CN101791179A - 其中结合有亲水物质的泡沫元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由泡沫和至少一种亲水物质如纤维素、超吸收剂的颗粒(11)制成的泡沫元件(7)。含有颗粒(11)的泡沫元件(7)具有吸收水分的可逆能力。至少部分颗粒(11)完全地嵌入该泡沫中。该颗粒(11)的另外部分被分布于突出在该泡沫表面之外，例如泡壁(9)或泡网状结构(10)之外。

Description

其中结合有亲水物质的泡沫元件
技术领域
本发明涉及一种由泡沫和结合到塑料中的包括至少一种亲水物质如纤维素、超吸收剂的颗粒制成的泡沫元件，并且含有该颗粒的泡沫元件具有吸收水分的可逆能力，正如权利要求1到7所述。
背景技术
近来，在日常生活的许多领域使用或采用泡沫。在许多这些应用中，泡沫通常仅间隔一层或多层的织物中间层与身体接触。这些泡沫大部分由基本上不具有足够的吸水能力的合成聚合物如聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)、合成橡胶等制成。特别在与身体较长时间接触或者在进行剧烈运动时，由于未被吸收的大量水分而产生使人不愉快的身体气候。因此，对于大多数应用，有必要为这样的泡沫提供亲水性。
这能够以许多方式获得。如专利说明书DE 199 30 526 A所述，一种选择是向聚氨酯弹性泡沫的泡沫结构提供吸水性。这通过使至少一种多异氰酸酯与至少包含双键的至少一种化合物反应来实现，所述键在含一个以上羟基基团的磺酸和/或它们的盐和/或聚二醇醚存在的情况下由单元醇(monools)催化与异氰酸酯反应。这样的泡沫被用于家用海绵或卫生制品。
在专利说明书DE 101 16 757 A1中描述了另一种选择，开孔的亲水脂肪族多甲基泡沫(aliphatic polymethane foam)，其具有额外的由纤维素纤维制成的具有嵌入其中的水凝胶的隔离层，作为存储装置。
专利说明书EP 0 793 681 B1和德语译本DE 695 10 953 T2公开了一种生产弹性泡沫的方法，采用也称作水凝胶的超吸收剂聚合物(SAPs)。可以将所用的SAPs与预聚物预混，使该方法对泡沫厂商是非常简易的。这样的SAPs可以选自例如用丙烯腈、丙烯酸或丙烯酰胺作为不饱和单体与淀粉或纤维素接枝的SAPs。这样的SAPs以SANWET IM7000的名称由
Figure GSA00000010706700011
出售。
专利说明书WO 96/31555A2描述了具有蜂窝状结构的泡沫并且该泡沫也包含超吸收剂聚合物(SAPs)。在这种情况下，SAP可以由合成聚合物或者可替代的由纤维素制成。在这种情况下使用该泡沫是用来吸收水分和液体并将它们保留在泡沫结构中。
专利说明书WO 2007/135069 A1公开了具有吸水性的鞋底。在这种情况下，在使塑料发泡之前添加吸水聚合物。通常通过使单体水溶液聚合然后任选地粉碎该水凝胶来制造这样的吸水聚合物。然后一旦已经生成，优选研磨并筛选由其制成的吸水聚合物和干燥的水凝胶，并且筛选的、干燥的水凝胶的粒径优选小于1000μm并优选大于10μm。除了水凝胶，在发泡工艺之前还可以添加并混入填料，在这样的情况下可用的有机填料包括例如碳黑、三聚氰胺、松香、和纤维素纤维、聚酰胺、聚丙烯腈、基于芳族和/或脂肪族二羧酸酯的聚氨酯或聚酯纤维、以及碳纤维。将所有物质相互独立地添加到反应混合物中以便生产泡沫元件。
就它们的性能而言，设计区别于现有技术的泡沫以致它们能够长期储存和保留它们吸收的水分。如WO 2007/135069 A1中解释的那样，由于水分蒸发到环境气氛中，吸收的水分和吸收的水直至24小时后才恢复到全部初始状态。
对于正常的应用，该蒸发速率过慢，例如在床垫、鞋垫或车座中例如一天使用几个小时，因此蒸发吸收的水分远少于24小时。关于这点，可以提及平衡水分，该水分值是泡沫与环境气氛中所含的水分平衡的值。
发明内容
因此，本发明的根本目的是提出一种泡沫元件，就其水分管理而言具有吸收水分的高能力，然后显示出对该所吸收的、储存的水分的高蒸发速率。
基于权利要求1中限定的特定特征通过本发明实现该目的。权利要求1中限定的特定特征的优点在于该泡沫中所含的颗粒并非完全被该泡沫围绕，从而更可能与环境条件接触，供吸收水分以及供蒸发水分。因此该部分量的颗粒使得对于待吸收的水分或流体具有较快并且较高的吸收能力，而将所吸收的水分或流体从应用所引发的状态又尽可能快地蒸发到环境气氛中，从而恢复平衡水分。这导致快速除去水分，可能在短时间内重新使用。
独立于以上所述，还能够基于权利要求2中限定的特定特征实现本发明的目的。权利要求2中限定的特定特征的优点在于尽管颗粒结合到泡沫中，但能够获得适用于预定目的的压缩硬度。这意味着取决于泡沫元件的预定目的，能够预先确定压缩硬度值，而用户仍然能够在总体上确保泡沫元件的最佳水分管理。由于在使用期间能够被吸收在泡沫元件中的水分或水的临时存储值高，能够确保用户在使用期间经历令人愉快并且干燥的感觉。结果，身体不与水分直接接触。
独立于以上所述，还能够基于权利要求3中限定的特定特征实现本发明的目的。作为权利要求3中特定特征的结果所获得的优点在于，同样取决于泡沫元件的预定目的，尽管添加的颗粒构成亲水物质，但仍然能够获得足以用于不同目的的弹性，从而为泡沫元件的用户提供相关的支撑效果。因此，有可能在预先确定的限度内确保用户的舒适性，同时提供充分的水分管理。
独立于以上所述，还能够基于权利要求4中限定的特定特征实现本发明的目的。作为权利要求4中限定的特定特征的结果所获得的优点在于，能够获得比常规的泡沫更高的泡沫吸水性。因此不但可能获得高吸水能力，而且在使用结束后水能够在较短的时间内从泡沫元件中蒸发，从而使它适于重新使用。在这种情况下，可以快速准备干泡沫元件供重新使用。
独立于以上所述，还能够基于权利要求5中限定的特定特征实现本发明的目的。作为权利要求5中限定的特定特征的结果获得的优点在于，即使泡沫不含添加的亲水物质，预先确定的暴露在水分中可获得的较高的吸水性，通过添加可以吸收并且重新快速蒸发水分的颗粒，能够进一步得到提高。结果，不但在使用期间有可能在一定时期内吸收和储存大量水分，而且在使用之后水分重新快速地蒸发到环境中。这意味着在较短的时间内可以准备好干泡沫元件供重新使用。
独立于以上所述，还能够基于权利要求6中限定的特定特征实现本发明的目的。作为权利要求6中限定的特定特征的结果获得的优点在于，提出未添加亲水物质的情况下作为初始材料的泡沫已经具有高的吸收能力，通过另外结合颗粒，根据以重量比计的使用量，能够容易地使其适用于不同的应用条件。通过改变添加的颗粒量，不但能够调节泡沫元件的水分管理，还能够调节各种相关的强度值和弹性。颗粒的比例越高，弹性越低，这可以通过提高单位体积重量或密度能够补偿。
独立于以上所述，还能够基于权利要求7中限定的特定特征实现本发明的目的。作为权利要求7中限定的特定特征的结果获得的优点在于，由于考虑到获得良好的水分管理，提高与颗粒相关的单位体积重量或密度，还能够获得足够的弹性值。结果，不但可能获得很高的吸收水蒸汽以及吸收水分随后快速蒸发的能力，而且能够相应舒适地调节对应的弹性以及与用户相关的支撑效果。
通过如权利要求8中限定的那样向泡沫结构中添加纤维素，还可能获得足够的吸收水分或流体的能力，并且在使用后尽可能快地将吸收的水分或流体蒸发到环境气氛中以致恢复平衡水分。结果，在舒适地使用的同时，泡沫元件吸收的水分快速地蒸发。因此，甚至在吸收大量水分之后，在较短的时间后甚至能够重新使用它，并且迅速准备干泡沫元件供重新使用。
此外有利的是在权利要求9中限定的另一个实施方案，根据得到的泡沫的泡沫结构，能够设置纤维长度以便确保最佳的水分输送，以获得快速的吸收以及使用之后的快速蒸发。
权利要求10中限定的实施方案也是有利的，因为它能够在泡沫结构中实现纤维素颗粒甚至更精细的分布，结果能够容易地使泡沫元件适应不同的应用。
权利要求11中限定的实施方案能够使颗粒的倾泄能力得到提高。由于不规则并且不完全平滑的表面结构提高了比表面积，有助于纤维素颗粒卓越的吸收特性。
权利要求12中限定的另一个实施方案提供了使用这样的颗粒的可能性，而不堵塞喷嘴板中的孔，甚至当采用所谓的CO2泡沫时也可能。
此外有利的是在权利要求13中限定的另一个实施方案，因为结果避开了球形并获得了不含纤维磨损碎屑和小纤维的不规则表面。避开了棒状设计，这有助于在泡沫结构内的高效分布。
作为在权利要求14中限定的实施方案的结果，取决于纤维素的添加比例，能够容易地调节泡沫元件的吸收能力和蒸发能力，从而使它适用于不同的应用。
作为权利要求15中限定的实施方案的结果，在制造过程中添加并置换纤维素，同时可以添加至少一种其它添加剂，这意味着当仅单一添加剂混合到反应组分中时应将其定量。
此外有利的是在权利要求16中限定的另一个实施方案，因为它能够利用容易由天然材料制成的颗粒。这再次使泡沫元件的吸收能力和蒸发能力适合于许多不同的应用。
在权利要求17中限定的实施方案也是有利的，因为可以采用天然材料，而仍然能够防止使人不愉快的气味。
作为权利要求18中限定的实施方案的结果，另外将颗粒包在覆层中而未削弱吸收和蒸发水分的能力。这为泡沫元件内的颗粒提供了额外的保护并推迟甚至完全防止颗粒退化，特别是在切边区域内。
根据权利要求19或20中限定的另一个实施方案，防止了颗粒在用于制造泡沫的基体材料之一中相互混合，从而确保在发泡工艺期间颗粒在泡沫元件内总体上均匀分布。结果在所生产的泡沫元件的整个截面上能够获得实质上均匀的颗粒分布。
此外有利的是在权利要求21中限定的另一个实施方案，因为将颗粒分布在泡壁和泡网状结构的表面上，这意味着在具有开放孔的泡沫的这些区域中，有高浓度的用于吸收水分并用于水分蒸发的颗粒。这甚至进一步提高例如储存和蒸发特性。
作为权利要求22中限定的实施方案的结果，施加于泡沫原件上的覆层可以适用于不同的应于，这由于水分能够通过在该覆层内的颗粒，被尺寸已很大的泡沫元件的表面所吸收和蒸发。
作为权利要求23中限定的实施方案的结果，当用户与泡沫元件直接或间接接触时，添加天然材料对他有积极影响。还可以采用包含有价值的物质的添加剂来提供医治、抚慰或保护的效果。
作为权利要求24中限定的实施方案的结果，泡沫元件可以容易地适合于许多不同的应用。
在权利要求25中限定的实施方案是有利的，因为可以将获得的泡沫元件用于许多不同的应用。
如权利要求26中限定的那样将颗粒嵌入泡状结构中使水分能够被分布在泡壁和泡网状结构边缘区的颗粒所吸收，这意味着泡壁和泡网状结构内的空间也被用于水分管理。这意味着能够将吸收的水分从分布在边缘区中的颗粒导入泡沫结构的内部。这进一步提高吸收能力和随后水分的蒸发。
根据权利要求27中所述的另一个实施方案，甚至实现在泡沫元件内更好的水分输送。
泡沫元件用于许多不同的应用也是有利的，因为它在使用期间提高了穿着舒适感并且随后的干燥时间也显著地更快。在不同类型的座位和床垫的情况下这是特别有利的，在由身体排出水分的所有那些类型的应用中同样有利。
附图说明
为了提供更清楚的理解，下面将参照附图更详细地解释本发明。
这些是说明如下的附图：
图1是说明根据不同样品和不同的取样点在两个预先确定的气候之间的吸水性的第一图；
图2是说明常规的泡沫和置换有纤维素颗粒的泡沫不同的吸水能力的第二图；
图3是说明常规的泡沫和置换有纤维素颗粒的泡沫不同的水分蒸发率的第三图；
图4是说明常规的泡沫和置换有纤维素颗粒的泡沫吸收水蒸汽的柱状图。
图5是说明具有其泡沫结构的泡沫元件的细节的放大比例简图；
图6是说明泡沫元件的泡沫结构的另一个细节的放大比例简图；
图7-15是说明颗粒结合入泡沫和施加于泡沫上的覆层中的各种方式的高度示意性的简图。
附图标记说明：
1：图线，2：图线，3：图线，4：图线，5：图柱，6：图柱，7：泡沫元件，8：泡，9：泡壁，10：泡网状结构，11：颗粒，12：覆层。
具体实施方式
首先，应指出在不同实施方式中描述的相同部件由相同的附图标记和相同的组分名称表示，并且构成整个描述的本公开内容能够按照带有相同的附图标记或相同的组分名称的相同部件来变换。此外，为了描述的目的所选择的位置如顶部、底部、侧面等涉及具体描述的图，当正在描述另一个位置时其能够按照新位置来变换。可以将来自所说明和描述的不同实施方式的独立特征或特征的组合看作是独立的创造性的解决方案或者由本发明提出的解决方案。
该描述中涉及数值范围的所有数据，应被看作意味着它们包括任何以及全部范围部分，在这种情况下，例如，1到10的范围应被理解为包括从下限1开始到上限10的所有范围部分，即从下限1或更高开始而以上限10或更低结束的所有范围部分，例如1到1.7，或3.2到8.1，或5.5到10。
首先将给出亲水物质的更详细的解释，例如以纤维素的形式提供，结合到塑料泡沫中，特别是结合到由其制成的泡沫元件中。
然而，也可能添加其它亲水物质。这些可以是超吸收剂，例如，或者由许多不同木料制成的颗粒。这些材料可以具有小于400μm的粒径。如果采用由木料制成的颗粒，用抑制或防止腐败的物质涂覆它们是有利的。另一个选择是完全浸渍它们。然而，独立于以上所述，也可能通过挤出工艺用塑料包住木料颗粒，或者使它们嵌入其中，然后通过破碎工艺如粉碎或研磨将它们减小到希望的粒径。
因此由塑料泡沫制成泡沫元件并将亲水物质结合其中。塑料泡沫依次可以按长期已知的方式由能够彼此发泡的组分(优选液态)的适当混合物制成。
如上已经解释的那样，除了吸水聚合物外添加纤维素纤维作为专利说明书WO 2007/135 069 A1中的额外的填料。这是根据需要用来提高泡沫的机械性能。然而，在这方面，已经发现添加纤维添加剂使得更难以处理待发泡的初始混合物，因为其流动特性改变。例如，特别是在发泡之前与多元醇组分混合的纤维状纤维素颗粒将使其更粘稠，这将使得更难以或者甚至完全不可能在发泡装置的计量头中与另一种组分即异氰酸酯混合。还可能更难以使反应化合物散布在发泡装置的传送带上的液流中。纤维状纤维素颗粒还可能具有粘附在反应混合物的传送管道中形成沉淀的更多倾向。
结果，仅可能在一定限度内添加纤维添加剂。在比例上纤维添加剂特别是纤维素短段纤维的量越小，当将其添加到泡沫中时水吸收能力越低。甚至能够预计添加少量纤维状纤维素粉提高尤其是多元醇组分的粘性。虽然理论上可能处理这样的混合物，但在处理期间不得不考虑改变的粘性。
通常通过普遍已知的方式处理和研磨纤维素或者木材和/或一年生植物获得纤维素和由其制成的纱、纤维或粉末。
取决于生产工艺的特性，获得不同性能(纯度、尺寸等)的粉末。所有这些粉末共同具有的是纤维状结构，因为任何尺寸的天然纤维素具有形成这样的纤维状结构的明显倾向。甚至能够被描述成球形的MCC(微晶纤维素)也仍然由晶态纤维片构成。
取决于微观结构，在不同结构类型的纤维素特别是纤维素-I和纤维素-II之间有区别。在相关参考文献中详细描述了这两种结构类型之间的这些区别，采用X射线技术也可以看出。
纤维素粉的主要部分由纤维素-I构成。纤维素-I粉末的生产和应用受到大量专利的保护。此外保护的是例如研磨工艺的许多技术细节。纤维素-I粉末具有纤维状特性，其对许多应用不是非常有帮助并且可能甚至是有阻碍的。例如，纤维状粉末常常导致纤维钩住。它们还与受限制的自由流动能力有关。
目前在市场上很难找到基于纤维素-II的纤维素粉。具有该结构的这样的纤维素粉可以从溶液(通常纤维胶)或者通过研磨纤维素-II产品获得。这样的产品可以例如是玻璃纸。还可以仅以极少的量获得具有10μm以下粒径的这样的细粉。
由非衍生的纤维素在混合物或有机物质和水中的溶液能够生产粒径在1μm到400μm之间范围内的球形、非纤维状的纤维素颗粒。该粒径也可被用于所有的其它添加颗粒。使该溶液自由流动冷却至低于其固化温度，然后磨碎该固化的纤维素溶液。然后洗除溶剂并干燥该研磨碎的颗粒。通常在磨机中进行随后的研磨。
如果在将预先制备的纤维素溶液冷却以及随后使其固化之前将下列添加剂中的至少个别组分结合其中，具有特别的优点。该添加剂可以选自包括下列物质的组中：颜料、无机物如钛氧化物例如特别是低于化学计量的二钛氧化物、硫酸钡、离子交换剂、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、炭黑、沸石、活性炭、聚合超吸收剂或阻燃剂。然后将它们同时结合到随后生产的纤维素颗粒中。可以在生产溶液的各个点添加它们，但无论如何在固化之前。在这方面，相对于纤维素的量可以结合1wt.％到200wt.％的添加剂。已经发现在洗涤期间没有除去这些添加剂而保留在纤维素颗粒中并且还基本上保留了它们的作用。如果结合例如活性炭，发现用例如BET法测量的其活性表面，在最终的颗粒中还保持完整。不但在纤维素颗粒表面上的添加剂而且在内部的那些同样完全保持。这可以被认为是特别有益的，因为仅需将少量添加剂结合到预先制备的纤维素溶液中。
其优点在于仅纤维素颗粒已经包含必须添加到用于生产泡沫元件的反应混合物中的功能添加剂。然而过去所有的添加剂被单独或分别添加到反应混合物中，现在当建立发泡工艺时仅需考虑一种添加剂。这避免了关于许多这些不同添加剂的适用性的任何无法控制的波动。
作为该方法的结果，仅获得由具有纤维素-II结构的颗粒构成的一种纤维素粉。该纤维素粉具有粒径在下限1μm到上限400μm范围内，对于单峰粒度分布，平均粒径x50为下限4μm到上限250μm。纤维素粉或颗粒具有表面不规则的近似的球粒形状以及基于拉曼法(Raman method)在下限15％到上限45％范围内的结晶度。该颗粒还具有下限0.2m2/g到上限8m2/g的比表面积(N2-吸附(N2-Adsorbtion)，BET)，以及下限250g/l到上限750g/l的体积密度。
通过溶解以及使纤维素重新沉淀生产纤维素-II结构，该颗粒特别不同于无溶解步骤由纤维素制成的颗粒。
在下限1μm到上限400μm的上述范围内的粒径、并粒度分布的特征在于具有下限4μm特别是50μm以及上限250μm特别是100μm的x50值，自然受到在粉碎工艺中用于磨碎的操作方式的影响。然而，通过采用基于使易流动的纤维素溶液固化的特定生产方法，并由于给予固化的纤维素化合物的机械性能，所以能够特别容易地获得该粒度分布。在同样的磨碎条件下向固化的纤维素溶液施加剪切力导致不同的却是纤维状的性能。
所用的颗粒的形状近似球形。这些颗粒具有在下限0.5特别是1到上限5m特别是2.5之内的轴比(l∶d)。它们具有不规则表面但在显微镜下未露出任何纤维状的磨损碎屑或小纤维。这决不是具有光滑表面的球形。该光滑表面的球形形状也不是特别适于预定的应用。
这里所述的介于下限250g/l到上限750g/l之间的纤维素粉的体积密度显著地高于现有技术已知的可比较的纤维状颗粒。就处理而言该体积密度具有显著的优势，因为它还提高了所述纤维素粉的致密性，并且其中还导致在许多不同介质中较好的流动能力、溶混性和在储存期间较少的问题。
总之，因此可以说由于合成的纤维素粉颗粒的球形结构，它们能够更自由地流动，并且由于它们的结构几乎没有引起粘性改变。由于球形，借助于行业中广泛使用的粒子筛分设备表征该颗粒也更容易并且更有意义。不完全平滑和不规则的表面结构导致较大的比表面积，有助于粉末卓越的吸附特性。
然而，独立于以上所述，还可能将纯纤维素粉或其颗粒与还包含基于纤维素的量在下限1wt.％到上限200wt.％之内的所结合的添加剂的其它纤维素颗粒混合。这些添加剂中的个别添加剂还可以选自包括颜料、无机物如钛氧化物例如特别是低于化学计量的二钛氧化物、硫酸钡、离子交换剂、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、活性炭、聚合超吸收剂和阻燃剂的组。
取决于用于产生泡沫的发泡方法，与已知的纤维状纤维素颗粒相比，特别是对于CO2泡沫的情况，球形纤维素颗粒已被证明是特别实用的。采用诺沃弗兰克斯-卡迪欧(Novaflex-Cardio)法或类似工艺，例如其中使用具有特别细的孔的喷嘴板可以进行CO2发泡。粗的以及纤维状的颗粒将立刻阻塞喷孔并导致其它问题。因此，对于该特定的发泡方法，极度细小的球形纤维素颗粒具有特别的优势。
现在将参照许多实施例更详细地解释由本发明提出的泡沫元件和生产该泡沫元件的方法。这些应被看作是本发明的可能的实施方式，但本发明决不受限于这些实施例的范围。
涉及按wt.％计的水分的图涉及泡沫元件的作为整体的质量或重量(塑料泡沫、纤维素颗粒和水或水分)。
实施例1：
待生产的泡沫元件可以由塑料泡沫如聚氨酯弹性泡沫制成，并且可以采用一整套不同的制造选项和方法。这样的泡沫通常具有开孔泡沫结构。这能够通过采用由亨内基(Hennecke)公司制造的“QFM”发泡机来获得，并且通过高压计量工艺在连续工艺中产生泡沫。在计算机的控制下通过控制泵以及利用搅拌原理混合准确计量所有的必要组分。在该具体实例中，这些组分中的一种是多元醇，其置换有上述纤维素颗粒。因为纤维素颗粒与一种反应组分：多元醇混合，为了基本上中和用于生产目的以及随后获得的物理性能值而结合入的纤维素粉的影响，必须对配方进行各种调节，例如水、催化剂、稳定剂和TDI。
用7.5wt.％的球形纤维素颗粒生产根据本发明的一种可能的泡沫。为此，首先生产球形纤维素粉，然后将其添加到待生产的泡沫的反应组分中。就量而言，颗粒特别是纤维素的比例基于泡沫的总重量可以在下限0.1wt.％特别是5wt.％，到上限35wt.％特别是20wt.％之内。
实施例2(比较例)：
为了能够与实施例1比较，由不添加纤维素粉或纤维素颗粒的塑料泡沫制成泡沫元件。这可以是各自由已知的配方构成然后发泡的标准泡沫、HR-泡沫或纤维胶泡沫。
第一目的是确定在高度上纤维素颗粒是否遍布在合成的泡沫元件的所有层内均匀分布。这通过测量基于在20℃和55％相对湿度(r.h.)的标准化气候以及在23℃和93％相对湿度(r.h.)的另一个标准化气候下泡沫的吸水量的所谓的平衡水分来实现。为此，从如实施例1和实施例2中所述制造的泡沫块在三个不同高度处取相同大小的样品件，并测量在上述两个标准化气候下水的吸收。在这方面，1.0m代表泡沫块的顶层，0.5m代表中间层以及0.0m代表泡沫的底层，样品件取自置换有纤维素颗粒的塑料泡沫。块的总高度为约1m。用来自实施例2的不含纤维素的塑料泡沫进行比较。
表1：
  样品  实施例1顶部  实施例1中部  实施例1底部  实施例2
  标准化气候  1.6％  1.6％  1.5％  0.7％
  物理平衡水分  4.6％  4.7％  4.5％  2.5％
从这些数据可知，置换有纤维素颗粒的泡沫比不含纤维素的泡沫吸收显著更多的水分，二者都在含物理平衡水分的标准气候以及在另一个标准化气候中。就取出样品的不同点(顶部、中部、底部)而言，测量结果也有较好的匹配，使人们能够确定在生产的泡沫元件中，纤维素颗粒均匀分布。
下面的表2给出如实施例1和实施例2中说明的那样制造的两种泡沫的机械性能。显然用纤维素颗粒制造的泡沫类型具有与未置换纤维素颗粒的泡沫相当的机械性能。这表明反应组分的工艺没有问题，尤其是如果它们结合球形的纤维素颗粒。
表2：
Figure GSA00000010706700121
对于两种特定的泡沫类型，未添加纤维素颗粒的泡沫将具有下列希望值：
Figure GSA00000010706700131
泡沫元件的平均单位体积的重量或密度总体上在下限30kg/m3到上限45kg/m3的范围内。
图1给出如上所述相同类型但取自整个泡沫元件的不同处的样品体按百分比计的泡沫水分。泡沫水分按[％]绘制在纵坐标上。在该实施例中添加的纤维素粉或纤维素颗粒的比例是10wt.％，并且纤维素颗粒是上述球形的纤维素颗粒。这些有和没有添加剂的不同单个样品绘制在横坐标上。
显示为圆圈的单个样品的泡沫水分测量点代表初始值，显示为正方形的测量是针对相同样品但在吸水一天以后。针对上述标准气候确定较低的初始值，并且针对相同样品显示的另一个值代表在另一个标准化气候23℃和93％相对湿度(r.h.)下24小时后的水分吸收。缩写r.h.代表相对湿度或空气湿度并按％给出。
图2绘制了在48小时的时间内的水分吸收，时间(t)值按[h]绘制在横坐标上。样品体的初始状态同样是上述20℃和55％相对湿度(r.h.)标准气候的状态。在23℃和93％相对湿度(r.h.)下的另一个标准化气候是用来代表基于应用或身体气氛的气候，使得能够确定泡沫水分按重量计％提高过程的时间。泡沫水分的值按[％]绘制在纵座标上。
带有显示为圆圈的测量点的第一图线1代表根据实施例2未添加纤维素颗粒或纤维素粉具有预定样品尺寸的泡沫元件。
带有显示为正方形的测量点的另一图线2代表添加了7.5wt.％纤维素颗粒或纤维素粉的泡沫元件的泡沫水分。纤维素颗粒同样是上述球形的纤维素颗粒。
描绘经48小时水分吸收的图显示仅短时间达到“身体气候”中“泡沫”的物理平衡水分。由此，能够体现出用纤维素颗粒置换的泡沫能够在3小时内比根据实施例2未添加纤维素颗粒的泡沫多吸收两倍的水分。
在干燥器中用固定的空气湿度(采用饱和KNO3溶液和93％相对湿度(r.h.))，通过储存大约10cm3体积的泡沫件，获得水分吸收的测量值，该样品已经被预先干燥。在预定的时间后从干燥器中移出样品并测量重量增加(＝水吸收量)。由样品的处理以及样品中稍微不均匀性能够解释水分吸收中的波动。
图3说明根据实施例1具有添加的纤维素颗粒的泡沫元件和根据实施例2没有这样的纤维素颗粒的泡沫相比的干燥特性。为了比较，首先在“身体气候”中调理两个样品24小时。这同样在23℃下具有93％的相对湿度下。泡沫水分的值按[％]绘制在纵座标上，以及时间(t)按[min]绘制在横坐标上。泡沫水分的具体％是相对于总泡沫元件(塑料泡沫、纤维素颗粒和水或水分)的质量或重量的重量百分比。
显示为圆圈的测量点同样涉及根据实施例2没有添加纤维素颗粒的泡沫元件，绘制了代表水分减少的相应的图线3。显示为正方形的测量点是对具有添加的纤维素颗粒的泡沫元件进行测量得到的。另一个相应的图线4同样显示水分快速蒸发的证据。纤维素颗粒的比例同样是7.5wt.％。
显然在大约10分钟后已经恢复2％的平衡水分。这比需要几个小时用于蒸发相当的水量的现有技术已知的泡沫的情况明显要快。
当置换有基于纤维素-II结晶变体的纤维素颗粒的泡沫元件在“身体气候”中调理24小时的时间，然后暴露于“标准气候”时，它最初吸收大于5wt.％的水含量，在被引入“标准气候”后2分钟的时间内水含量减少至少(2)％。
由图2和3所示的两幅图，可知置换有颗粒特别是纤维素颗粒的泡沫元件在23℃和93％相对湿度的“身体气氛”下具有大于3.5wt.％的水分吸收能力，并因此高于没有添加颗粒的泡沫元件的该值。
在这方面，即使没有颗粒，为了提高塑料泡沫本身吸收水分的能力，还可能向用于制造塑料泡沫的基材或材料中添加添加剂。通常在发泡之前添加该添加剂或与多元醇组分混合。然而，其缺点在于合成的塑料泡沫的弹性下降，并且低于不用添加剂生产的相同塑料泡沫。为了提高塑料泡沫的弹性，必须提高其单位体积重量，从而再次提高弹性。应选择单位体积重量或密度，使其大于45kg/m3。即使考虑到提高吸水能力而未向用于制造塑料泡沫的基材中添加添加剂，对含有添加的颗粒的塑料泡沫也是一样地适用。
例如，用没有添加亲水物质的塑料泡沫在23℃和93％相对湿度的“身体气候”中能够获得大于2.8wt.％的吸水能力。
图4是按[g/m2]绘制的基于海恩思坦(Hohenstein)水蒸汽吸收“Fi”的柱状图，并将这些值绘制在纵座标上。该材料的“Fi”值是其吸收水蒸汽能力的测量指标。该材料的“Fi”值通过确定在测量起始时与测量结束时的样品的重量来进行测量，并且重量差代表在短时间内所吸收的水蒸汽。
由上面确定的20℃和55％r.h.的标准气候中以及在还是上面确定的23℃和93％r.h.的标准化气候中(应用气候和身体气候)吸收水蒸汽获得两个测量值的时间为3(三)小时。样品体具有上述泡沫类型“B”。第一图柱5绘制未添加纤维素或纤维素颗粒的泡沫类型“B”。在这种情况下的测量值为大约4.8g/m2。另一方面，置换有纤维素的泡沫体显示大约10.4g/m2的较高值，并且被绘制在另一图柱6上。根据海恩思坦(Hohenstein)，该其它值因此高于5g/m2的值。
图5和6较大比例地说明了形成泡沫元件7的泡沫，特别是塑料泡沫的细节，其中在简化的基础上示意性说明了几个泡8。泡8意味着在泡沫结构中的腔体，其部分和/或全部被泡壁9和/或泡网状结构10围绕。如果泡壁9是连续的并完全围绕形成泡8的腔体，可以认为该泡沫结构是基于闭孔的结构。另一方面，如果泡壁9或泡网状结构10仅是局部的，可以认为该泡沫结构是基于开孔的结构，在这种情况下单独的泡8彼此流动连接。
如同也是在简化的基础上说明的那样，使上述颗粒11分布或嵌入泡沫元件7的泡沫中，特别是塑料泡沫中。也许仅部分量的颗粒11部分嵌入泡沫元件7的塑料泡沫中。这意味着该部分量的颗粒11仅部分分布在塑料泡沫内，并且它们沿着朝向形成腔体的泡8的方向从泡壁9或泡网状结构11中突出。该颗粒11的部分区域嵌入塑料泡沫中。然而，另一部分量的颗粒11可以被完全嵌入塑料泡沫的泡状结构中，从而完全被它围绕。
如以简化形式在图5的顶部左手部分中所示，塑料泡沫的塑料结构具有额外的覆层12或者在泡壁9之一或泡网状结构10之一的表面上具有覆层。可以通过浸泡或浸渍槽以及通过一些其它涂覆工艺涂覆该覆层12。该覆层12应具有高渗水性，并且在用于该覆层12的流体中还可以包含颗粒11。这可以通过混合而用颗粒11置换在液态下的覆层12，并在干燥处理期间以粘附作用的形式，借助于覆层12保持或结合颗粒来实现。
然而，独立于以上所述，还可能至少一些颗粒11但通常是全部颗粒11与另外的相分离的覆层一起被提供，该覆层也对水分或水蒸汽具有强渗透性。
然而，独立于以上所述，并且如从图6中说明的细节可见，也可能没有上述颗粒11分布在泡壁9或泡网状结构10中，而是仅在示意性表示的覆层12中包含颗粒11，为了提供希望的吸水性将它们保持固定在覆层中。单个颗粒11可能依次由上述不同的材料制成，也可以采用单个颗粒11的任意组合。就颗粒11在泡壁9或泡网状结构10上或其中的布置而言，不同颗粒11的这些各种组合也是可能的。
图7到15提供泡沫元件7的简化说明，并且可以将上述覆层12涂覆在其表面13的至少部分区域。为了简化起见并考虑到确保图清楚，省略了泡壁8和泡网9，并且将泡沫元件7以及覆层12各自显示为比例放大的块。意在提供对于在泡沫元件7中或其上和/或在覆层12中或在其上布置颗粒11的可能方式的较清楚的说明。
图7显示具有结合其中的上述颗粒11的泡沫元件7，部分或局部量的颗粒11完全分布在泡沫内，同时另外部分或局部量的颗粒11分布在从泡沫元件7的泡沫材料表面13中伸出。在这方面，将全部的颗粒11的部分或局部量分布在表面13的区域，使它们从表面13中伸出，同时这些颗粒11的部分区域或一部分仍然嵌入泡沫，从而被其保持而被固定。关于颗粒11的部分或局部量意味着就量而言或者基于个数的特定量。颗粒11的部分区域或一部分指的是单个颗粒11基于体积的具体尺寸。
图8说明具有上述覆层12的另一个泡沫元件7。颗粒11全部彻底嵌入泡沫元件7，并且在这种情况下没有颗粒11从泡沫元件7的泡沫材料表面13中伸出。同样反过来用颗粒11置换覆层12，并且在这种情况下所有的颗粒11从覆层12的表面14中伸出。在一实施方式的该实施例中，颗粒11分布在覆层12的表面14的区域内并且取决于它们嵌入的深度，以或大或小的不同程度从其中伸出，并被覆层12保持，因为它们的一部分仍然延伸入覆层12。
图9说明反过来至少在其至少一个表面13的区域中具有覆层12的另一个泡沫元件7。在这种情况下，部分颗粒11也完全嵌入泡沫，并且部分或局部量的颗粒11也从泡沫的表面13中伸出。在这种情况下，覆层12中的颗粒11全部仅分布在表面14的区域内，并且取决于它们嵌入的深度在至少某些区域内以或大或小的不同程度地从其中伸出。如同说明的那样，在覆层12和泡沫元件7的泡沫之间的接触区内的颗粒11可以从泡沫中伸出并穿入覆层12，因为部分量的颗粒11被设置为从泡沫的表面13中伸出。
在图10中说明的泡沫中的颗粒11以结合图9所述的同样方式分布。因此部分量的颗粒11完全彻底嵌入泡沫元件7的泡沫，并且部分量的颗粒11反过来被设置为从泡沫的表面13中伸出。在这种情况下覆层12的颗粒11完全分布在覆层12中。如同在一个颗粒11的情况下说明的那样，一旦它被涂覆，它从泡沫7的表面13中伸出并穿过表面13，从而也伸入覆层12。
在图11中说明的泡沫元件7的情况下，所有的颗粒11完全分布在被用于制造泡沫元件7的泡沫内。分布在覆层12中的颗粒11由完全分布在覆层12内的部分量以及从表面14中伸出的另外的部分量组成。
在图12说明的泡沫元件7的实施方式中，颗粒11完全彻底嵌入泡沫，并且部分量反过来从泡沫的表面13中伸出。同样，覆层12包含完全分布在覆层12内的部分量的颗粒11。另外部分量的颗粒11从表面14中伸出，并且颗粒11的一部分嵌入覆层12中。
在图13说明的实施方式的情况下，颗粒11分布在泡沫中，使它们仅从表面13的某些区域中伸出，并且这些颗粒11的一部分嵌入泡沫中。覆层12中所含的颗粒11全部彻底嵌入其中。如通过恰好一个颗粒11所说明的那样，它可以从泡沫的表面13中伸入覆层12。
在图14说明的实施方式中，泡沫未包含任何上述颗粒11。另一方面，覆层12包含完全分布在覆层12中的部分量颗粒11以及从表面14伸出的另外部分量。
最后，在图15说明的实施方式的情况下，包含在泡沫中的颗粒11仅从表面13中伸出，并且这些颗粒11的一部分分布在泡沫中。在这种情况下没有颗粒11彻底地嵌入泡沫中。覆层12包含完全嵌入覆层12的部分量颗粒11，和取决于它们嵌入的深度以或多或少的不同程度从表面14中伸出的另外部分量的颗粒11。在泡沫和覆层12之间的接触区中，说明了从泡沫元件7的泡沫的表面13中伸出，从而穿入覆层12的颗粒11。
泡沫元件由塑料泡沫制成，并且将PU泡沫用作优选的泡沫。如上面结合单独的图表解释的那样，确定水分吸收量由代表20℃下具有55％相对湿度的“标准气候”的所谓平衡水分开始。为了模拟应用，确定另一标准化气候在23℃下具有93％的相对湿度。该另一标准化气候是用来代表在使用期间由于排汗的生物体如人而吸收的水分。结合到泡沫元件中的纤维素用意是在使用后下限1小时到上限16小时内再次散出使用期间中所吸收的水分，从而使整个泡沫元件恢复到参照环境气候的平衡水分。这意味着在使用后储存的水分极快地从纤维素中蒸发，排放到环境气候中从而干燥泡沫元件。
如上所述，当泡沫元件暴露于上述环境气候之一达到泡沫元件的水分值(泡沫水分)与该环境气候中所含的水分值相平衡的程度时，可以说存在一平衡水分。在达到该平衡水分水平时，在泡沫元件和该泡沫元件周围的环境气候之间不再有任何水分交换。
可以按照这样的方式运行上述试验方法，使泡沫元件暴露于具有基于预先确定的温度和相对空气湿度例如20℃和55％r.h.的第一气候的第一环境气氛，直到在该环境气候中达到平衡水分，其后将同一的泡沫元件暴露于与第一环境气氛不同的改变的或不同的第二环境气氛。该第二环境气氛具有第二气候，该第二气候具有比第一气候更高的温度和/或更高的相对空气湿度，例如23℃和93％r.h.。结果，泡沫水分值提高，并且该水分被结合到泡沫中的纤维素吸收。然后将同一的泡沫元件重新暴露于第一环境气气氛，并在上面规定的1小时和16小时之间的时间后恢复到与基于第一环境气氛的平衡水分相当的泡沫水分的初始值。因此，在该时间内，结果被纤维素从第二环境气氛中吸收的水分被蒸发到环境气候中并且减少。
这里规定的1小时的下限值取决于吸收的液体或水分的量，但也可以显著更低，在一些情况下可能仅几分钟。
独立于如上所述的球形纤维素颗粒，还可能使用具有在下限0.1mm到上限5mm内的纤维长度的短纤维形式的纤维素。然而，同样可能使用具有在下限50μm到上限0.5mm内的粒径的磨碎纤维(ground fibres)形式的纤维素。
取决于应用，待生产的泡沫将具有不同的泡沫性能，并且这些由许多不同的物理性能所表征。例如，密度可以落在下限14kg/m3到上限100kg/m3内。
压缩40％的压缩硬度可以在下限1.0kPa优选2.5kPa，到上限10.0kPa优选3.5kPa内。按落球弹性试验测量的弹性可以具有下限5％到上限70％的值。然而，该数值范围也可以落在下限25％优选35％，到上限60％优选50％之间。按照EN ISO 8307标准执行该试验方法，确定弹回高度和相关的反转平行弹性。
如果生产的泡沫元件由聚氨酯泡沫特别是弹性泡沫制成，可以用TDI基质和MDI基质生产它。然而，也可能使用其它泡沫。例如形成其中能够嵌入纤维素的泡沫结构的聚乙烯炮沫、聚苯乙烯泡沫、聚碳酸酯泡沫、PVC泡沫、聚酰亚胺泡沫、硅树脂泡沫、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)泡沫、橡胶泡沫。取决于选择的泡沫材料，可以说泡沫是塑料泡沫或者泡沫橡胶，例如乳胶泡沫。因为通过结合或嵌入纤维素获得吸收水分的可逆能力，所以高水分吸收将取决于用来生产泡沫的原料系统和方法。优选使用开孔型泡沫，它允许与环境气氛无障碍进行空气交流。也要基体上保证该加入到泡沫结构内的纤维素均匀地分布，如前所述，与所进行的测试相关。如果泡沫不具有开孔结构，可以利用已知的方法进行具体处理来得到开放的孔。
如果将多元醇用作反应组分之一的初始材料，可以在发泡之前将纤维素添加其中。可以通过采用本行业已知的方法搅拌它或分散它来添加纤维素。所用的多元醇是相应的泡沫类型所需的那种，并按配方中规定的需要量来添加。然而，当建立配方时必须考虑纤维素颗粒的含水量。
如上面解释的那样，优选在发泡工艺之前将颗粒11引入并用置换塑料泡沫的组分。为了在通常液态的基材中获得均匀分布，如果颗粒11和用于制造塑料泡沫的初始材料例如多元醇的单位体积重量或密度之差在+-10％的范围内优选+-0.5％到+-3.0％是有利的。如果颗粒11和用于制造塑料泡沫的初始材料例如多元醇分别具有大致相同的单位体积重量或密度是特别有利的。这将防止任何无意的下陷并确保获得颗粒11在生产的塑料泡沫内的均匀分布。
出于对性能的考虑，目前计划选择45kg/m3的密度并且对于床垫将更高。
借助于计量泵以60kg/min到150kg/min的计量量，并在18℃和30℃之间的温度下向混合容器中添加多元醇。必须准确遵守规定量的多元醇，以致能够按确定的混合比添加待混合的颗粒11特别是纤维素。多元醇对颗粒11的混合比是5份+1份到2份+1份。不用低速运行的土钻输送器(earthed screwconveyor)输送颗粒11，因为整个混合区域处于防止爆炸的环境中。颗粒11特别是纤维素粉与空气的混合物在特定的混合比下会导致爆炸性粉尘。
以3kg/min到6kg/min的固定速率向多元醇中添加颗粒11如纤维素粉以确保溶解物在转筒区域的连续分布，得到无团聚的分散体。介于10分钟和20分钟之间的时间内混合所完成的分散体。为了获得最佳的成核，用-0.6bar的真空使该分散体脱气3分钟。否则在混合物中不利的气体引入将在泡沫生产期间产生问题。
另一关键性的因素是一旦已经形成分散体，进行处理时间。处理必须在一到三小时的时间内进行。如果处理不在该时间段内进行，生产的泡沫的密度(kg/m3)可能与要求的值不符并因此显示出明显的偏差。
混合过程加热的材料被重新带回介于20℃和25℃之间的处理温度。从这点开始，多元醇-颗粒分散体准备用于在发泡机中处理。
当建立起用于待生产的泡沫的生产配方时，仍然不得不考虑目前的天气条件，例如气压和相对空气湿度。计算组分时还必须考虑在所制备的纤维素粉中的水分。为了待发泡混合物的适当的奶油(crème)区，还必须考虑原料的温度。“低于发泡(Under-foaming)”将导致在块内部的缺陷。这通过改变所添加的胺的量能够得到防止。通过调整锡催化剂能够调节开放孔的状态，从而能够产生无龟裂的块。用这样的方式能够获得最优性能的泡沫。
在1.1bar和1.8bar之间改变混合室压力导致孔径的改变，以便产生希望的泡沫结构。
对于理想的发泡工艺，另一重要因素是与喷射量协同的传送带的速度。例如，对于在60kg/min和150kg/min之间的喷射量，进料速度在2m/min和5m/min之间。
除了产生最佳的矩形形状的块之外，“博兰尼博罗克(Planiblock)”系统还产生在整个泡沫块的截面或体积上均匀分布的硬度、密度和颗粒11，特别是纤维素。
在避免天气影响的储存室中固化和冷却该块。在这方面，至少二十个小时的长冷却时间导致最好的性能。
然后将这些含有结合其中的颗粒11的原块送去储存供进一步处理。该泡沫中所含的颗粒11不以任何方式影响泡沫的后续处理。
优选在具有环形延伸带测量系统(circumferentially extending beltmeasuring systems)的各种机器上分割泡沫。除了在水平切割机和立式切割机上产生简单的直线切割，还可能在CNC自动复印器和用于切割特定形状的机器上沿二维和三维方向切割更复杂的形状。
如果向泡沫，特别是塑料泡沫和/或颗粒11和/或覆层12中添加作为成分或活性成分的芦荟也是有利的。这可以通过将它添加到用于制造泡沫、特别是塑料泡沫的基材或初始材料中、和/或制造过程中的颗粒11和/或覆层12中、或者将它与其混合从而取代其中之一来进行。然而，不管以上所述，还可以过后采用各种已知方法向泡沫，特别是塑料泡沫和/或颗粒11和/或覆层12中添加作为成分或活性成分的芦荟。这些可以包括例如喷雾法或在浸渍槽中的浸泡工艺。
该泡沫元件可以用来制造单独的泡沫塑料制品，特别地塑料和该制品可以选自包括以下的组：床垫、座位或用于车辆如汽车、火车、电车、飞行器的座位部件、露营用具、用于机动车辆的包覆部件如门覆层、顶盖、行李厢覆层、发动机舱覆层、鞋底和鞋的其它部分如鞋垫、用于带子的衬垫、用于头盔的衬垫、家具衬料、枕头和衬垫、用于医疗敷料的衬料的组。
作为实施例说明的实施方式代表具有结合到塑料泡沫中的纤维素形式的亲水物质的泡沫元件的可能变体，眼下应指出本发明不具体受限于具体说明的变体，而是可以按彼此不同的组合使用单独的变体，并且这些可能的变体是本领域技术人员受到本公开技术的教导所力所能及的。因此，通过组合所描述和说明的变体的单独细节能够获得的所有想得到的变体是可能的并且属于本发明的范围。
在本说明书中可以发现构成独立的创造性解决方案的基础的客观事实。

Claims (28)

1.一种泡沫元件(7)，其是由泡沫和至少一种亲水物质的颗粒(11)制成的泡沫元件(7)，该亲水物质如纤维素、超吸收剂，并且含有颗粒(11)的泡沫元件(7)具有吸收水分的可逆能力，其特征在于，至少部分量的颗粒(11)完全嵌入该泡沫中，并且另外部分量的该颗粒(11)被分布于突出在该泡沫表面(13)之外，例如泡壁(9)或泡网状结构(10)之外。
2.一种泡沫元件(7)，其是由泡沫和至少一种亲水物质的颗粒(11)制成的泡沫元件(7)，该亲水物质如纤维素、超吸收剂，并且含有颗粒(11)的泡沫元件(7)具有吸收水分的可逆能力，特别如权利要求1中所述的泡沫元件(7)，其特征在于，置换有颗粒(11)的泡沫元件(7)在40％的压缩深度下，具有下限1kPa、优选2.5kPa，到上限10kPa、优选3.5kPa的压缩硬度。
3.一种泡沫元件(7)，其是由泡沫和至少一种亲水物质的颗粒(11)制成的泡沫元件(7)，该亲水物质如纤维素、超吸收剂，并且置换有该颗粒(11)的泡沫元件(7)具有吸收水分的可逆能力，特别如权利要求1或2中所述的泡沫元件(7)，其特征在于，置换有颗粒(11)的泡沫元件(7)按照EN ISO8307根据落球弹性试验具有下限5％到上限70％的弹性。
4.一种泡沫元件(7)，其是由泡沫和至少一种亲水物质的颗粒(11)制成的泡沫元件(7)，该亲水物质如纤维素、超吸收剂，并且置换有该颗粒(11)的泡沫元件(7)具有吸收水分的可逆能力，特别如权利要求1到3中任一项所述的泡沫元件(7)，其特征在于，置换有该颗粒(11)的泡沫具有与23℃和93％相对湿度下的平衡水分相应的大于3.5wt.％的水分吸收能力。
5.一种泡沫元件(7)，其是由泡沫和至少一种亲水物质的颗粒(11)制成的泡沫元件(7)，该亲水物质如纤维素、超吸收剂，并且含有该颗粒(11)的泡沫元件(7)具有吸收水分的可逆能力，特别如权利要求1到4中任一项所述的泡沫元件(7)，其特征在于，没有亲水物质的该泡沫具有相应于23℃和93％相对湿度下的平衡水分的大于2.8wt.％的水分吸收能力，置换有该颗粒(11)的该泡沫具有与23℃和93％相对湿度下的平衡水分相应的大于3.5wt.％的水分吸收能力。
6.一种泡沫元件(7)，其是由泡沫和至少一种亲水物质的颗粒(11)制成的泡沫元件(7)，该亲水物质如纤维素、超吸收剂，并且含有该颗粒(11)的泡沫元件(7)具有吸收水分的可逆能力，特别如权利要求1到5中任一项所述的泡沫元件(7)，其特征在于，没有该亲水物质的该泡沫具有相应于23℃和93％相对湿度下的平衡水分的大于2.8wt.％的吸收能力，并且基于该泡沫的总重量，颗粒(11)的比例在下限0.1wt.％、特别是5wt.％，到上限35wt.％、特别是20wt.％的范围内。
7.一种泡沫元件(7)，其是由泡沫和至少一种亲水物质的颗粒(11)制成的泡沫元件(7)，该亲水物质如纤维素、超吸收剂，并且含有该颗粒(11)的泡沫元件(7)具有吸收水分的可逆能力，特别如权利要求1到6中任一项所述的泡沫元件(7)，其特征在于，置换有该颗粒(11)的泡沫的单位体积重量或密度为大于45kg/m3。
8.如上述权利要求之一所述的泡沫元件(7)，其特征在于，颗粒(11)由纤维素制成，并选自基于纤维素-I和/或纤维素-II的结晶变体的结构类型。
9.如权利要求8中所述的泡沫元件(7)，其特征在于，以具有下限0.1mm到上限5mm的纤维长度的短纤维的形式使用该纤维素。
10.如权利要求8或9中所述的泡沫元件(7)，其特征在于，以具有下限50μm到上限0.5mm的粒径的磨碎纤维的形式使用该纤维素。
11.如权利要求8中所述的泡沫元件(7)，其特征在于，以球形纤维素颗粒的形式使用该纤维素。
12.如权利要求11中所述的泡沫元件(7)，其特征在于，所述纤维素颗粒具有下限1μm到上限400μm的粒径。
13.如权利要求11或12中所述的泡沫元件(7)，其特征在于，所述纤维素颗粒具有下限0.5、特别是1，到上限5、特别是2.5的轴比(1∶d)。
14.如权利要求8到13之一所述的泡沫元件(7)，其特征在于，基于泡沫的总重量，选择纤维素的比例，使得它在下限0.1wt.％、特别是5wt.％，到上限25wt.％、特别是20wt.％之内。
15.如权利要求8到14之一所述的泡沫元件(7)，其特征在于，所述纤维素包含选自包括下列物质的组中的添加剂：颜料、无机物如钛氧化物、低于化学计量的钛氧化物、硫酸钡、离子交换剂、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、炭黑、沸石、活性炭、聚合超吸收剂和阻燃剂。
16.如上述权利要求之一所述的泡沫元件(7)，其特征在于，所述颗粒(11)由木材制成并且粒径小于400μm。
17.如权利要求16中所述的泡沫元件(7)，其特征在于，该木材的颗粒(11)被用于抑制腐败的物质所覆盖，特别是浸渍于上。
18.如上述权利要求之一所述的泡沫元件(7)，其特征在于，颗粒(11)设置有对水分和水蒸汽具有高渗透性的覆层。
19.如上述权利要求之一所述的泡沫元件(7)，其特征在于，颗粒(11)和用于制造该泡沫塑料的多元醇的单位体积重量或密度之差在+/-10％的范围内，优选+/-0.5％到+/-3.0％。
20.如上述权利要求之一所述的泡沫元件(7)，其特征在于，颗粒(11)和用于制造塑料泡沫的多元醇具有彼此大致相同的单位体积重量或密度。
21.如上述权利要求之一所述的泡沫元件(7)，其特征在于，泡沫的结构设置有包含高透水性流体的覆层(12)，并且该覆层(12)也置换有该颗粒(11)。
22.如权利要求21所述的泡沫元件(7)，其特征在于，部分颗粒(11)完全嵌入该覆层(12)中，并且该颗粒(11)的另外部分被分布于突出在该覆层(12)的表面(14)之外。
23.如上述权利要求之一所述的泡沫元件(7)，其特征在于，向该泡沫和/或颗粒(11)和/或覆层(12)添加作为活性成分的芦荟。
24.如上述权利要求3所述的泡沫元件(7)，其特征在于，置换有该颗粒(11)的泡沫，具有按照EN ISO 8307通过落球弹性试验测量的具有下限25％、优选35％，到上限60％、优选50％的弹性。
25.如上述权利要求之一所述的泡沫元件(7)，其特征在于泡沫选自包括下列物质的组中：聚氨酯泡沫(PU泡沫)、聚乙烯泡沫、聚苯乙烯泡沫、聚碳酸酯泡沫、PVC泡沫、聚酰亚胺泡沫、硅树脂泡沫、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)泡沫、橡胶泡沫。
26.如上述权利要求之一所述的泡沫元件(7)，其特征在于，将另外部分量的颗粒(11)嵌入泡沫的孔结构。
27.如权利要求25或26中所述的泡沫元件(7)，其特征在于，所述泡沫具有开孔泡沫结构。
28.如权利要求1到27之一所述的泡沫元件(7)制造泡沫制品的用途，并且泡沫制品选自包括下列制品的组中：床垫、座位或用于车辆如汽车、火车、电车、飞行器的座位部件、露营用具、用于机动车辆的包覆部件如门覆层、顶盖、行李厢覆层、发动机舱覆层、鞋底和鞋的其它部分如鞋垫、用于带子的衬垫、用于头盔的衬垫、家具衬料、枕头和衬垫、用于医疗敷料的衬料。
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