcentaje de su capacidad a 0 cm (es decir, de CSAC 0), (CSDH x) expresado en cm; La altura absorbente de absorción capilar a la cual el material a absorbido y% de su capacidad a 0 cm (es decir, de CSAC 0), (CSAH y) expresado en centímetros; La capacidad absorbente de absorción capilar a cierta altura z (CSAC z) expresada en unidades de g {de flúido}/g {de material}; especialmente a la altura de cero (CSAC 0), y a alturas de 35, 40 cm, etc.; La eficiencia absorbente de absorción capilar ha cierta altura z (CSAE z) expresada en %, la cual es la relación de los valores para CSAC 0 y CSAC z. Si dos materiales se combinan (de manera que el primero se utiliza como material de adquisición/distribución, y el segundo se utiliza como un material de almacenamiento líquido), el valor de CSAC (y por lo tanto el valor respectivo de CSAE) del segundo material puede ser determinado para el valor x de CSDH del primer material.

Claims (77)

REIVINDICACIONES
1.- Una estructura absorbente que comprende una primera reglón y una segunda región en comunicación de líquido con dicha primera región, en donde la primera región comprende un material que tiene una altura de desabsorción de absorción capilar (CSDH) 90 de más de 40 cm, y la segunda región comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) una Capacidad de Adsorción de Desabsorción capilar a 35 cm (CSAC 35) de por lo menos 15 g/g en la prueba de absorción superior; y/o (b) Capacidad de Adsorción y Desabsorción capilar a 0 cm (CSAC 0) de por lo menos 15 g/g en la prueba de absorción superior y una eficiencia de absorción desabsorción capilar a 40 cm (CSAE 40) de por lo menos 55%; y/o (c) una altura de absorción de desabsorción capilar a 50% de su capacidad a una altura de absorción de 0 cm (CSAH 50) de por lo menos 35 cm en la prueba de absorción superior.
2.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (a) una CSAC 40 de por lo menos 20 g/g.
3.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (a) una CSAC de la CSDH 90 actual del primer material de por lo menos 15 g/g.
4.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 20 g/g y una CSAE 40 de por lo menos 50%.
5.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 25 g/g y una CSAE 40 de por lo menos 50%.
6.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 35 g/g y una CSAE 40 de por lo menos 50%.
7.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE 40 de por lo menos 65%.
8.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE a la CSDH 90 actual de dicho primer material de por lo menos 55%.
9.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 45 cm.
10.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 60 cm.
11.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 80 cm.
12.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera región comprende un material que tiene una CSDH 90 de más de 100 cm y la segunda región comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) CSAC 100 de por lo menos 5 g/g; (b) CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE 100 de por lo menos 25%; (c) CSAH 50 de por lo menos 35 cm.
13.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la segunda región comprende un material •í 93 que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 20 g/g y una CSAE 60 de por lo menos 50%.
14.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 25 g/g y una CSAE 60 de por lo menos 50%.
15.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 35 g/g y una CSAE 60 de por lo menos 50%.
16.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE de la CSDH 90 actual del primer material de por lo menos 50%.
17.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 45 cm.
18.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 60 cm.
19.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 80 cm.
20.- Una estructura absorbente que comprende una primera región y una segunda región en comunicación de líquido con la primera región, en donde la primera región comprende un material que tiene una CSDH 80 de más de 35 cm y la segunda región comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) una capacidad de absorción de por lo menos 12 g/g a 35 cm en la prueba de absorción capilar; y/o (b) una capacidad de absorción de por lo menos 15 g/g a 0 cm en la prueba de absorción capilar y una eficiencia de absorción de por lo menos 50% a 35 cm; y /o (c) una altura absorbente de absorción capilar a 50% de su capacidad a una altura de absorción de 0 cm (CSAH 50) de por lo menos 35 cm en la prueba de absorción capilar.
21.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (a) una CSAH 35 de por lo menos 18 g/g.
22.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (a) una CSAH 35 de por lo menos 21 g/g.
23.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (a) una CSAH 35 de por lo menos 30 g/g.
24.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (a) una CSAH a la CSDH 80 actual del primer material de por lo menos 15 g/g.
25.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 20 g/g y una CSAE 35 de por lo menos 50%.
26.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 25 g/g y una CSAE 35 de por lo menos 50%.
27.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 35 g/g y una CSAE 35 de por lo menos 50%.
28.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE 35 de por lo menos 60%.
29.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE 35 de por lo menos 85%.
30.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE de la CSDH 80 actual de dicho primer material de por lo menos 50%.
31.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 45 cm.
32.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 20, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 60 cm.
33.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 80 cm.
34.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera región comprende un material que tiene una CSDH 80 de más de 60 cm y la segunda región comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) CSAC 100 de por lo menos 11 g/g; (b) CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE 60 de por lo menos 50%; (c) CSAH 50 de por lo menos 35 cm.
35.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (a) una CSAC de la CSDH 80 actual del primer material de por lo menos 11 g/g;
36.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 20 g/g y una CSAE 60 de por lo menos 50%.
37.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 25 g/g y una CSAE 60 de por lo menos 50%.
38.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 35 g/g y una CSAE 60 de por lo menos 50%.
39.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE de la CSDH 80 actual de dicho primer material de por lo menos 50%.
40.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 45 cm.
41.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 60 cm.
42.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 80 cm.
43.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera región comprende un material que tiene una CSDH 80 de más de 90 cm y la segunda región comprende un material que satisface por lo menos uno de los siguientes requerimientos: (a) CSAC 90 de por lo menos 85 g/g; (b) CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y CSAE 90 de por lo menos 20%; (c) CSAH 50 de por lo menos 45 cm.
44.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (a) una CSAC de la CSDH 80 actual del primer material de por lo menos 8.5 g/g;
45.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 20 g/g y una CSAE 90 de por lo menos 20%.
46.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 25 g/g y una CSAE 90 de por lo menos 20%.
47.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 35 g/g y una CSAE 90 de por lo menos 20%.
48.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (b) una CSAC 0 de por lo menos 15 g/g y una CSAE de la CSDH 80 actual de dicho primer material de por lo menos 20%
49.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 45 cm.
50.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 60 cm.
51.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la segunda región comprende un material que tiene: (c) una CSAH de por lo menos 80 cm.
52.- Una estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la primera región comprende un material fibroso.
53.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 52, en donde la primera región comprende un material fibroso comprendiendo celulosa químicamente endurecida.
54.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 52, en donde la primera región comprende un material fibroso que comprende fibras sintéticas.
55.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 52, en donde la primera región comprende una banda fibrosa, la cual ha sido mecánicamente tratada - después de la formación de la banda.
56.- Una estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la primera región comprende un material de espuma.
57.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 56, en donde el material de espuma es un material de espuma polimérico.
58.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 57, en donde el material de espuma polimérico se deriva de emulsiones de agua en aceite de alta fase interna.
59.- Una estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la segunda región comprende un material de alta área de superficie.
60.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 59, en donde el material de alta área de superficie comprende microfibras.
61.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 60, en donde las microfibras tienen un área de superficie de por lo menos aproximadamente 2 m2/g.
62.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 59, en donde el material de alta área de superficie es una espuma hidrofílica de celdas abiertas.
63.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 62, en donde la espuma hidrofílica de celdas abiertas es una espuma polimérica derivada de una emulsión de agua en aceite de alta fase interna (HIPE).
64.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 63, en donde dicha espuma HIPE tiene un área de superficie específica de succión capilar (CSSSA) de por lo menos 3 m2/g.
65.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 63, en donde dicha espuma HIPE tiene un área de superficie específica de succión capilar (CSSSA) de por lo menos 3 m2/g a aproximadamente 20 m2/g.
66.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 63, en donde dicha espuma HIPE tiene un área de superficie específica de succión capilar (CSSSA) de por lo menos 4 m2/g a aproximadamente 17 m2/g.
67.- Una estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 62 a 66, en donde la espuma hidrofílica con celdas abiertas está aplastada.
68.- Una estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 62 a 66, en donde la espuma hidrofílica de celdas abiertas está en forma de partículas.
69.- Una estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 62 a 68, en donde la espuma hidrofílica de celdas abiertas tiene una presión de expansión de aproximadamente 50 kilo-Pascal (kPa), o menos-
70.- Una estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 62 a 68, en donde la espuma hidrofílica de celdas abiertas tiene una presión de expansión de entre 7 a aproximadamente 40 kPa.
71.- Una estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la segunda región comprende materiales de formación de hidrogel.
72.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 71, en donde el material formador de hidrogel está presente en por lo menos 15% en peso total de la segunda región.
73.- Una estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 71, en donde el material formador de hidrogel está presente en no más de 75% en peso de la segunda región.
74.- Artículos absorbentes desechables que comprenden por lo menos una estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
75.- Artículos absorbentes de acuerdo con la reivindicación 74, en donde la estructura absorbente comprende por lo menos 2 de las segundas regiones, que no están en contacto directo entre sí.
76.- Artículos absorbentes desechables de acuerdo con la reivindicación 75, en donde por lo menos dos segundas regiones están colocadas longitudinalmente separadas una de la otra y están separadas por lo menos por una parte de la región de entrepierna como se define aquí.
77.- El artículo absorbente desechable de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, para ser utilizado como un pañal para bebés, un artículo de incontinencia para adultos, un artículo de higiene femenina, calzones entrenadores, etc.
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