MXPA00010515A - Articulos absorbentes con materiales de distribucion colocados debajo del material de almacenamiento - Google Patents

Articulos absorbentes con materiales de distribucion colocados debajo del material de almacenamiento

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MXPA00010515A
MXPA00010515A MXPA00010515A MXPA00010515A MX PA00010515 A MXPA00010515 A MX PA00010515A MX PA00010515 A MXPA00010515 A MX PA00010515A MX PA00010515 A MXPA00010515 A MX PA00010515A
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absorbent
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Silke Arndt
Mattias Shcmidt
Frank Neumann
Lieselotte Link
Bruno Johannes Ehrnsperger
Gary Dean Lavon
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Procter & Gamble
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Abstract

La presente invención se relaciona con un articulo absorbente, tal como para utilizarse en aplicaciones higiénicas, que tiene una región de almacenamiento fina1 de fluido, y una región de distribución de fluido colocada entre la región de almacenamiento final y la superficie orientada a la prenda del articulo, la cual estáen comunicación de fluido con la región de almacenamiento final de fluido, por lo cual la región de almacenamiento final de fluido comprende material que tiene (1) una Capacidad de Desabsorción de Sorción Capilar a 100 cm (CSDC 100) de por lo menos 10 g/g;la cual tiene además (2) una Capacidad de Desabsorción de Sorción Capilar a 0 cm (CSDC 0) superior que dicha CSDC 100 y la cual tiene de esta manera (3) una Capacidad de Liquido Flojamente Confinado (LBLC) debido a la diferencia entre (CSDC 0 y CSDC 100);y la cual tiene (4) una Altura de Liberación de Desabsorc1ón de Sorción Capilar cuando el 50%de LBLC son liberados (CSDRH 50) menor de 60 cm. Además, la capa de distribución de liquido comprende material que tiene una Altura de Absorción de Sorción Capilar al 30%de su capacidad máxima (CSAH 30) de cuando menos 35 cm. El material de distribución particularmente adecuado para la presente invención puede ser los materiales de espuma, preferiblemente espuma polimérica derivada a partir de emulsiones de agua en aceite de alta fase inter

Description

ARTÍCULOS ABSORBENTES CON MATERIALES DE DISTRIBUCIÓN COLOCADOS DEBAJO DEL MATERIAL DE ALMACENAMIENTO CAMPO GENERAL DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a artículos absorbentes, los cuales son principalmente diseñados para recibir y retener descargas del cuerpo tales como orina. Dichos artículos son artículos higiénicos desechables como pañales para bebés, calzones entrenadores, artículos de incontinencia para adultos, y similares.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los artículos absorbentes para recibir y detener 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 para proporcionar un mejor funcionamiento de los artículos absorbentes, tales como pañales, ha sido contingente con la habilidad de desarrollar núcleos o estructuras absorbentes relativamente delgados que puedan adquirir y almacenar grandes cantidades de fluidos del cuerpo desechados, en particular orina. A este respecto, el uso de ciertos polímeros absorbentes por lo general denominados como "hidrogeles", "superabsorbente" o "hidrocoloide" o material "formador de hidrogel", ha sido particularmente importante. Ver, por ejemplo, patente de E. U. A. No. 3,699,103 (Harper y otros), expedida el 13 de junio de 1972, y la patente de E. U. A. No. 3,770,731 (Harmon), expedida el 20 de junio de 1972, 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 formadores de hidrogel para absorber grandes 10 cantidades del fluido del cuerpo desechados, típicamente cuando se utilizan en combinación con una matriz fibrosa. Ver, por ejemplo, • patente de E. U. A. No. 4,673,402 (Weisman y otros), expedida el 16 de junio de 1987 y patente de E. U. A. No. 4,935,022 (Lash y otros), expedida el 19 de junio de 1990, que describe estructuras de núcleo 15 de capa doble que comprenden una matriz fibrosa y polímeros absorbentes formadores de hidrogel útiles para formar pañales no voluminosos, compactos, delgados. Ver también, patente de E. U. A. No. 5,562,646 (Goldman y otros) expedida el 8 de octubre de 1996 y patente de E. U. A. No. 5,599,335 (Goldman y otros), expedida el 4 20 de febrero de 1997, ambas se refieren a núcleos absorbentes que comprenden regiones de altas concentraciones de polímero formador de hidrogel, en donde el polímero forma una zona de transportación de fluido continua de gel después del hinchamiento. Además o alternativamente del uso de polímeros absorbentes 25 formadores de hidrogel como el componente principal en estructuras de almacenamiento de artículo absorbente, el uso de materiales de espuma polimérica derivados de emulsiones de agua en aceite de fase interna alta ("HIPEs"), ha sido identificado. Ver, por ejemplo patente de E. U. A. No. 5,260,345 (DesMarais y otros), expedida el 8 de noviembre de 1993, patente de E. U. A. No. 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, y patente de E. U. A. No. 5,560,222 (DesMarais y otros), expedida el 22 de julio de 1997. Se hace otra descripción adicional de estructuras que tienen 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, que se refiere al movimiento de fluido a través de ciertas regiones del artículo comprendiendo materiales que tienen buenas propiedades de adquisición y distribución hacia otras regiones que comprenden materiales que tienen capacidades de almacenamiento de líquido específicas. La técnica anterior adicional dirigida a proveer material con funcionamiento mejora de adquisición/distribución de fluido, tal como proveyendo "medios de manejo de oleada" entre el núcleo absorbente y la lámina superior, ver, por ejemplo, EP-A-0.397.110 o EP-A-0.312.118. Otros documentos describen artículos absorbentes con capas de distribución por debajo de una capa de almacenamiento, la cual tiene un "pasaje de fluido" permitiendo que el fluido pase desde la superficie hasta la capa de distribución subyacente sin penetrar los materiales absorbentes en una vista microscópica (ver, por ejemplo, EP-A-0.565.606 o EP-A-0.343.940). Se han descrito diseños alternativos, en donde el fluido se deja penetrar a través de la capa de almacenamiento superior ya que esta capa tiene una capacidad de almacenamiento final relativamente baja, tal como teniendo solamente pequeñas cantidades de material superabsorbente, ver, por ejemplo, EP-A-0.512.010. En US-A-5,454,800 (Hirt y otros) se describen artículos • absorbentes que comprenden por lo menos un primer y un segundo miembro absorbente en una disposición en capas, de manera que la capa inferior, por ejemplo, un papel seda, tiene mejores propiedades de penetración que la primera capa, la cual puede hacerse a partir 10 de materiales de oro grandes tales como co-forma o tramas de papel seda tendidas al aire, o que pueden tener huecos o aberturas para • permitir la penetración del fluido en la capa subyacente. Aún más otros artículos describen el uso de materiales superabsorbentes para ser utilizados en estructuras absorbentes, por 15 lo que los materiales exhiben una permeabilidad al líquido, expresado en "Conductividad de Flujo Salino", como se describe en US-A-5,599,335. Una clase adicional de documentos describe materiales que tienen propiedades de distribución de fluido mejoradas, tales como • 20 teniendo un alto flujo como se describe en EP-A-0.809.991 o una alta capacidad de penetración como se describe en la solicitud de patente de E. U. A. copendiente serie No. 09/042418, presentada el 13 de marzo de 1998 por T. DesMarais y otros, intitulada "Absorbent materials for distributing aqueous liquids" (Materiales absorbentes 25 para distribuir líquidos acuosos). Sin embargo, un problema con la utilización de materiales de distribución como se describió, es que se requiere de una presión absorbente capilar relativamente alta para que los materiales de almacenamiento drenen los materiales de distribución. De esta manera, existe la necesidad de mejorar los artículos de buen funcionamiento, que proporcionen buena adquisición, buena distribución sin afectar en forma dañina la comodidad del usuario, tal como proveer espesor bajo, evitar una sensación de dureza especialmente en el lado externo del artículo (por lo general denominado como "poli-cacaraña"), lo cual aún más puede ocasionar 10 que el líquido penetre. En particular, la combinación de un bajo espesor con tamaños de núcleo pequeño dio como resultado la • necesidad de "capacidades de base" total, es decir, altas cantidades de capacidad del almacenamiento de fluido por área unitaria. 15 OBJETOS DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un artículo absorbente con mejoras en las áreas antes mencionadas, en particular proporcionar un artículo absorbente que sea fácil de • 20 fabricar, aún en líneas de producción convencionales. Es otro objeto adicional de la presente invención proporcionar un artículo absorbente, el cual explote los beneficios de materiales de distribución particularmente adecuados con materiales de almacenamiento de fluido o miembros de tipo convencional.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención es un artículo absorbente, tal como para utilizarse en aplicaciones higiénicas, el cual tiene una región de almacenamiento de fluido final, y una región de distribución de fluido • colocada entre la región de almacenamiento final y la superficie orientada a la prenda del artículo, que está en comunicación de fluido con la región de almacenamiento de fluido final, por lo que la región de almacenamiento de fluido final comprende un material que 10 tiene, (1) una Capacidad de Desarborcíón de Absorción Capilar a 100 cm (CSDC 100) de por lo menos 10 g/g; la cual además tiene (2) una • Capacidad de Desabsorción de Absorción Capilar a 0 cm (CSDC 0) más alta que dicha CSDC 100 y la cual de esta manera tiene (3) una capacidad de líquido ligeramente unido (LBLC) como la diferencia 15 entre (CSDC 0 y CSDC 100); y la cual tiene (4) una altura de liberación de desarborción de absorción capilar cuando el 50% de dicha LBLC es liberado (CSDRH 50) de menos de 60 cm. Además, la capa de distribución de líquido comprende un material que tiene una Altura de Absorción de Absorbente Capilar a 30% de su capacidad 20 máxima (CSAH 30) de por lo menos 25 cm. La presente invención también se refiere a un artículo absorbente, que tiene una superficie de recepción de fluido orientada hacia el usuario durante uso, y una superficie orientada a la prenda opuesta a dicha superficie de recepción de fluido, teniendo además 25 una región de almacenamiento de fluido final, y una región de distribución de fluido colocada entre dicha región de almacenamiento final y dicha superficie orientada hacia la prenda, y en comunicación de fluido con la región de almacenamiento de fluido final, en donde la región de distribución comprende un material de distribución de fluido que tiene una altura de absorción de absorbente capilar a 30% de su capacidad máxima (CSAH 30) de por lo menos 35 cm, y en donde la región de almacenamiento de fluido final comprende un material de almacenamiento de fluido final que tiene una capacidad de desabsorción de absorción capilar a 100 cm (CSDC 100); y la cual además tiene una capacidad de desabsorción de absorción capilar a 0 cm (CSDC 0) mayor que dicha CSDC 100, teniendo así una capacidad de líquido ligeramente unido (LBLC) como la diferencia entre (CSDC 0 y CSDC 100): y teniendo una altura de liberación de desabsorción de absorbente capilar cuando el 50% de LBLC es liberado (CSDRH 50), el cual es menor que dicha altura de absorción absorbente capilar a 30% de su capacidad máxima (CSAH 30) del material de distribución. Además, la región de almacenamiento de fluido final puede tener un valor SFC mayor que 25 x 10-7 cm3seg/g, de preferencia más de 70 x 10-7 cm3seg/g, preferiblemente más de 160 x 10-7 cm3seg/g, de preferencia más de 200 x 10-7 cm3seg/g y muy preferiblemente más de 400 x 10-7 cm3seg/g, o aún muy preferiblemente 1000 x 10-7 cm3seg/g. En un aspecto más, la presente invención puede tener un material de región de distribución de fluido teniendo una CSAH 30 de por lo menos 50 cm. En otro aspecto más, el material de la región de distribución de fluido tiene una CSDH 50 menor que 150 cm. Alternativamente, los beneficios del material de distribución de fluido pueden ser descritos teniendo un valor de permeabilidad de fluido a una saturación de 50% (k(50)), que es de por lo menos 15% del valor de permeabilidad a una saturación de 100% (k(100)), de preferencia más de 18%, preferiblemente más de 25%, y muy preferiblemente más de 35% del valor de permeabilidad a una saturación de 100% (k(100)). En otro aspecto, el material de región de distribución de fluido tiene una permeabilidad a una saturación de 100% (k(100)) de por lo 10 menos 1 Darcio, preferiblemente de al menos 8 Darcios. En una modalidad preferida de la presente invención, el • material de región de distribución tiene un factor de expansión de por lo menos 4, de preferencia de al menos 5, preferiblemente de al menos 8 y muy preferiblemente de por lo menos 15. 15 Otra ejecución preferida de la presente invención tiene un material de región de distribución que tiene un valor de flujo acumulativo a 15 cm en la prueba de penetración vertical de por lo menos 0.02 g/cm2/min, de preferencia mayor que 0.04, preferiblemente más de 0.07 g/cm2/min, y muy preferiblemente más • 20 de 0.14 cm2/m¡n. Los materiales adecuados para ser utilizados en la presente invención como el componente de distribución y/o almacenamiento de fluido pueden ser materiales de espuma, preferiblemente un material de espuma polimérica, y aún muy preferiblemente un material de 25 espuma polimérica que se derive de emulsiones de agua en aceite de fase interna alta.
Alternativamente, la región de distribución puede comprender un material fibroso, de preferencia celulosa químicamente endurecida, y/o fibra sintética. Opcionalmente, el material de distribución puede ser mecánicamente tratado después de la formación. • La región de distribución de acuerdo con la presente invención puede ser un material de capa individual o estar compuesto de varias capas, puede ser de una composición esencialmente homogénea y/o densidad y/o peso base. 10 La región de almacenamiento de fluido final puede comprender un material fibroso, de preferencia esta región comprende materiales • superabsorbentes. Preferiblemente, estos materiales tienen un SFC de por lo menos 50 x 10-7 cm3seg/g, de preferencia de por lo menos 80 x 10-7 cm3seg/g, preferiblemente de por lo menos 100 cm3seg/g, y 15 aún muy preferiblemente de por lo menos 150 cm3 seg/g. La región de almacenamiento de fluido final puede ser esencialmente homogéneo en composición, y puede ser una estructur de capas múltiples o individuales. Preferiblemente, la región de almacenamiento está esencialmente libre de huecos, • 20 aberturas, o espacios que tienen un volumen de hueco, abertura o espacio individual de más de 10 mm3. Cuando el artículo absorbente de la presente invención es seccionado en una región de entrepierna y una o más regiones de cintura, la región de entrepierna puede tener una capacidad de 25 almacenamiento de fluido final más baja que una o más regiones de cintura juntas. Preferiblemente menor que 49%, de preferencia menor que 41% y aún muy preferiblemente menor que 23% de la capacidad de almacenamiento de fluido final del núcleo total. En otro aspecto más, la presente invención es un artículo absorbente que tiene un peso base relativamente bajo del miembro de almacenamiento de líquido menor que 450 g/m2, y para el cual el • peso base del miembro de almacenamiento de líquido es esencialmente constante a través del mismo, tal como teniendo el peso base del material de almacenamiento final en la región de entrepierna difiriendo en menos de 20% (peso base seco) a través 10 del artículo. En otro aspecto, el artículo absorbente de acuerdo con la presente invención tiene una longitud de la región de entrepierna, la cual es la mitad de la longitud del núcleo absorbente total. En una modalidad preferida, la región de almacenamiento de fluido final 15 cubre un área de superficie de por lo menos 1.2 veces el área de superficie de dicha región de distribución de fluido. En un aspecto más, el artículo absorbente de acuerdo con la presente invención comprende una lámina de respaldo respirable que tiene un valor de MVTR de por lo menos 200 g/m2/24 horas, en una 20 ejecución preferible de tipo poroso o monolítico, que puede estar en comunicación de líquido con la capa de distribución de la presente invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 25 Figura 1. Pañal como ejemplo de un artículo absorbente.
Figura 2. Prueba de absorción capilar. Figura 3. Prueba de flexión de penetración vertical recta. Figura 4. Prueba de conductividad de flujo salino recta. Figura 5. Prueba de permeabilidad transplanar simplificada recta. Figura 6. Prueba de permeabilidad en plano simplificada recta. Figura 7. Prueba de permeabilidad transplanar general recta. Figura 8. Prueba de permeabilidad en planta general recta. Figura 9. Prueba de transmisión de fluido dinámico recta.
Descripción Detallada 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 son colocados contra o cerca del cuerpo del usuario para absorber y contener los varios exudados descargados 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 están destinados a ser lavados o de otra manera restaurados o reutilizados como un artículo absorbente (es decir, están destinados a ser desechados después de uso y, si se prefiere, a ser reciclados, formados en composta o de otra manera desechados en una forma 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 del 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 artículo. La dimensión X-Y usualmente corresponde a la longitud y 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 es principalmente responsable de las propiedades de manejo de fluido del artículo, incluyendo la adquisición, transporte, distribución y almacenamiento de fluidos del cuerpo. Como tal, el núcleo absorbente típicamente no incluye la lámina superior o 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 de 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) del miembro absorbente del núcleo absorbente que funciona principalmente para almacenar finalmente fluidos absorbidos. Como se discutió anteriormente, el miembro absorbente de almacenamiento también puede distribuir fluido como resultado de su capacidad de penetración vertical. Como se utiliza en la presente, los términos "región(es)" o "zona(s)" se refiere 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 laminados o combinaciones de varias láminas o tramas del tipo requisito de materiales. Por consiguiente, el término "capa" incluye los términos "capa" 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 más 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 artículos absorbentes que están más lejos del usuario del artículo absorbente y típicamente miran a la lámina de respaldo. Todos los porcentajes, relaciones y proporciones utilizados en la presente son calculados en peso a menos que se especifique otra cosa.
Artículos Absorbentes - descripción general (Figura 1) 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 substancialmente al fluido; y opcionalmente otros aspectos como elementos de cierre o capacidad de 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 un estado no contraído, plano (es decir, con la concentración inducida elástica jalada excepto en los paneles laterales, en donde el elástico se dejó en su condición relajada) con porciones de la estructura estando 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 observador. Como se muestra en la Figura 1, el pañal 20 comprende una lámina superior permeable al líquido 24, una lámina de respaldo substancialmente impermeable al líquido 26 unida a la lámina superior 24, y un núcleo absorbente 28 colocado entre lámina superior 24 y la lámina de respaldo 26; paneles laterales elásticos 30; puños elásticos para piernas 32; un accesorio elástico de cintura 34; y un sistema de cierre que comprende un sistema de sujeción de tensión doble generalmente de pliegues múltiples diseñado como 36. Las ejecuciones particularmente útiles de las láminas de respaldo 26 se describen con más detalle más adelante. 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 seguridad 42 y un miembro de llegada 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 ubicado subyacente a cada primer componente de unión 46. La lámina superior preferiblemente es agradable, de sensación suave y no irritante a la piel del usuario. Además, la lámina superior es permeable al líquido, permitiendo que los líquidos (por ejemplo, menstruación y/u orina) penetren fácilmente a través de su espesor. Una lámina superior adecuada puede ser fabricada a partir de una amplia variedad de materiales tales como materiales tejidos y no tejidos (por ejemplo, una trama no tejida de fibras); materiales poliméricos tales como películas termoplásticas formadas con aberturas, películas de plástico con aberturas, y películas termoplásticas hidroformadas; espumas porosas, espumas reticuladas; películas termoplásticas reticuladas; y lienzos termoplásticos. Los materiales tejidos y no tejidos adecuados pueden estar compuestos de fibras naturales (por ejemplo, fibras de madera o de algodón), fibras sintéticas (por ejemplo, fibras poliméricas tales como fibras de poliéster, de polipropileno o de polietileno) o de una combinación de fibras naturales o sintéticas. Cuando la lámina 6 superior comprende una trama no tejida, la trama puede ser fabricada a partir de un amplio número de técnicas conocidas. Por ejemplo, la trama puede ser ligada por hilatura, cardada, tendida en húmedo, soplada bajo fusión, hidroenmarañada, combinaciones de los anteriores, o similares. La lámina superior puede comprender materiales adicionales tales como lociones o emolientes, tal como se describe en EP-A-0.794.804. El pañal 20 se muestra en la Figura 1 y tiene una superficie externa 52 (que mira al observador 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 externos están designados con 64. La superficie interna 54 del pañal 20 comprende esa porción del pañal 20 que está colocada adyacente al cuerpo del usuario durante uso (es decir, la superficie interna 54 generalmente se forma por lo menos de 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, las superficie externa 52 generalmente se forma por lo 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 que típicamente comprenden las porciones laterales externas de las regiones de cintura. Los panales laterales colocados en la primera región de cintura 56 están designados con 70, mientras que los panales laterales en la segunda región de cintura 58 están designados con 72. Aunque no es necesario que los pares de paneles laterales o cada panel lateral sea idéntico, de preferencia son imágenes de espejo, uno del otro. Los paneles laterales 72 colocados en la segunda región de cintura 58 son capaces de 10 extenderse elásticamente en la dirección lateral (es decir, paneles laterales elásticos 30). (La dirección lateral (dirección x o anchura) • está definida como la dirección paralela a la línea central lateral 66 del pañal 20; la dirección longitudinal (dirección y o longitud) siendo definida como la dirección paralela a la línea central longitudinal 67; 15 y la dirección axial (dirección Z o espesor) siendo definido 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 • 20 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 25 periferia 60 comprende los bordes longitudinales 62 y los bordes extremos 64.
Aunque cada puño elástico para piernas 36 puede ser configurado con el fin de ser similar a cualquiera de las bandas de piernas, a las laterales, puños de barrera, o puños elásticos descritos anteriormente, se prefiere que cada puño elástico para piernas 32 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. No. 4,909,803 anteriormente presentada. En una modalidad preferida, el puño elástico para piernas 32 además comprende un puño elástico 10 de junta 104 con una o más tiras elásticas 105, colocadas hacia fuera del puño de barrera 84 tal como se describe en la patente de • E. U. A. No. 4,695,278 anteriormente mencionada. El pañal 20 además puede comprender un accesorio elástico de cintura 34 que proporciona un ajuste y contención mejorados. El 15 accesorio elástico de cintura 34 por lo menos se extiende longitudinalmente hacia fuera desde por lo menos uno de los bordes de cintura 83 del núcleo absorbente 28 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 accesorio elástico de 20 cintura 34 comprende esa porción del pañal por lo menos extendiéndose desde el borde de cintura 83 del núcleo absorbente 28 hacia el borde extremo 64 del pañal 20 y está destinado a ser colocado adyacente a la cintura del usuario. Los pañales desechables generalmente se construyen con el fin de tener dos 25 accesorios elásticos de cintura, uno colocado en la primera región de cintura y otro colocado en la segunda región de cintura.
La banda elástica de cintura 35 del accesorio elástico de cintura 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 un miembro elástico 77 colocado entre la lámina de respaldo 26 y el miembro elastomérico 76. Este así como otros componentes del pañal se presentan con más detalle en WO 93/16669, la cual se incorpora aquí por 10 referencia. Aunque se prefiere tener una lámina superior como el material • más cercano a la piel del usuario, éste no es necesario. Se contempla que una configuración de núcleo absorbente adecuada puede ser utilizada sin una lámina superior y que siga produciendo 15 resultados deseables tales como comodidad y absorbencia así como la simpleza de fabricación y ahorro de costo de material. Por ejemplo, la superficie que mira al cuerpo del mismo núcleo absorbente puede hacerse de materiales no irritantes, agradables, suaves, permeables al líquido, que substituye una lámina superior • 20 separada. Dicho núcleo absorbente solo puede necesitar ser utilizado en combinación con una lámina de respaldo para proporcionar comodidad y absorbencia en un artículo absorbente.
Regiones de los artículos absorbentes y su disposición relativa. 25 Generalmente, los artículos absorbentes higiénicos están destinados para ser usados alrededor del extremo inferior del torso del cuerpo. Esta es una característica de diseño esencial de estos artículos para cubrir las regiones del cuerpo en donde ocurren las descargas ("regiones de descarga"), las cuales se extienden alrededor de las respectivas aberturas 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 quedan dispuestos sobre el usuario de manera que se extienden (para una posición de pie del usuario) desde la región de entrepierna entre las piernas hacia arriba, tanto en la parte frontal como la parte trasera del usuario. En general, dichos artículos tienen una dimensión de longitud que excede su dimensión de anchura, por lo que el artículo es usado de manera que el eje de dimensión de longitud de la dimensión de longitud está alineado con la dirección de altura del usuario cuando está de pie, mientras que la dirección de anchura del artículo está alineada con la línea que se extiende desde la izquierda hacia la derecha del usuario. Debido a la anatomía del ser humano, el espacio entre las piernas del usuario generalmente confina el espacio disponible para el espacio en esta región. Para un buen ajuste, un artículo absorbente debe ser diseñado de manera que se ajuste o fije bien en la región de entrepierna. Si la anchura del artículo es excesivamente ancha con relación a la anchura de la 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 ajustarse 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, este puede ser determinado colocando el artículo en usuario del grupo de usuario pretendido (por ejemplo, un niño que empieza a caminar) después colocar al usuario en una posición de pie, y después colocar un filamento de extensión alrededor de las piernas y una configuración en forma de ocho. El punto en el artículo que corresponde al punto de intersección del filamento está dirigido para ser el punto de entrepierna del artículo y consecuentemente también del núcleo absorbente que se está fijando dentro de este artículo. Aunque este punto de entrepierna del artículo por lo general está a la mitad del artículo (en dirección longitudinal), necesariamente este no es el caso. Puede ser bueno que la parte del artículo que está destinada a ser usada enfrente sea más pequeña que la parte trasera (o parte 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 artículo 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 respectivas del cuerpo, las regiones de descarga, respectivamente. A menos que se mencione otra cosa, esta región se extiende sobre una longitud del 50% de la longitud de núcleo total (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 de núcleo total. O, el cuarto frontal y el cuarto trasero de la longitud del núcleo absorbente no pertenecen a la región de entrepierna. La longitud de región de entrepierna siendo el 50% de la longitud de núcleo absorbente total ha sido derivada para pañales para bebés, en donde se ha confirmado que esto es un medio adecuado para describir el fenómeno de manejo de fluido. Si la presente invención es aplicada en artículos que tienen dimensiones drásticamente dimensiones, puede ser necesario reducir éstas a un 50% (como en el caso de artículos de incontinencia severa) o incrementar esta relación (como en el caso de artículos de incontinencia ultraligera o ligera). En términos más generales, está región de entrepierna del artículo no debe extenderse mucho 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 seguirá cubriendo un 50% de la longitud de artículo total (en dirección longitudinal), sin embargo, no distribuido uniformemente entre la parte frontal y la parte trasera, pero proporcionalmente ajustado a esta desviación. Como un ejemplo para un artículo que tiene una longitud de núcleo total de 500 mm, y teniendo un punto de entrepierna que está colocado en forma centrada, la región de entrepierna se extenderá desde 125 mm lejos del borde frontal hasta 375 mm lejos del 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 75 a 325 mm. En términos generales, para un artículo que tiene una longitud de núcleo total 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 será colocado a una distancia de: Lfecz = Lcp *(1 - 0.5 Lcz/Lcp). Por ejemplo, el artículo absorbente puede ser un pañal para bebés, para ser usado por niños que empiezan a caminar (es decir, con un peso de aproximadamente 12 a 18 kilos) por lo que el tamaño del artículo en el mercado generalmente es denominado como tamaño MAXI. Entonces 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 la carga de orina. El área y tamaño totales de la región de entrepierna, por supuesto, también depende de la anchura respectiva del núcleo absorbente, es decir, si el núcleo es más estrecho en la región de entrepierna que fuera de la región de entrepierna, la región de entrepierna puede tener un área más pequeña (superficie) que el área restante del artículo absorbente. Se contempla que los límites entre la región de entrepierna y el resto del artículo también pueden ser curvilíneos, dentro de la • descripción se pueden tomar como 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 10 entrepierna" por la superficie que está definida por la longitud de región de entrepierna y la anchura de núcleo absorbente respectiva.
• Como un elemento complementario a la región de entrepierna, el núcleo absorbente también comprende por lo menos uno, pero en su mayoría dos regiones de cintura, extendiéndose hacia la parte 15 frontal y/o 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. 20 De esta manera, la región que está más cerca del punto de carga de los artículos generalmente necesita asegurar que los exudados del cuerpo, los cuales pueden ser absorbidos por el artículo, sean suficiente y rápidamente adquiridos para no permanecer sobre la superficie del artículo, en donde podrían tener 25 demasiado contacto no deseado con la piel de los usuarios. Esta región por lo general es denominada como la 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, lo cual puede estar directamente adyacente a la región de adquisición, o ésta puede ser realizada principalmente en una región un poco lejos de la región de adquisición. También, existe 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 la cual pueda no tener ningún contacto directo entre sí (tal como cuando se coloca una región de almacenamiento en las partes frontal y trasera del artículo). En cualquiera de los casos anteriores, puede ser deseable tener una región adicional, la cual tenga una funcionalidad primaria de distribución de fluido, es decir, transportar el fluido principalmente en la dirección x.y. del artículo, tal como desde 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 u homogéneo. Muy preferiblemente, sin embargo, por lo menos algunas de las regiones tienen diferentes propiedades de manejo de fluido distintas, con el fin de ser mejor adaptadas para su funcionalidad específica. Por lo general se prefiere diseñar las regiones a partir de materiales que tengan diferentes propiedades. Para 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 puede tener varias formas, tales como ser plana (es decir, que tenga esencialmente una extensión 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, tal como en capas, circunscribiendo en una dirección x.y- entre sí. Las ejecuciones preferidas del artículo que comprende varias regiones tienen estas disposiciones de manera que solamente tienen 10 un pequeño contacto negativo en la comodidad del usuario e idealmente ningún impacto negativo para nada. Esto tiene que ser • considerado para el artículo en su estado no cargado (seco), así como en su estado cargado. Para esto último, una ejecución particularmente preferida tiene una pequeña dimensión de anchura 15 en la región de entrepierna, y también tiene una capacidad de almacenamiento de fluido relativamente más baja en esta región, con el fin de no incrementar el volumen entre las piernas aún para un artículo cargado. Las varias regiones deben están en comunicación de fluido • 20 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 debe ser moviéndose a través de la región de distribución, si está presente. Aunque las regiones respectivas son denominadas por su 25 funcionalidad principal, generalmente también tienen por lo menos cierto grado de otra funcionalidad. De esta manera, una región de almacenamiento absorbente de fluido también puede tener una funcionalidad de distribución de fluido, y una región de adquisición/distribución de fluido puede tener algo de capacidad de retención de fluido.
Capacidad de Diseño y Capacidad de Almacenamiento Final Con el fin de poder comparar artículos absorbentes variando las condiciones de uso finales, o artículos dimensionados en forma diferente, la "capacidad de diseño" se ha encontrado que es una medida adecuada. Por ejemplo, los bebés representan un grupo de uso típico, pero aún dentro de este grupo, la cantidad de carga de orina, frecuencia de la carga, composición de la orina variarán ampliamente de bebés más pequeños (recién nacidos) a niños que empiezan a caminar en un lado, pero también por ejemplo, entre los varios bebés individuales. Otro grupo de usuarios pueden ser niños más grandes, que siguen padeciendo de cierta forma de incontinencia. También, los adultos incontinentes pueden utilizar dichos artículos, otra vez con una amplia escala de condiciones de carga, generalmente denominada como incontinencia ligera que varía hasta incontinencia ligera. Aunque los expertos en la técnica fácilmente podrán transferir la enseñanza a otros tamaños para discusión adicional, se debe enfocar en los bebés en edad de caminar. Para dichos usuarios, la carga de orina de hasta 75 ml por descarga, con un promedio de cuatro descargas por período de uso dando como resultado una carga total de 300 ml, y velocidades de descarga de 15 ml/segundo, se ha encontrado que son suficientemente representativas. Hasta ahora, dichos artículos han sido capaces de satisfacer dichos requerimientos si tienen la capacidad de recoger dichas • cantidades de orina, los cuales serán denominados para discusión adicional como "capacidad de diseño". Estas cantidades de fluidos tienen que ser absorbidos por materiales que finalmente puedan almacenar los fluidos del cuerpo, o 10 por lo menos las partes acuosas de éstos, de manera que, si es que hay algo de fluido en la superficie del artículo hacia la piel del • usuario. El término "final" se refiere en un aspecto a la situación como en el artículo absorbente a tiempos de uso largos, en el otro aspecto a materiales absorbentes que alcanzan su capacidad "final" 15 cuando son equilibrados con su ambiente. Este puede ser un artículo absorbente bajo condiciones de uso reales después de largos tiempos de uso, o también esto puede ser un procedimiento de prueba para materiales puros o materiales compuestos. Ya que muchos de los procesos bajo consideración tienen un • 20 comportamiento cinético asintótico, un experto en la técnica fácilmente considerará capacidades "finales" que se alcanzarán cuando la capacidad real ha alcanzado un valor suficientemente cerca del punto final asintótico, por ejemplo, con relación a la exactitud de medición del equipo. 25 Ya que un artículo absorbente puede comprender materiales que están principalmente diseñados para almacenar finalmente fluidos, y otros materiales que están principalmente diseñados para satisfacer otras funciones tales como adquisición y/o distribución del fluido, pero pueden seguir teniendo cierta capacidad de almacenamiento final, se describen materiales de núcleo adecuados de acuerdo con la presente invención sin intentar separar artificialmente dichas funciones. Sin embargo, la capacidad de almacenamiento final puede ser determinada para el núcleo absorbente total, para sus regiones, para estructuras absorbentes o aún subestructuras, pero también para materiales que se utilicen en cualquiera de los previos. Como se discutió anteriormente, para variar las dimensiones del artículo, un experto en la técnica será capaz de adoptar fácilmente las capacidades de diseño apropiadas para otros grupos de usuarios pretendidos.
Miembros Absorbentes Además de cerrar las varias regiones del núcleo absorbente desde el punto de vista de funcionalidad, por lo general es deseable considerar un núcleo absorbente que esté compuesto de uno o más miembros o estructuras absorbentes, el cual pueda consistir de subestructuras, tal que un núcleo absorbente puede ser considerado como compuesto de 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 que forma 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 partículas 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 distinguible, tal como un material 10 mixto 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 es posible determinar las propiedades de las subestructuras o materiales comprendidos en los mismos. 15 Las regiones funcionales como se describió anteriormente, pueden ser formadas del mismo material (por ejemplo, trama de celulosa, o una mezcla de celulosa y material superabsorbente), por lo que las diferentes regiones son definidas, por ejemplo, variando las densidades. Muy preferiblemente, dichas diferentes propiedades "20 pueden ser logradas utilizando diferentes miembros y/o materiales, permitiendo una escala más amplia de flexibilidad de diseño permitiendo carácter hidrofílico, o un tamaño de poro u otras propiedades importantes para el manejo de fluido que serán variadas sobre una escala mucho más amplia. 25 El artículo de acuerdo con la presente invención se caracteriza porque la región de distribución de fluido está colocada por debajo de la región de almacenamiento de fluido. Esto significa que, cuando se ve la colocación relativa de estas dos regiones durante el uso pretendido del artículo, la región de almacenamiento está colocada más cerca del usuario durante uso. O, si el artículo tiene una lámina superior, la cual está destinada a formar la superficie orientada hacia el usuario del artículo y una lámina de respaldo, la cual forma la superficie orientada hacia la prenda del artículo, la región de almacenamiento está colocada por debajo de la lámina superior, la distribución está colocada de la región de almacenamiento u la lámina de respaldo está colocada por debajo de la región de distribución. Esto también significa que el líquido ya liberado por el usuario, seguirá una trayectoria de flujo z-direccionalmente orientada a través de la región de almacenamiento, antes de que llegue a la región de distribución. Ahí, el fluido será transportado a través del miembro de distribución hacia otras regiones del artículo, principalmente las regiones que están lateral y/o longitudinalmente separadas del punto de carga del artículo. Por lo general, pero no necesariamente, las regiones están en la forma de capas, tal como una capa de almacenamiento cubriendo una capa de material de distribución. Estas capas pueden ser, pero no necesariamente tienen que ser de las mismas dimensiones x y/o y, sin embargo, la capa de almacenamiento superior o regiones tiene que cubrir la región de distribución por io menos en la región de carga, es decir, la región en donde los exudados del cuerpo hacen contacto con el artículo absorbente. Por lo general, pero no necesariamente, el artículo tendrá diseños de manera que la anchura es más estrecha por los menos en partes de la región de entrepierna, lo cual da como resultado la combinación con pesos base uniformes de material en capas en una capacidad inferior en la región de entrepierna. Una disposición preferida de las regiones de distribución y de almacenamiento es que la región de almacenamiento tiene una distribución de capacidad de base no uniforme, de manera que la región de entrepierna del usuario tiene una capacidad menor que las regiones extremas. Dicha capacidad base puede ser lograda a través 10 de un cambio en el perfil total de peso base, es decir, colocando más material absorbente hacia las regiones extremas. O, puede lograrse • colocando un material (o mezcla de material) con una absorbencia más alta por unidad de peso hacia las regiones extremas. 15 Absorción Capilar Las propiedades de manejo de fluido de los varios miembros o materiales útiles para la presente invención dependen enormemente de las propiedades de absorción y desabsorción. La así llamada prueba de absorción capilar es una herramienta muy útil para # 20 determinar varios parámetros con relación a estas propiedades. Por lo tanto, la prueba se describe con detalle más adelante, y los parámetros respectivos se describen después.
Prueba de Absorción Capilar 25 Propósito El propósito de esta prueba es medir la capacidad absorbente de absorción capilar, como una función de altura, 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, es decir, sin absorbente osmótico, tal como polímero absorbente formador de hidrogel, u otros materiales opcionales utilizados en el miembro absorbente. Sin embargo, la discusión que sigue presenta el método de absorción capilar ya que tiene que ver con la medición de un miembro absorbente de almacenamiento completo. La absorción capilar es una propiedad fundamenta de cualquier absorbente que gobierne 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 presión de 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 Journal, 37 (1967), 356-366; Chattenjee, P. K. Absorbency, Textile Science and Technology 7, Capítulo II, pág. 29-84, Elsevier Science Publishers B. V, 1085; y patente de E. U. A. No. 4,610,678, expedida el 9 de septiembre de 1986, a Weisman y otros, para una descripción del método para medir la absorción capilar de estructuras absorbentes. La descripción de cada una de estas 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 equilibrio. La muestra se mantuvo bajo un peso de confinamiento contante durante el experimento. Ya que la estructura porosa absorbe/libera fluido • después de demanda, la pérdida/ganancia de peso en el depósito de fluido de equilibrio es registrada como consumo de fluido, ajustada para el consumo de la frita de vidrio como una función de altura y evaporación. El consumo o capacidad en varias succiones capilares 10 (tensiones h?drostáticas o altura) se midió. La absorción/desabsorción en incremento ocurre debido a la • reducción/elevación incrementante de la frita (es decir, reducción/incremento de succión capilar). También el tiempo es verificado durante ei experimento para 15 permitir el cálculo de la velocidad de consumo efectiva inicial (g/g/h) a una altura dada, tal como 200 cm. El líquido de prueba utilizado en esta prueba es la orina sintética como se describe en la sección de prueba separada. Descripción General del Establecimiento del Aparato 20 El equipo de absorción capilar, ¡lustrado generalmente en 520 en la Figura 2A, utilizado para esta prueba se opera bajo condiciones TAPPI (50% RH, 25°C). Una muestra de prueba se colocó sobre una frita de vidrio mostrada en la Figura 2A como 502, que está conectada a través de una columna continua de líquido de prueba 25 (orina sintética) a un depósito de líquido de equilibrio, mostrado en 506, conteniendo líquido de prueba. Este depósito 506 es colocado sobre una balanza 507 que esta interconectada con una computadora (no mostrada). El equilibrio debe ser capaz de leer a 0.001 g; dicho equilibrio está disponible de Mettier Toledo como PR1203 (Hightstown, NJ). La frita de vidrio 502 es colocada sobre una corredera vertical, mostrada generalmente en la Figura 2A como 501, para permitir el movimiento vertical del movimiento de prueba para exponer la muestra de prueba a alturas de succión variables. La corredera vertical puede ser un accionador sin rodillo, el cual se una a una computadora para registrar alturas de succión y tiempos 10 correspondientes para medir el consumo de líquido a través de la muestra de prueba. Un accionador sin rodillo preferido está • disponible de Industrial Devices (Novato, CA) como el artículo 202X4X34N-1D4B-84-P-C-S-E, el cual puede ser accionado a través de un motor accionado con ZETA 6104-83-135, disponible de 15 CompuMotor (Rohnert, CA). Cuando los datos son medidos y enviados del accionador 501 al equilibrio 507, los datos de capacidad absorbentes de absorción capilar pueden ser fácilmente generados para cada muestra de prueba. También, la conexión de computadora al accionador 501 puede permitir el movimiento vertical • 20 controlado de la frita de vidrio 502. Por ejemplo, el accionador puede ser dirigido para mover la frita de vidrio 502 verticalmente solo después de que "equilibrio" (como se define más adelante) se alcanzado a la altura de succión. El fondo del embudo con la frita de vidrio 502 está conectado a 25 la tubería Tygon® 503 que conecta la frita 505 a un tapón de drenaje de tres direcciones 509. El tapón de drenaje 509 está conectado al depósito de líquido 505 a través de una tubería de vidrio 504 y tapón 510. (El tapón 509 está abierto para drenar solamente durante la limpieza del aparato o cualquier remoción de burbujas de aire). La tubería de vidrio 511 conecta el depósito de fluido 505 con el depósito de fluido de equilibrio 506, a través del tapón 510. El depósito de líquido de equilibrio 506 consiste de un plato de vidrio de 12 cm de peso ligero, 506A y cubierta 506B. La cubierta 506B tiene un agujero a través del cual la tubería de vidrio 511 hace contacto con el líquido en el depósito 506. La tubería de vidrio 511 no debe hacer contacto con la cubierta 506B o una lectura de equilibrio inestable se presentará y no se puede utilizar la medición de muestra de prueba. 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. El embudo tiene un frita de vidrio 502 que está encamisada para permitir un control de temperatura constante a partir de un baño de calentamiento. La frita es un disco de frita de 350 ml específico por tener de 4 a 5.5 µm de poros, disponibles de Corning Glass Co. (Corning, NY) como #36060-350F. Los poros son lo suficientemente finos para mantener la primera superficie húmeda a las alturas de succión capilares especificadas (la frita de vidrio no permite que el aire entre a la columna continua del líquido de prueba por debajo de la frita de vidrio. Como se indicó, la frita 502 está conectada a través de la tubería al depósito de fluido 505 del depósito de líquido de equilibrio 506, dependiendo de la posición del tapón de tres direcciones 510.
La frita de vidrio 502 está encamisada para aceptar agua desde un baño de temperatura constante. Se 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 hacen un lazo cerrado con un baño caliente en circulación generalmente como en 508. (El encamisado de vidrio no está ¡lustrado en la Figura 2A). Sin embargo, el agua inducida hacia la frita de vidrio encamisada 502 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 sobre la frita de vidrio 502). El depósito 506 y el equilibrio 507 son encerrados en una caja para reducir al mínimo la evaporación al líquido de prueba del depósito de equilibrio y para mejorar la estabilidad de equilibrio durante el funcionamiento del experimento. Esta caja, mostrada generalmente como 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 especificado de 4 a 5.5 µm poros. 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 mostrada 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 confina la muestra de prueba, mostrada en 570, y proporciona una presión de • confinación pequeña a la muestra de prueba. Para evitar la evaporación excesiva del 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 de Teflon® 10 562 tiene un espesor de 0.0127 cm (disponible como una 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 reduce 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, 15 respectivamente. El diámetro interno del anillo de Teflón® 562 es aproximadamente 2 mm menor que el diámetro externo del cilindro 566. Un anillo con forma de O Vitron® (disponible de McMasterCarr como # AS568A-150 y AS568A-151) 564 es colocado sobre la parte superior del anillo de Teflon® 562 para sellar el espacio entre la 20 pared interna del embudo encamisado cilindrico 550 y el anillo de Teflon® 562 para ayudar más a ia 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 25 anillo con forma de O es cortado para quedar abierto, la cantidad necesaria del material del anillo con forma de O es cortada, y el anillo con forma de O es pegado por atrás conjuntamente de manera que el anillo con forma de O hace contacto con la pared interna del embudo encamisado cilindrico 550 alrededor de su periferia. Como se indicó, un ensamble de cilindro/pistón mostrado generalmente en la Figura 2B en 565 confina la muestra de prueba y • proporciona una presión de confinación pequeña a la muestra de prueba 570. Haciendo referencia a la Figura 2C, el ensamble 565 consiste de un cilindro 566, un pistón de Teflon® de tipo de taza indicado con 568 y, cuando es necesario, una carga o cargas (no 10 mostrada) que se fija dentro del pistón 568. (La carga opcional será utilizada cuando sea necesario ajustar la carga combinada del pistón y la carga opcional de manera que se obtenga una presión de confinamiento de 1.4 kPa dependiendo del diámetro en seco de la muestra de prueba. Esto se discute más adelante). El cilindro 566 es 15 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 de Teflón® 568 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 20 568 que no hace contacto con la muestra de prueba es perforado para proporcionar un diámetro de 5.0 cm por aproximadamente 1.8 cm de profundidad en una cámara 590 para recibir cargas opcionales (dictado por el diámetro en seco real de la muestra de prueba) requeridas para obtener una presión de confinamiento de muestra de 25 prueba de 1.4 kPa. En otras palabras, el peso total del pistón 568 y cualquier carga opcional (no mostrada en las figuras) dividido entre el diámetro real de la muestra de prueba (cuando está seca) debe ser de manera que se obtenga una presión de confinamiento de 1.4 kPa. 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.
• Una película tratada sin agente tensoactivo o con aberturas incorporadas (14 cm x 14 cm) (no mostrada) es utilizada para cubrir la frita de vidrio 502 durante experimentos de absorción capilar para reducir al mínimo la desestabilización de aire alrededor de la 10 muestra. Las aberturas son lo suficientemente grandes para evitar que la condensación se forme en 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 15 estructura con forma circular con un diámetro de 5.4 cm a partir de un miembro absorbente de almacenamiento o un miembro de distribución de líquido. 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 20 miembro no pueda ser aislado de los otros componentes del artículo sin alterar significativamente su estructura (por ejemplo, densidad, disposición relativa de los materiales de componente, propiedades físicas de materiales constituyentes, etc.) o cuando el miembro no es un componente de un artículo absorbente, la muestra de prueba se 25 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 (utilizada por abajo para calcular la capacidad absorbente de absorción capilar) es el peso de la muestra de prueba preparada anteriormente bajo condiciones ambientales.
Instalación Experimental 1.- 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 esté a una altura de 0 cm. 2.- Instalar los componentes del aparato como se muestra en la Figura 2A, como se discutió anteriormente. 3.- Colocar un depósito de líquido de equilibrio con un diámetro de 12 cm, 506, sobre la balanza 507. Colocar una tapa de plástico 506B sobre este depósito de líquido de equilibrio 506 y una tapa de plástico sobre la caja de balanza 512, cada una con pequeños agujeros para permitir fijar la tubería de vidrio 511. No permitir que la tubería de vidrio toque la tapa 506 P del depósito de líquido de equilibrio o una lectura de equilibrio inestable dará como resultado y la medición no puede ser utilizada. 4.- Una llave de paso 510 está cerrada hacía la tubería 504 y abierta hacia la tubería de vidrio 511. El depósito de fluido 505, previamente llenado con el fluido de prueba, está abierto para permitir que el fluido de prueba entre a la tubería 511 para llenar el depósito de fluido de equilibrio 506. 5.- La frita de vidrio 502 está biselada y asegurada en su lugar. También, asegurar que la frita de vidrio esté seca. • 6.- Unir la tubería de Tygon® 503 a la llave de paso 509. (La tubería debe ser lo suficientemente larga para alcanzar la frita de vidrio 502 en su punto más alto de 200 cm sin ningún enlace). Llenar esta tubería de Tugon® con líquido 10 de prueba del depósito de líquido 505. 7.- Unir la tubería Tygon® 503 al nivel de la frita de vidrio • 502 y después abrir la llave de paso 509 y la llave de paso 510 que van desde el depósito de fluido 505 hacia la frita de vidrio 502. (La llave de paso 510 debe estar 15 cerrada hacia la tubería de vidrio 511). El líquido de prueba llena la frita de vidrio 502 y remueve todo el aire atrapado durante el llenado de la frita de vidrio del nivel. Continuar el llenado hasta que el nivel de fluido excede la parte superior del disco de frita de vidrio 560. Vaciar el • 20 embudo y remover todas las burbujas en la tubería y dentro del embudo. Las burbujas de aire deben ser removidas invirtiendo la frita de vidrio 502 y permitiendo que las burbujas de aire se eleven y escapen a través del drenaje de la llave de paso 509. (Las burbujas de aire 25 típicamente se reúnen en el fondo del disco de frita de vidrio 560). Volver a nivelar la frita utilizando un nivel lo suficientemente pequeño que se fijará dentro del embudo encamisado 550 sobre la superficie del disco de frita de vidrio 560. 8.- Poner en cero la frita de vidrio con el depósito de equilibrio 506. Al hacer esto, tomar una pieza de la • tubería de Tygon® de longitud suficiente y llenarla con el líquido de prueba. Colocar un extremo en el depósito de líquido de equilibrio 506 y utilizar el otro extremo para colocar la frita de vidrio 502. El nivel de líquido de prueba 10 indicado por la tubería (que es equivalente al nivel de depósito de líquido de equilibrio) está 10 mm por debajo de la parte superior del disco de frita de vidrio 560. Si este no es el caso, ya sea ajustar la cantidad de líquido en el depósito o restablecer la posición de cero en el 15 portaobjetos vertical 501. 9.- 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 '20 vidrio 560 llegue a 31°C. Esto 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 necesitará ser fijado a un bit mayor que 31°C para permitir la disipación de calor 25 durante el recorrido del agua desde el 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 cuanto permanece la frita de vidrio a cada altura. • En el programa de software de absorción capilar, una muestra de prueba está a cierta altura específica del depósito de fluido. Como se indicó anteriormente, el depósito de fluido está sobre una balanza, de manera que una computadora puede leer la balanza en el 10 extremo de un intervalo conocido y calcular la velocidad de flujo (intervalo de lectura/tiempo Delta) entre la muestra de prueba y el • depósito. Para los propósitos de este método, la muestra de prueba se considera que está a equilibrio cuando la velocidad de flujo es menor que una velocidad de flujo específica para un número 15 específico de intervalos consecutivos. Se reconoce que, para ciertos materiales, el equilibrio real puede no ser alcanzado cuando se alcanza la "CONSTANTE DE EQUILIBRIO" especificada. El intervalo entre las lecturas es de 5 segundos. El número de lecturas en la tabla Delta es especificado en el • 20 menú de absorción capilar como "MUESTRAS DE EQUILIBRIO". La constante de velocidad de flujo es especificada en el menú de absorción como "CONSTANTE DE EQUILIBRIO". La Constante de Equilibrio es introducida en unidades de gramos/segundo, variando de 0.0001 a 100.000. 25 Lo siguiente es un ejemplo simplificado de la lógica. El cuadro muestra la lectura de equilibrio del flujo Delta calculado para cada intervalo. Muestras de Equilibrio = 3 Constante de Equilibrio = .0015 • • Cuadro Delta: • El consumo de equilibrio para el ejemplo simplificado anterior es de 0.318 gramos. 10 Lo siguiente es el código en lenguaje C utilizado para determinar el consumo de equilibrio: Tomar datos. c /* int tomar_datos (int equil_muestras.doble equ¡librio_constante) { doble delta: estática doble deltas [500]; /* tabla para almacenar hasta 500 deltas*/ doble valor; doble valor_prev; re.oj_t siguiente_tiempo; int i; para (i=0; ¡<equ¡I_muestras; i**) deltas [i] = 9999.; /* inicializar todos los valores en la tabla delta a 9999. g/seg */ delta_tabla_índice = 0; /* inicializar en tabla para almacenar la siguiente delta */ equilibrio_alcanzado = 0 /* inicializar bandera para indicar que el equilibrio no ha sido alcanzado */ siguiente_tiempo = reloj (); /* inicializar cuando se toma la siguiente lectura */ lectura_prev = 0.; /* inicializar el valor de la lectura previa de la balanza */ mientras (equilibrio_alcanzado) } /* iniciar bucle para verificar el equilibrio */ sigu.ente_tiempo += 5000L; /* calcular cuando se toma la siguiente lectura */ mientras (re!oj() < siguiente_tiempo); /* calcular hasta que hayan pasado 5 segundos desde la lectura previa */ valor = obtener_lectura_balanza (); /* leer la balanza en gramos */ delta = fabs(valor_prev - valor) / 5.0; /* calcular valor absoluto de flujo en los últimos 5 segundos */ va!or_prev = valor; /* almacenar valor actual para el siguiente bucle 10 */ deltas [delta_tabla_índice] = delta; /* almacenar valor delta actual en la tabla de deltas */ • delta_tabal_.ndice ++; /* incrementar señalador a la siguiente posición en tabla */ 15 si (delta_tabla_índ¡ce == equil_muestras) /* cuando el número de deltas = el número de delta_tabla_índice = 0; /* muestras de equilibrio especificadas, /* /"restablecer el señalador a inicio de la tabla. Esta forma*/ 20 /* la tabla siempre contiene las últimas xx muestras actuales. */ # equilibrio_alcanzado = 1 ; /* fijar la bandera para indicar que el equilibrio ha sido alcanzado 7 para (i=0; i < equil_muestras; i++) /* verificar todos los valores en la tabla 25 delta 7 ._ si (deltas [i] >= equ¡l¡brio_constante) /* si cualquier valor es > o = a la constante de equilibrio 7 equilibrio_aIcanzado = 0; /* fijar la bandera de equilibrio a 0 (no al equilibrio) 7 } /* regresar a inicio del bucle*/ } Parámetros de Absorción Capilar Descripción de carga (Presión de Confinamiento): (1.4 kPa) de carga. Muestras de equilibrio (n): 50 Constante de equilibrio: 0.00005 g/seg. Valor de altura de instalación: 100 cm Valor de altura de acabado: 0 cm (para un ciclo completo, es decir, también desabsorción, este valor puede ser diferente, 200 cm?) Parámetros de cabeza hidrostática: 200, 180, 160, 140, 120, 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 140, 160, 180, y 200 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), toda la serie de parámetros de cabeza hidrostática deben ser completados en el orden especificado. Aunque todas 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 describe los miembros absorbentes de almacenamiento en términos de almacenamiento 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 instalación experimenta. 2) Asegurarse de que el baño de temperatura 508 esté encendido 10 y el agua esté circulando a través de la frita de vidrio 502 y que la temperatura del disco de frita de vidrio 560 esté a 31°C. • 3) Colocar la frita de vidrio 502 a una altura de succión de 200 cm. Abrir las llaves de paso 509 y 510 para conectar la frita de vidrio 502 con el depósito de líquido de balanza 506. (La llave 15 de paso 510 está cerrada hacia 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 las llaves de paso 509 y 510. 20 6) Mover la frita de vidrio 502 a la altura de instalación, 100 cm. 7) Colocar el anillo de Teflón® 562 sobre la superficie del disco de frita de vidrio 560. Colocar el anillo con forma de O 564 en el anillo de Teflon®. Colocar el cilindro precalentado 566 concéntricamente sobre el anillo de Teflon®. Colocar la 25 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 confinación adicionales en la cámara de pistón 590, si se requiere. 8) Cubrir la frita de vidrio 502 con la película con aberturas. 9) La lectura de balanza en este punto se establece a cero o la lectura de tara. 10) Mover la frita de vidrio 502 a 200 cm. 11) Abrir las llaves de paso 509 y 510 (la llave de paso 510 está cerrada al depósito de fluido 505) y comenzar las lecturas de balanza y de tiempo.
Corrección de Frita de Vidrio (incorporación correcta de plantilla) Ya que el disco de frita de vidrio 560 es una estructura porosa, la incorporación de absorción capilar de frita de vidrio (502), (incorporación correcta de plantilla) debe ser determinada y substraída para obtener la incorporación de absorción absorbente capilar de la muestra de prueba verdadera. La corrección de frita de vidrio se realiza para cada nueva frita de vidrio utilizada. Realizando el procedimiento de absorción capilar como se describió anteriormente, excepto que sin la muestra de prueba para obtener la incorporación de plantilla (g). El tiempo transcurrido a cada altura especificada es igual al tiempo (s) de plantilla.
Corrección de Pérdida de Evaporación 1) Moverla frita de vidrio 502 a 2 cm por arriba de cero y dejarla equilibrar a esta altura durante 30 minutos con las llaves de paso 509 y 510 abiertas (cerradas hacia el depósito 505). 2) Cerrar las llaves de paso 509 y 510. 3) Colocar el anillo de Teflon® 562 sobre la superficie del disco de frita de vidrio 560. Colocar el anillo con forma de O 564 sobre el anillo de Teflon®. Colocar el cilindro precalentado 566 concéntricamente sobre el anillo de Teflon®. Colocar el pistón 568 en el cilindro 566. Colocar la película con aberturas sobre la frita de vidrio 502. 4) Abrir las llaves de paso 509 y 510 (cerradas hacia el depósito 505) y registrar la lectura de equilibrio y el tiempo durante 3.5 horas. Calcular la evaporación de muestra (g/hr) como sigue: [lectura de equilibrio a 1 hora - lectura de equilibrio a 3.5 hora]/2.5 horas. Aún después de tomar todas las precauciones anteriores, puede ocurrir algo de pérdida de evaporación, típicamente alrededor de 0.10 gm/hora tanto para la muestra de prueba como la corrección de frita. Idealmente, la evaporación de muestra se mide para cada frita de vidrio recientemente instalada 502.
Limpieza del Eguipo Se utiliza una nueva tubería de Tygon® 503 cuando una frita de vidrio 502 es recientemente 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% del blanqueador Clorox Bleach® en agua destilada, seguido por un enjuague con agua destilada, si el visible alguna contaminación microbiana. a. Limpieza después de cada experimento AI 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 el fondo de la frita de vidrio) con 250 ml de líquido de prueba a partir del depósito de líquido 505 para remover la muestra de prueba residual de los poros del disco de frita de vidrio. Con las llaves de paso 509 y 510 abiertas hacia el depósito de líquido 505 y cerradas 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 líquido de prueba (orina sintética). Durante el enjuague, la frita de vidrio debe ser inclinada hacia abajo y el fluido de enjuague es arrojado sobre la superficie de contacto de muestra de prueba del disco de frita de vidrio. Después de enjuagar, la frita de vidrio se lava 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 instalación de la frita de vidrio a una posición de 0 cm. Se vacían 50 ml de líquido de prueba sobre la superficie del disco de frita de vidrio nivelada (sin el anillo de Teflon®, anillo con forma de O y los componentes de cilindro/pistón). El tiempo que toma para que el nivel de fluido de prueba caiga a 5 mm por arriba de la superficie del disco de frita de vidrio es registrado. Se debe realizar una limpieza periódica si este tiempo excede a 4.5 minutos. c. Limpieza periódica Periódicamente (ver verificación de funcionamiento de frita, anterior) las fritas de vidrio son limpiadas concienzudamente para evitar el taponeo. Los fluidos de enjuague son agua destilada, acetona, 50% del blanqueador Clorox Bleach® en agua destilada (para remover el crecimiento de bacteria) y líquido de prueba. La limpieza implica remover la frita de vidrio del soporte y desconectar todas las 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 mi de acetona. 3. 250 ml de agua destilada. 4. 100 ml de 50:50 de una solución de Clorox®/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 para el flujo de fluido (ver antes) y cuando no se puede observar ningún residuo 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 es instalada para proporcionar un reporte que consiste de la altura de succión capilar en cm, tiempo y la incorporación en gramos a cada altura especificada. A partir de estos datos, la capacidad absorbente de succión capilar, la cual es corregida tanto para la incorporación 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 incorporación efectiva inicial a 200 cm, es calculada.
Incorporación Correcta de Plantilla Inoopxtacialjnoofrecta de plante (q) = ir^ 3600 (shr) Capacidad Absorbente de Succión Capilar ("CSAC") Tiempo Muestra(s)*Evap. Muestra (g/hr) CSAC (g/g) =Consumo de muestra (g) - 3600 s/hr -consumo correcto plantilla Peso seco de muestra (g) Velocidad de Incorporación Efectiva Inicial a 200 cm ("IEUR") IEUR (g/g/hr) = CSAC a 200 cm (g/g) Tiempo de muestra a 200 cm (s) Reporte Se debe tomar un mínimo de dos mediciones para cada muestra y la incorporación promediada a cada altura para calcular la Capacidad Absorbente de Absorción Capilar (CSAC) para un miembro absorbente de almacenamiento o un material de distribución. Con estos datos, se pueden calcular los valores respectivos: La altura de desabsorción de absorción capilar a la cual el material ha liberado x% de su capacidad lograda a 0 cm (es decir, de CSAC 0), (CSDH x) expresado en cm; La altura de absorción capilar a la cual el material ha absorbido y% de su capacidad se lograda a 0 cm (es decir, de CSAC 0), (CSAH) y) se expresó en cm; La capacidad absorbente de absorción capilar a cierta altura z (CSAC z) expresada en unidades de g {de flúido}/g{de material}: especialmente a una altura de cero (CSAC 0) y alturas de 35 cm, 40 cm, etc. La eficiencia de absorción absorbente capilar ha cierta altura z (CSAE z) expresada en %, la cual es la relación de los valores para CSAC 0 y CSAC z. Un parámetro adicional se refiere a la cantidad de líquido, el cual está ligeramente unido a los materiales, en particular en un material de distribución. Esta capacidad de líquido ligeramente unido (LBLC) es determinada por la diferencia de, (1) la Capacidad de desabsorción de absorción capilar a 0 cm (CSDC 0), y (2) la Capacidad de Desabsorción de Absorción Capilar a 100 cm (CSDC 100) Cualquier líquido que no sea liberado en un experimento de desabsorción a una presión de por lo menos 100 cm es denominado Líquido Herméticamente • Unido (TBLC). El TBLC de un material es igual a aquel de CSDC 100 de ese material también se entenderá fácilmente que la Capacidad de Desabsorción de Absorción Capilar a 0 cm es equivalente a la Capacidad de Absorción Absorbente Capilar a 10 0 cm. Por consiguiente, otro parámetro más que puede ser definido con relación a la presión de desabsorción (es decir, altura) cuando se libera un 50% de este LBLC. Este es la Altura de liberación de desabsorción de absorción capilar cuando se 15 libera un 50% del dicho LBLC (CSDRH 50). Si dos materiales son combinados (tal como el primero siendo utilizado como el material de adquisición/distribución, y el segundo siendo utilizado como el material de almacenamiento de líquido), el valor de CSAC (y por lo tanto, el valor de CSAE respectivo) del 20 segundo materia puede ser determinado con relación al valor x de CSDH del primer material.
Requerimientos de región de distribución Aunque las propiedades requeridas de materiales con buen 25 funcionamiento 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 distribución adecuados. Los materiales de distribución de fluido en el contexto de la presente invención son materiales para aplicaciones tales como en artículos absorbentes, que están destinados a soportar los • mecanismos de transporte de fluido de tales artículos. Dichos artículos generalmente tienen dos líneas centrales, una longitudinal y una transversal. El término "longitudinal" como se utiliza en la presente, se refiere a un eje de línea o dirección en el plano del 10 artículo, que está generalmente alineado con (por ejemplo, aproximadamente paralelo a) un plano vertical que cruza a un • usuario de pie de dicho artículo en mitades de cuerpo izquierda y derecha. Los mecanismos de transporte de fluido pueden requerir de utilizar efectivamente un material absorbente que pueda ser 15 extendido en un artículo sobre una región más grande que las regiones de carga, es decir, esta región de los artículos en donde las descargas del cuerpo son dispuestas sobre la superficie del artículo absorbente. Dicho transporte puede ocurrir a través de fuerzas de impulsión tales como gravedad, las cuales no permitirán la • 20 distribución de fluido contra la dirección de la gravedad, y por lo tanto, generalmente no satisfacen los requerimientos establecidos para los artículos absorbente, por lo que el fluido necesita ser transportado desde el punto de carga, en donde los fluidos desechados son descargados sobre el artículo absorbente, hacia 25 otras partes del artículo, las cuales están colocadas "más altas" es decir, hacia arriba contra la dirección de gravedad.
Esta penetración generalmente se logra explotando fuerzas capilares, y se puede determinar mejor probando los materiales en la orientación vertical, es decir, colocando a estos a lo largo de la dirección de gravedad. Sin embargo, de igual importancia es la cantidad de fluido que tiene que ser transportado. La carga característica para pañales de bebés puede ser más de 300 ml de carga de orina, en descargas por lo general a 75 ml por descarga, y velocidades de descarga de hasta 15 ml/segundo. Por lo tanto, la necesidad de la habilidad para transportar cantidades importantes se hace obvia. Sin embargo, existe una necesidad adicional para un uso bajo de material tanto debido a uso económico de materiales como a la comodidad y requerimientos de ajuste para el usuario. Por lo tanto, los materiales preferidos permiten el transporte de cantidades grandes de fluido en tiempos cortos a través de una sección transversal pequeña de dicho material. Esto generalmente puede ser expresado por el parámetro de "Flujo de Penetración Vertical" tal como el medido por la "Prueba de Penetración Vertical" como se describe más adelante, siendo definida por la cantidad acumulativa de fluido que es transportado a una altura dada a través de cierta resección de material en cierto tiempo, expresado en ml/cm2/segundo, y por el tiempo en el que el fluido frontal penetra a cierta altura en el material contra gravedad. Estos parámetros pueden ser fácilmente determinados utilizando la prueba de penetración vertical, tal como se especifica más adelante, midiendo la habilidad del material para transportar el fluido a través de sus huecos internos (tales como poro) en presencia o ausencia de fuerzas externas, tales como gravedad o fuerzas centrífugas. Esencialmente, un espécimen del material es colocado en una posición vertical extendiéndose fuera de un depósito de fluido. El transporte contra la gravedad puede ser verificado midiendo tanto el movimiento ascendente del frente húmedo como la cantidad de fluido que es recogido por el material. La altura de penetración puede ser fácilmente incrementada reduciendo el tamaño de poro efectivo del material de distribución, de acuerdo con la relación de Lucas-Washburn generalmente conocida para sistemas capilares, que por lo general ha sido aplicada también para aproximar sistemas porosos. Para un fluido dado, por ejemplo, orina o fluido menstrual, y cierto material que exhibe una cierta energía de superficie, el diámetro capilar requerido (o poro) puede ser aproximado para permitir la penetración a cierta altura requerida. Obviamente, cuando se dirigen para alturas de penetración mayor, esta relación requiere de un diámetro capilar pequeño. Sin embargo, dichos capilares pequeños no pueden manejar altas cantidades de fluido, y el flujo acumulado para dichos fluidos a través del material con pequeños poros es significativamente reducido. Esto es causado por la alta fricción interna (o baja permeabilidad) que está unida a poros pequeños (de acuerdo con la relación de Hagen-Poisseuille). De esta manera, el material de distribución preferido puede ser descrito por tener un flujo acumulativo de más de 0.02 g/cm2/min a una altura de 15 cm, de preferencia más de 0.04 g/cm2/min, preferiblemente más de 0.07 g/cm2/seg, y muy preferiblemente más de 0.14 g/cm2/min. Aunque el flujo es un parámetro para considerar materiales de distribución adecuados, la permeabilidad de las tramas es una propiedad importante adicional. Preferiblemente, los materiales de distribución o miembros tienen una estructura suficientemente abierta teniendo una permeabilidad al 100% de saturación, k(100) de un valor de más de aproximadamente 1 Darcio, de preferencia más de aproximadamente 2 Darcios, preferiblemente más de 8 Darcios o muy preferiblemente más de 100 Darcios. Aún más, estos materiales no solamente exhiben buenos valores de permeabilidad, cuando son saturados, sino que también cuando no quedan completamente saturados, es decir, tienen una permeabilidad a 50% de su saturación, k(50), la cual es más de aproximadamente 14% de la permebilidad a 100% de saturación, k(100), de preferencia más de aproximadamente 18%, preferiblemente más de aproximadamente 25% o muy preferiblemente más de aproximadamente 35% y/o una permeabilidad a 30% de su saturación, k(30), la cual es mayor que aproximadamente 3.5% de la permeabilidad de saturación, preferiblemente más de aproximadamente 5% o muy preferiblemente más de 10%. Ciertos materiales adecuados para la presente invención tienen un comportamiento específico de ser delgados cuando están secos (tales como durante la fabricación del artículo), e incrementan su espesor cuando se humedecen (tal como cuando son cargados con líquido durante uso), dichos materiales preferiblemente tienen un factor de expansión (es decir, el calibre de una capa de material comparado en su estado seco y en su estado húmedo de por lo menos 4, de preferencia al menos 5 preferiblemente de por lo menos 10, y muy preferiblemente de al menos 15. En un aspecto adicional, se prefiere que dichos materiales también pueden reducir su calibre después de ser humedecidos tales como durante uso, cuando el líquido es recogido por el medio de almacenamiento de líquido final. De esta manera, estos materiales preferiblemente se vuelven a aplastar cuando son drenados con el mismo factor como e factor de expansión. Otras propiedades esenciales de los materiales útiles para la presente invención pueden ser determinadas en la "Prueba de Absorción Capilar" como se describió anteriormente, con relación a habilidad de un material para mantener o liberar el fluido como una función de la presión capilar que actúa sobre el fluido, tal como fuerzas gravitacionales. Con el fin de asegurar que el fluido pueda ser fácilmente transferido desde los huecos de la región de almacenamiento superior hacia la capa de distribución inmediatamente después del derrame, los materiales de distribución de fluido útiles para la presente invención tienen la habilidad de absorber 30% de su capacidad máxima (es decir, la capacidad a una altura a 0 cm) a una altura de por menos 35 cm según medido en la prueba de absorción capilar. Sin embargo, las ejecuciones preferidas del material de distribución no soportan el líquido demasiado fuerte, de manera que puede ser liberado hacia regiones de almacenamiento finales, ya sea dentro de la región previamente humedecida, la cual puede retener el líquido herméticamente en la porción de poro más pequeño del material, o en una región de almacenamiento más lejana, la cual no ha sido cargada con el líquido durante el derrame. De esta manera, el material de distribución de be exhibir una Altura de Desabsorción de Absorción Capilar para 50% de su capacidad máxima (es decir, la capacidad a una altura de 0 cm) menor que 150 cm.
Materiales Adecuados para Lograr los Requerimientos de Distribución Los miembros de distribución de fluido adecuados para utilizarse en la presente invención, pueden comprender varios materiales y pueden hacerse a través de varios procesos. Un miembro adecuado puede ser una trama que comprende fibras elásticas, las cuales se forman en esta trama a través de procesos bien conocidos, tales como tendido al aire, o tendido en húmedo, y similares. Una amplia variedad de fibras elástica puede ser considerada para formar 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 voluminosa, torcida, químicamente endurecida. Las fibras de celulosa endurecidas pueden ser preparadas reticulando internamente dichas fibras en forma relativamente deshidratada, mientras o después de que dichas fibras han sido o están siendo secadas y desfibradas (es decir, "formadas en pelusa") como se describe en la solicitud de patente de E. U. A. serie No. 304,925. Sin embargo, no significa excluir necesariamente otras fibras hidrofílicas, químicamente endurecidas, torcidas y rizadas de esta invención, dichas otras fibras siendo descrita en, (pero no se limitan a) las patentes de E. U. A. anteriormente mencionadas 3,224,926, 3,440,135, 4,035,147 y 3,932,209. Otros medios no químicos para proporcionar fibras de celulosa endurecidas, torcidas y rizadas también están contemplados dentro del alcance de la presente invención, tales como un tratamiento mecánico de alta consistencia (generalmente mayor que aproximadamente 30%) (por ejemplo, frotaformación de pulpa y/o refinamiento, etc.). Dichos métodos se describen con mayor detalle en las patentes de E. U. A. Nos. 4,976,619 y 5,244,541, expedida el 11 de diciembre de 1990 y 14 de septiembre de 1993, respectivamente, a Mary L. Minton e intituladas "Métodos de Tratamiento de Pulpa". Otras tramas preferidas además pueden comprenden un segundo tipo de fibras teniendo 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 características deseables de presión capilar en combinación con las fibras químicamente endurecidas, torcidas y rizadas y fácilmente no pasaran a través del tamiz de formación, como lo hace una cantidad significativa de las fibras de celulosa descritas más adelante. Las fibras de eucalipto particularmente adecuadas incluyen aquellas de la especie de éucalyptus grandis. Cuando las fibras elásticas tales como las fibras endurecidas, torcidas, reticuladas son combinadas con fibras de área de superficie alta como se describió anteriormente, la trama resultante puede tener una resistencia a la tensión significativamente reducida, en particular en una condición húmeda. Por lo tanto, con el fin de facilitar el procesamiento y proveer propiedades mecánicas de producto específico, tanto en estados húmedo como seco, se pueden incorporar integralmente medios de aglutinación a o sobre la trama. Esto puede ser realizado agregando los medios de aglutinación a la pulpa antes de la formación de la trama, aplicando los medios de aglutinación a una trama tendida en húmedo después de la deposición sobre un cable formador, y antes del secado, después del secado o una combinación de los mismos. Alternativamente a las tramas fibrosas descritas anteriormente, se pueden utilizar espumas poliméricas de celda relativamente abierta, en particular estructuras de espuma polimérica flexibles, hidrofílicas, de celdas abiertas intrconectadas. 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 relacionado con 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 entrada de líquido. A este respecto, la resistencia del material de espuma es menor que la presión capilar ejercida por el componente de almacenamiento, de manera que las espumas se aplastarán 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 (que se refiere en forma inversa al área de superficie por volumen unitario). La resistencia es controlada por la combinación de densidad de reticulación y densidad de espuma, las cuales pueden ser expresadas como densidad de reticulación por volumen unitario como se define más adelante. El tipo de reticulador y otros comonómeros también pueden 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 "ventana" intercelulares que son lo suficientemente grandes para permitir la fácil transferencia de líquido desde una celda hacia la 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 tramas tridimensionalmente ramificadas, mutuamente conectadas. Las hebras del material polimérico que hacen estas tramas ramificadas pueden ser denominadas como "puntales". La resistencia de las tramas depende, entre otras cosas, del espesor, longitud de los puntales, así como la relación de los dos. Para los propósitos de la presente invención, un material de espuma es de "celda abierta" y 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 tensoactivos de hidrofilización residuales y/o sales dejadas 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" exhibidos 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 la incorporación de carga de un líquido de prueba, por ejemplo, orina sintética, es medida 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. No. 5,387,207 (Dyer y otros) expedida el 7 de febrero de 1995, la cual se incorpora por referencia. Las espumas que son útiles como materiales de distribución de 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 la incorporación de succión capilar de orina sintética teniendo una tensión de superficie de 65 +_ dinas/cm. Los expertos en la técnica reconocerán que una amplia variedad de espumas poliméricas de celda abierta es útil para la presente invención. Los siguientes dos capítulos describen dos clases genéricas de las espumas anteriores, las cuales son particularmente preferidas para utilizarse en la presente invención, la primera clase comprendiendo espumas que tienen un flujo especialmente alto, y la segunda clase son espumas que tienen CSAH30 particularmente alto. Otras espumas poliméricas que tienen combinación de ambas propiedades pueden ser especialmente útiles. jj Espumas poliméricas de distribución gue tienen un alto flujo de penetración Un aspecto importante de estas espumas con un alto flujo de penetración 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 tienen una Tg más alta que la temperatura de uso pueden ser muy fuertes pero también pueden muy rígidas y potencialmente propensas a la fractura. Dichas espumas también tienden a expandirse lentamente a la temperatura de uso más baja, y pueden rizarse bajo tensión o ser 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 necesita de una escala absolutamente selectiva de tipos y niveles de monómero para lograr estas propiedades deseadas. Para espumas con un alto flujo de penetración útiles para la 10 presente invención, la Tg debe ser lo más baja posible, siempre que la espuma tenga una resistencia aceptable a la temperatura de uso • pretendida. Por consiguiente, se seleccionan monómeros que proporcionen lo más posible homopolímeros correspondientes teniendo temperaturas de transición de vidrio más bajas. 15 La forma de la región de transición de vidrio de polímero también puede ser importante, es decir, si es estrecha o amplia como una función de la temperatura. Esta forma de región de transición de vidrio es particularmente importante cuando la temperatura de uso (usualmente temperatura ambiental o del cuerpo) del polímero está • 20 en o cerca de la Tg. Por ejemplo, una región de transición más ancha puede significar que la transición está incompleta a las 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 25 temperatura de uso, entonces el polímero exhibirá una expansión más rápida y recuperación de la compresión. Por consiguiente, es deseable controlar la Tg y el respiro de la región de transición del polímero para lograr las propiedades mecánicas deseadas. Generalmente, se prefiere que la Tg del polímero sea de aproximadamente 10°C menor que la temperatura de uso. (La Tg y la anchura de la región de transición son derivadas de la curva de • tangente de pérdida contra temperatura de un 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 de alto flujo de penetración útiles 10 para la presente invención pueden ser descritas a través de un número de parámetros. • Las espumas útiles para la presente invención son capaces de penetrar líquidos acuosos a una altura significativa contra la fuerza de gravedad, por ejemplo, al menos alrededor de 15 cm. La columna 15 de líquido mantenida 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 20 centímetros a la cual el 50% del volumen de la espuma a una presión de cabeza de cero se pierde. Las espumas de distribución preferidas útiles para la presente invención tendrán una CCP de por lo menos aproximadamente 15 cm, de preferencia al menos alrededor de 20 cm, preferiblemente al menos alrededor de 25 cm o muy 25 preferiblemente por lo menos alrededor de 70 cm. Típicamente, los valores de CCP están dentro de escalas con límites inferiores de aproximadamente 15 cm, de preferencia alrededor de 20 cm o muy preferiblemente alrededor de 25 cm, y con límites superiores de aproximadamente 80 cm, de preferencia 74 cm, preferiblemente de aproximadamente 70 cm, o aún con límites superiores típicos de 50, 45 cm o 40 cm. Un aspecto que puede ser utilizado para definir espumas poliméricas preferidas es la estructura de la celda. Las celdas de la espuma, y especialmente las celdas que están formando polimerízando una fase de aceite conteniendo monómero que rodea gotas de fase de agua libre de monómero relativamente, con frecuencia tendrán 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 las aberturas (agujeros) entre las celdas son comúnmente utilizados para caracterizar en general las espumas. Ya que las espumas, y los agujeros entre las celdas, en una muestra dada de espuma poliméríca no necesariamente serán aproximadamente del mismo tamaño; los tamaños de celda y agujero promedio, es decir, los diámetros de celda y agujero promedio, por lo general serán especificados. Los tamaños de celda y agujeros son parámetros que pueden impactar un número de características mecánicas y de funcionamiento importantes de las espumas, 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 promedio de celda y agujero de las espumas. Una técnica útil implica una medición simple con base en la fotomicrografía electrónica de exploración de una muestra de espuma. Las espumas con alto flujo de penetración 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 alrededor de 30 µm a aproximadamente 50 µm, y un tamaño de agujero promedio en número de aproximadamente 5 µm a 10 aproximadamente 15 µm, y típicamente de aproximadamente 8 µm a aproximadamente 12 µm. • El "área de superficie específica de succión capilar" es una medida del área de superficie accesible por ei líquido de prueba de la red polimérica accesible al líquido de prueba. El área de 15 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 superficie sólida provista por la red de espuma al grado que una superficie participa en la absorbencia. • 20 Para los propósitos de esta invención, el área de superficie específica de succión capilar es determinada midiendo la cantidad de incorporación capilar de un líquido de baja tensión de superficie (por ejemplo, etanol) que ocurre dentro de una muestra de espuma de una masa y dimensiones conocidas. Una descripción detallada de dicho 25 procedimiento para determinar el área de superficie específica de 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 que tienen un alto flujo de penetración útiles para la presente invención preferíblemente tendrán un área de superficie específica de succión capilar de por lo menos aproximadamente 0.01 m2/ml, muy preferiblemente de al menos aproximadamente 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 alrededor de 0.03 a 0.10 m2/ml, y muy preferiblemente alrededor de 0.04 a 0.8 m2/m!. Cuando se utilizan materiales que exhiben densidades en la escala menores que 0.05 g/cm3, de preferencia menores que 0.02 g/cm3 y por lo regular tan bajas como 0.005 g/cm3, los valores de CSSSA correspondientes expresados en unidades de m2/g son de por lo menos 0.2 m2/g, de preferencia al menos 0.05 m2/g, muy preferiblemente de más de 0.6 m2/g o aún muy preferiblemente más de 6 m2/g, y típicamente entre aproximadamente 0.01 m3/g y 40 m2/g. La "densidad de espuma" (es decir, en gramos de espuma por centímetro cúbico de volumen de espuma en el aire) es especificada en la presente en una base seca. La densidad de la espuma, como el área de superficie específica de succión capilar, puede influenciar a un número de características de funcionamiento y mecánicas de las espumas absorbentes. Estas incluyen la capacidad de los 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 un estado aplastado obviamente tienen una densidad mayor que la misma espuma en un estado totalmente expandido. En general, las espumas con un alto flujo de penetración • en el estado aplastado útiles para la presente invención tienen una densidad seca típica de entre aproximadamente 0.11 g/cm3 y aproximadamente 0.16 g/cm3. Cualquier procedimiento gravimétrico adecuado que 10 proporcionará una determinación de masa del material de espuma sólido por volumen unitario de 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. 15 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 de la presente invención • 20 preferiblemente tendrán densidades secas dentro de escales con límites menores de 8 mg/cm3, preferiblemente de 11 mg/cm3 y muy preferiblemente de 13 mg/cm3, y con límites superiores de 77 mg/cm3, de preferencia de 63 mg/cm3, preferiblemente de 50 mg/cm3, de preferencia de 48 mg/cm3, y muy preferiblemente 30 mg/cm3. 25 Las espumas con un alto flujo de penetración 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 mayor 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 un mezclado de esfuerzo cortante específico de: 1) una fase de aceite que comprende: a) de aproximadamente 85 a aproximadamente 98% en 10 peso de un componente de monómero capaz de formar un copolímero teniendo una Tg de • aproximadamente 35°C o más baja, el componente de monómero comprendiendo: i) de aproximadamente 30 a aproximadamente 15 80% en peso de por lo menos un monómero monofuncional substancialmente soluble en agua capaz de formar un polímero amorfo atáctico teniendo una Tg de aproximadamente 25°C o menos; 20 ¡i) de aproximadamente 5 a aproximadamente 40% en peso de por lo menos un comonómero monofuncional substancialmente soluble en agua y capaz de impartir rigidez aproximadamente equivalente a aquella 25 provista por estireno; iii) de aproximadamente 5 a aproximadamente 30% en peso de un primer agente de reticulación polifuncional, substancialmente insoluble en agua seleccionados de vinilbencenos, trivinilvencenos, diviniltoluenos, divinilxilenos, divinilnaftalenos, # divinilalquilbencenos, divinilfenantrenos, divinilbifenilos, divinildifeni-metanos, divinilbencilos, divinilfeniléteres, divinildifenilsulfuros, divinilfuranos, 10 divinilsulfuro, divinilsulfona, y mezclas de los mismos; y • iv) de 0 a aproximadamente 15% en peso de un segundo agente de reticulación polífuncional, substancialmente insoluble en agua 15 seleccionado de acrilatos polifuncionales, metacrilatos, acrilamidas, metacrilamidas y mezclas de los mismos; y b) de aproximadamente 2 a aproximadamente 15% en peso de un componente emulsificante, el cual es 20 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 emulsificante primario teniendo por lo menos aproximadamente 40% en peso de componentes 25 emulsificantes seleccionado de monoésteres de glicerol de ácidos grasos de 16 a 22 átomos de carbono insaturados lineales, monoésteres de glicerol de ácidos grasos de 16 a 24 átomos de carbono ramificados, éteres monoalifáticos de diglicerol de alcoholes de 16 a 24 átomos de carbono ramificados, esteres monoalifáticos de • diglicerol de ácidos grasos de 16 a 22 átomos de carbono insaturados, éteres monoalifáticos de diglicerol de alcoholes de 12 a 14 átomos de carbono saturados lineales, monoésteres de sorbitan 10 de ácidos grasos de 16 a 22 átomos de carbono lineales insaturados, monoésteres de sorbitan 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 15 por lo menos 20% en peso de estos componentes emulsificantes y ciertos emulsificantes secundarios en una relación en peso de emulsificante primario a secundario de aproximadamente 50:1 a aproximadamente 1:4; y 20 2) una fase de agua que comprende una solución acuosa conteniendo: (i) de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 20% en peso de un electrolito soluble en agua; y (?i) una cantidad efectiva de un iniciador de polimerización; 25 3) una relación de volumen a peso de fase de agua a fase de aceite en la escala de aproximadamente 12:1 a aproximadamente 125:1; y B) polimerizar el componente de monómero en la fase de aceite de la emulsión de agua en aceite para formar la espuma polimérica; y C) opcionalmente deshidratar el material de espuma polimérica.
• El proceso permite la formación de estas espumas absorbentes de alto flujo de penetración que son capaces de distribuir líquidos como resultado de tener propiedades cuidadosamente equilibradas como se describe en la presente. Estas propiedades se logran a 10 través de la selección cuidadosa de tipos de reticulador y monómero y niveles y parámetros de formación de emulsión, específicamente en • la cantidad de mezclado de esfuerzo cortante, la temperatura y la relación de agua a aceite (lo cual se traduce a la densidad final de la espuma seca). 15 Las espumas poliméricas de alto flujo de penetración útiles para la presente invención pueden ser preparadas a través de 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 20 de espuma polimérica que resultan de la polimerización de dichas emulsiones son denominados de aquí en adelante como "espumas de HIPE". Una descripción detallada de la preparación general de dichas HIPEs se da en la patente de E. U. A. 5,563,179 y la patente de E. U. A. No. 5,387,207, infra. 25 Las cantidades relativas de las fases de agua y de aceite utilizadas para formar las HIPEs son, entre muchos otros parámetros, importantes para determinar las propiedades estructurales, mecánicas y de funcionamiento de las espumas poliméricas resultantes. En particular, la relación de agua a aceite ("relación de W:O") en la emulsión varía en forma inversa con la densidad de espuma final y puede tener influencia en el tamaño de • celda y el área de superficie específica de succión capilar de la espuma y dimensiones de los puntales que forman la espuma. Las emulsiones utilizadas para preparar las espumas de HIPE útiles para esta invención generalmente tendrán una relación de volumen a peso 10 de fase de agua a fase de aceite en la escala de aproximadamente 12:1 a aproximadamente 125:1, y más típicamente alrededor de 15:1 a 90:1. Las espumas particularmente preferidas pueden hacerse a partir de HIPEs teniendo relaciones de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 75:1. 15 La porción principal 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 20 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 y estabilidad apropiadas sean realizadas. Claro que, es altamente preferido que los monómeros, comonómeros y agentes de reticulación utilizados 25 aquí 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 de polimerización posterior y/o uso. Entre los componentes esenciales de la fase de aceite se encuentra 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 la patente de E. U. A. No. 5,387,207 infra. La fase de aceite utilizada para formar las HIPEs comprende alrededor de 85 a 98% en peso del componente de monómero y alrededor de 2 a 15% en peso del componente emulsificante. De preferencia, la fase de aceite comprenderá alrededor de 90 a98% en peso del componente de monómero y de aproximadamente 3 a aproximadamente 105 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 del tipo general bien conocido por aquellos expertos en la técnica, tal como se describe en la patente de E. U. A. No. 5,290,820 (Bass y otros), expedida el 1o. de marzo de 1994, la cual se incorpora aquí por referencia. Entre los componentes opcionales preferidos se encuentra 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. No. 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 para 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 la celda en las superficies colindantes de agua/aceite formadas por las gotas de la 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 qué grado las espumas poliméricas preferidas resultantes pueden ser de celdas abiertas. Las HIPEs también típicamente contendrán un iniciador de polimerización. Dicho componente iniciador generalmente se agrega 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 a hasta aproximadamente 20% molar basado en los moles totales de monómeros polimerizables presentes en la fase de aceite. Muy preferiblemente, el iniciador está • presente en una cantidad de alrededor de 0.001 a aproximadamente 10% molar basado en los moles totales de los monómeros polimerízables en la fase de aceite. El polímero que forma la estructura de espuma de HIPE 10 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 desea la absorción de líquidos hidrofóbicos. Los usos de esta especie incluyen aquellos en donde 15 un componente oleoso es mezclado con agua y se desea 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 absorbentes para líquidos acuosos tales como derrames de jugo, 20 leche, y similares para limpiar y/o líquidos de 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 necesaria, generalmente puede ser lograda tratando la espuma de HIPE con un agente tensoactivo de 25 hidrofilización en la forma descrita en la patente de E. U. A. No. 5,387,207 infra. Estos agentes tensoactivos de hidrofilización pueden ser cualquier material que mejore la capacidad humectante del agua de la superficie de espuma polimérica. Estos son bien conocidos en la técnica, y pueden incluir una variedad de agentes tensoactivos, 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 ¡ncluyen, por ejemplo, sales de metal alcalinotérreo 10 toxicológicamente aceptable. Las sales de este tipo y su uso con agentes tensoactivos solubles en aceite, como el agente tensoactivo • de hidrofilización de espuma, se describen 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 15 referencia. Las sales preferidas de este tipo incluyen los halogenuros de calcio tales como cloruro de calcio que, como se observó previamente, también puede ser empleado como el electrolito de fase de agua en la HIPE. Las sales inorgánicas hidratables fácilmente pueden ser 20 incorporadas tratando las espumas con soluciones acuosas de dichas sales. Estas soluciones de sal generalmente pueden ser utilizadas para tratar las espumas después de terminar, o como parte del proceso para remover la fase de agua residual de las espumas justamente polimerizadas. El tratamiento de espumas con dichas 25 soluciones preferiblemente deposita sales inorgánicas hidratables tales como cloruro de calcio en cantidades residuales de por lo menos aproximadamente 0.1% 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 tensoactivos de hidrofilización (con o sin sales hidratables) típicamente se realizará al grado necesario para impartir un carácter hidrofílico adecuado a la espuma. Algunas espumas del tipo de HIPE preferido, sin embargo, son convenientemente hidrofílicas según se preparan, y pueden tener incorporadas en las mismas cantidades suficientes de sales hidratables, requiriendo así de ningún tratamiento adicional con agentes tensoactivos de hidrofilización o sales hidratables. En particular, dichas espumas de 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 de espuma polimerizadas internas serán convenientemente 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 espuma típicamente involucra los pasos de: 1) formar una emulsión de alta fase interna estable (HIPE); 2) polimerizar/curar esta emulsión bajo condiciones adecuadas para formar una estructura de espuma polimérica sólida; 3) lavar opcionalmente la estructura de espuma polimérica sólida para remover la fase de agua residual original de la estructura de espuma polimérica y, si es necesario, tratar la estructura de espuma poliméríca con un agente tensoactivo de hidrofilización y/o una sal hidratable para depositar cualquier agente tensoactivo 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. 5,387,207, supra. Las espumas poliméricas útiles en la presente preferiblemente • se preparan en la forma de espumas poliméricas aplastadas (es decir, no expandidas) que, después del contacto con líquidos acuosos, absorben dichos líquidos y se expanden cuando la cantidad absorbida disminuye la presión capilar combinada más la presión de 10 confinamiento a por debajo de la presión de expansión (descrita más adelante) de la espuma. Estas espumas poliméricas aplastadas • usualmente se obtienen expresando la fase de agua de la espuma de HIPE polimerizada a través de fuerzas compresoras, y/o secado térmico y/o deshidratación al vacío. Después de la compresión, y/o la 15 deshidratación por secado térmico/vacío, estas espumas poliméricas están en un estado aplastado, 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 ^P 20 la patente de E. U. A. No. 5,650,222 descrita anteriormente. Como se muestra en estas figuras, la estructura celular de la espuma está distorsionada, especialmente cuando se compara con las estructuras de espuma de HIPE expandidas mostradas en las Figuras 1 y 2 de la patente '222. Como también se puede ver en las Figuras 3 y 4 de la 25 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 la forma de lámina; como se discute más adelante, mientras que las espumas en formas de lámina son útiles en la presente, en una modalidad alternativa, la espuma estará en una forma en partículas). La preparación de esta espuma particular y espumas relacionadas como • se describe en la presente en los Ejemplos 2 al 4, y esta espumas de área de superficie muy alta se describen con más detalle en la solicitud de E. U. A. copendiente serie No. 09/042429, presentada el 13 de marzo de 1998 por T. A. DesMarais y otros, intitulada 10 "Materiales de Espuma Polímérica de Alta Succión", y la solicitud de patente de E. U. A. copendiente serie No. 09/042418 presentada el 13 de marzo de 1998 por T. A. DesMarais y otros, intitulada "Materiales Absorbentes para Distribuir Líquidos Acuosos". La descripción de cada una de estas patentes se incorpora aquí por 15 referencia. Después de la compresión y/o deshidratación mediante secado térmico/vacío, la espuma polimérica puede volverse a expandir cuando se humedece con líquidos acuosos. Sorprendentemente, estas espumas, estas espumas poliméricas permanecen en su estado 20 aplastado, no expendido durante períodos significativos de tiempo, por ejemplo, hasta por lo menos aproximadamente 1 año. La habilidad de estas espumas poliméricas para permanecer en su estado aplastado/no expandido se cree que se debe a las fuerzas capilares, y en particular a las presiones capilares desarrolladas 25 dentro en 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 del menisco dentro de los confines estrechos de los poros en la espuma. [Ver, Chatterjee, " Absorbency", Textile Science and Technology. Vol. 7, 1985, pág. 36]. Después de la compresión, y/o deshidratación de secado térmico/vacío a un grado practicable, estas espumas poliméricas tienen agua residual que incluye tanto el agua de hidratación asociada con la sal higroscópica, hidratada incorporada en el mismo, así como agua libre absorbida dentro de la espuma. Esta agua residual (auxiliada por sales hidratadas) se cree que ejerce presiones capilares en la estructura de espuma aplastada resultante. Las espumas poliméricas aplastadas de la presente invención pueden tener contenidos de agua residual de por lo menos aproximadamente 4%, típicamente alrededor de 4 a 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 residuales de aproximadamente 5 a aproximadamente 30% en peso de la espuma. ii) Espumas de distribución poliméricas gue tienen una alta altura de absorción absorbente capilar (CSAH) Un parámetro clave de estas espumas de CSAH alta es su temperatura de transición de vidrio. La Tg representa el punto medio de la transición entre los estados 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 potencíalmente propensas a la fractura. Dichas espumas típicamente también toman mucho tiempo para recuperarse al estado expandido cuando se humedecen con líquidos acuosos más fríos que la temperatura de transición de vidrio del polímero después de haber sido almacenados en el estado aplastado durante períodos prolongados. La combinación deseada de propiedades mecánicas, específicamente resistencia y elasticidad, típicamente necesita de una escala absolutamente selectiva de tipos y niveles de monómero para lograr estas propiedades deseadas. Para las espumas de CSAH alta útiles en la presente invención, la Tg debe ser lo más baja posible, siempre que la espuma tenga una resistencia aceptable a las temperaturas de uso. Por consiguiente, se seleccionan monómeros que proporcionen lo más posible homopolímeros correspondientes teniendo temperaturas de transición de vidrio más bajas. Se ha encontrado que la longitud de cadena del grupo alquilo en los comonómeros de acrilato y metacrilato puede ser más larga que la que podría ser pronosticada a partir de la Tg de la serie de homopolímero homólogos. Específicamente, se ha encontrado que la serie homologa de los homopolímeros de acrilato o metacrilato de alquilo tienen una Tg mínima a una longitud de cadena de 8 átomos de carbono. En contraste, la temperatura de transición de vidrio mínima de los copolímeros de la presente invención ocurre a una longitud de cadena de aproximadamente 12 átomos de carbono. (Ya que los monómeros de estireno substituidos con alquilo pueden ser utilizados en lugar de los acrilatos y metacrilatos de alquilo, su disponibilidad está actual y extremadamente limitada). 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 en donde la temperatura de uso (usualmente temperatura ambiente o del cuerpo) del polímero está en o cerca de la Tg. Por ejemplo, una región de transición más ancha puede representar una transición incompleta a temperaturas de uso. Típicamente, si la transición es incompleta a la temperatura de uso, el polímero evidenciará una mayor rigidez y será menos elástico. En forma inversa, si la transición es contemplada a la temperatura de uso, entonces el polímero exhibirá una recuperación más rápida de la compresión cuando se humedece con líquidos acuosos. Por consiguiente, es deseable contener 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 más baja que la temperatura de uso. (La Tg y la anchura de la región de transición se derivan de la curva de tangente contra temperatura de pérdida a partir de una medición de análisis mecánico dinámico (DMA), como se describe en los métodos de prueba de la patente de E. U. A. No. 5,650,22). 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 de la superficie accesible por el líquido de prueba de la red polimérica formado una espuma particular por masa unitaria del material de espuma voluminoso (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 superficies sólidas provista por la red de espuma al grado de manera que una superficie participa en la absorbancia. Para los propósitos de caracterizar las espumas, útiles en la presente, el CSSSA se mide en una lámina de la espuma en cuestión, aún cuando la espuma esté en una forma de partículas cuando se incorpora en un miembro absorbente de almacenamiento. El CSSSA de la espuma es particularmente importante para ver si la espuma proporcionará la succión capilar requisito para utilizarse en la preparación de miembros absorbentes de almacenamiento de la presente invención. Esto se debe a la presión capilar desarrollada dentro de la estructura de espuma que es proporcional al área de superficie específica de succión capilar. Además, el CSSSA es importante para ver si se desarrollan presiones capilares adecuadas dentro de la estructura de espuma para mantenerla en un estado aplastado hasta que se humedece con líquidos acuosos. Asumir otros factores como la densidad de espuma y la tensión de adhesión que son constantes, esto significa que, a medida que CSSSA se incrementa (o disminuye), la presión capilar dentro de la estructura de espuma también se eleva (o reduce) proporcionalmente. Para los propósitos de la presente invención, el CSSSA se determina midiendo la cantidad de incorporación capilar de un líquido de tensión de baja superficie (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 espuma se establece 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 razonable para determinar el CSSSA puede ser utilizado también. Las espumas CSAH alta poliméricas aplastadas de la presente invención útiles como absorbente son aquellas que tienen una CSSSA de por lo menos aproximadamente 3 m2/g. Típicamente, el CSSSA está en la escala de aproximadamente 3 a aproximadamente 30 m2/g, de preferencia alrededor de 4 a 17 m2/g, muy preferiblemente alrededor de 5 a 15 m2/g. Las espumas que tienen dichos valores de CSSSA (con densidades de estado expandidas 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 de distribución de líquido para líquidos acuosos tales como orina. Además, las espumas que tienen dicha CSSSA pueden desarrollar una presión capilar suficiente para mantener a la espuma en un estado aplastado, no expandido hasta que se humedece con dichos líquidos acuosos. Como se discutió anteriormente, para espumas poliméricas aplastables con una alta CSAH particularmente preferidas, en su estado aplastado, las presiones capilares desarrolladas dentro de la estructura de espuma por lo menos son iguales a las fuerzas requeridas por la recuperación o módulo elástico del polímero comprimido. En otras palabras, la presión capilar necesaria para mantener la espuma aplastada, relativamente delgada, es determinada por la fuerza de compensación ejercida por la espuma polimérica comprimida a medida que trata de moverse por "resorte". La tendencia de la recuperación elástica de las espumas poliméricas puede ser estimada a partir de experimentos de esfuerzos-deformaciones, en donde la espuma expandida es comprimida a aproximadamente 1/6 (17%) de su espesor expandido, original y después se mantienen en este estado comprimido hasta que se mida un valor de tensión relajada. Alternativamente, y para los propósitos de la presente invención, el valor de tensión relajada se estima a partir de mediciones en la espuma polimérica en su estado aplastado cuando está en contacto con líquidos acuosos, por ejemplo, agua. Este valor de tensión relajada alternativa de aquí en adelante se denomina como la "presión de expansión" de la espuma. La presión de expansión para espumas poliméricas de la presente invención es de aproximadamente 50 kiloPascales (kDa) o menos, y típicamente de aproximadamente 7 a aproximadamente 40 kPa. Una descripción detallada del procedimiento para estimar la presión de expansión de las espumas 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 con una alta CSAH útiles en la presente invención es su capacidad absorbente libre. La "capacidad absorbente libre" (o "FAC") es la cantidad total de líquido de prueba (orina sintética) que una muestra de espuma absorberá en su estructura celular por masa unitaria del material sólido en la muestra. Para ser especialmente útiles en los miembros absorbentes de almacenamiento de la • presente invención, las espumas poliméricas deben tener una capacidad absorbente libre de aproximadamente 30 a aproximadamente 100 ml, de preferencia alrededor de 30 a 75 ml de orina sintética por gramo del material de espuma seco. El 10 procedimiento para determinar la capacidad absorbente libre 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 la exposición a líquidos acuosos, las espumas políméricas aplastadas con una alta CSAH absorben los líquidos y se 15 expande. Las espumas poliméricas, en su estado expandido, absorben más líquido que la mayoría de otras espumas. El "factor de expansión" para estas espumas es de por lo menos 4X, es decir, el espesor de la espuma en su estado expandido es de por lo menos aproximadamente 4 veces el espesor de la espuma en su estado 20 aplastado. Las espumas aplastadas preferiblemente tienen un factor de expansión en la escala de aproximadamente 4X a aproximadamente 15X, y muy preferiblemente alrededor de 5X a 10X. Para los propósitos de la presente invención, la relación entre espesor expandido y aplastado para espumas deshidratadas en forma 25 de compresión puede ser empíricamente pronosticada a partir de la siguiente ecuación: Espesor expandido = espesor aplastadox((0.133xrelación de W:O) +.2) En donde: espesor expandido es el espesor de la espuma en su estado expandido; espesor aplastado es el espesor de la espuma aplastado; y la relación W:O es la relación de agua a aceite de la HIPE, a partir de la cual la espuma se hace. 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 con una alta CSAH útiles en la presente invención es su resistencia en su estado expandido, según se determina por la resistencia a la deflexión por 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 de polímero; b) las condiciones bajo las cuales se polimeriza la espuma (por ejemplo, el término de la polimerización obtenida, específicamente con respecto a reticulación), y c) el grado al cual el polímero es plastificado a través de material residual, por ejemplo, emulsificantes, dejados en la estructura de espuma después del procesamiento.
Para ser útil como la porción de alta área de superficie de los miembros absorbentes de la presente invención, las espumas poliméricas de CSAH 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 esas capacidades bajo la tensión compresora causada por el movimiento y actividad del usuario de los artículos absorbentes que contienen la espuma. La RTC exhibida por las espumas poliméricas útiles en la presente invención puede ser cuantificada determinando la cantidad de esfuerzo producido en una muestra de espuma saturada mantenida bajo cierta presión de confinamiento para una temperatura y tiempo especificado. 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. 5, 650,222. Las espumas útiles en la presente preferiblemente exhibirán una RCT de manera que una presión de confinamiento de 5.1 kPa produce un esfuerzo típicamente de alrededor de 90% o menos compresión de estructura de espuma cuando ha sido saturada a su capacidad absorbente libre con orina sintética teniendo una tensión de superficie de 65 + 5 dinas/cm. Preferiblemente, el esfuerzo producido bajo dichas condiciones estará en las escalas con límites inferiores de aproximadamente 1%, de preferencia alrededor de 2%, y con límites superiores de aproximadamente 90%, de preferencia alrededor de 50%, preferiblemente alrededor de 25%, de preferencia alrededor de 10%, o más aún tan bajo como aproximadamente 5%. Las espumas poliméricas de alta CSAH 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 VHSH a X% es la altura en centímetros, en donde X% de la capacidad de 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 de cualquier valor. La medición de más reproducción para VHSH se logra a x = 90%, dentro de la experiencia de los inventores. Será obvio para algún experto en la técnica que es de valor de punto individual no expresa totalmente 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 alrededor de 40 cm, preferiblemente al menos aproximadamente 60 cm, de preferencia por lo menos aproximadamente 70 cm y aún muy preferiblemente al menos de aproximadamente 80 cm. Típicamente, las espumas poliméricas preferidas tendrán un 905 de VHSH de aproximadamente 20 a aproximadamente 90 cm, más típicamente de aproximadamente 40 o 60 a aproximadamente 90 cm, típicamente alrededor de 70 a 90 cm y aún de aproximadamente 80 a aproximadamente 90 cm. El método para medir 90% de VHSH se describe con detalle en la sección de métodos de prueba más adelante. Como se indicó, cuando la espuma polimérica de alta área de superficie está en forma de partículas cuando se combina con el otro absorbente, tal como un absorbente osmótico, el 90% de VHSH es medido en la espuma correspondiente en la forma de lámina (es decir, antes de la formación de partículas). Cuando la espuma se forma en partículas (o perlas) durante el proceso de polimerización, se puede formar una espuma similar en láminas para determinar el 90% de VHSH de la espuma. Las celdas de la espuma, y especialmente las celdas que se forman polimerizando un monómero que contiene una fase de aceite que rodea gotas de fase de agua relativamente libres de monómero, frecuentemente tendrá una forma substancialmente esférica, el tamaño o el "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 no necesariamente serán de alrededor del mismo tamaño, un tamaño de celda promedio, es decir, el 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 celda en espumas involucra una medición simple basada en la 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. 5,650,222. Las espumas útiles de acuerdo con la presente invención preferiblemente tendrán un tamaño de celda tamaño en número de aproximadamente 80 µm o menos, y típicamente alrededor de 5 a aproximadamente 50 µm La "densidad de espuma" (es decir, en gramos de espuma por ^r centímetro cúbico de volumen de espuma en el aire) es especificado 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 10 polimerización de HIPE, lavado y/o hidrofilización, es descuidada para calcular y expresar la densidad de la espuma. Sin embargo, la densidad de la espuma incluye otros materiales residuales insolubles en agua tales como emulsificantes presentes en la espuma polimerizada. Dichos materiales residuales, en realidad, pueden 15 contribuir a la masa significativa del material de espuma. Cualquier procedimiento gravimétrico adecuado que proporcione una determinación de masa del material de espuma sólido por volumen unitario de estructura de espuma puede ser utilizado para medir la densidad de espuma. Por ejemplo, un procedimiento gravimétrico de 20 HSTM descrito completamente 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 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 25 densidad de 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 alrededor de 0.11 a 0.19 g/cm3, y muy preferíblemente alrededor de 0.12 a 0.17 g/cm3. En su estado expandido, las espumas poliméricas útiles en la presente tendrán valores de densidad de peso base en la escala de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.033 g/cm3 de preferencia alrededor de • 0.013 a aproximadamente 0.033 g/cm3. Aunque las espumas con una alta CSAH y alta succión capilar pueden estar en la forma de láminas cuando se combinan con otro absorbente tal como un absorbente osmótico (por ejemplo, polímero 10 absorbente formador de hidrogel), en una modalidad particularmente preferida, la espuma polimérica estará en la forma de partículas y • será mezclada con partículas del polímero formador de hidrogel para proporcionar una mezcla. Es decir, aunque la espuma inicialmente puede ser preparada en forma de lámina, estas láminas pueden ser 15 procesadas para proveer partículas de espuma que después son combinadas con el polímero de hidrogelificación. Como se discutió anteriormente, las espumas útiles en la presente y los procesos para su preparación, se describen con detalle en la patente de E. U. A. 5,387,207, patente de E. U. A. 5,650,222, solicitud de patente de E. 20 U. A. copendiente serie No. 09/042429, presentada el 13 de marzo de 1998 por T. A. DesMarais y otros, intitulada "High Suction Polymeric Foam Materials" (Materiales de Espuma polimérica de alta succión) y la solicitud de patente de E. U. A. copendiente serie No. 09/042418, presentada el 13 de marzo de 1998 por T. A. DesMarais y 25 otros, intitulada "Absorbent Materials for Distríbuting Aqueous Liquids" (Materiales Absorbentes para Distribuir Líquidos Acuosos).
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, mediante pulverización, corte, desmenuzado, etc.) de la dimensión deseada. Alternativamente, las partículas de espuma puede ser preparadas directamente a partir de una emulsión en la forma de microperlas poliméricas, como se describe en la patente de E. U. A. 5,053,922, 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 de las cuales se incorpora aquí por referencia. Las modalidades específicas para hacer mezclas de espuma de polímero/polímero formador de hidrogel se discuten con más detalle más adelante. Los solicitantes han encontrado también que las espumas con una alta CSAH con una alta área de superficie opcionalmente pueden comprender un fluido para proporcionar transferencia incrementada 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 sea mantenido a una teoría particular, incrementa la velocidad de incorporación de la espuma. Idealmente, la espuma polimérica que comprende fluidos pre-humectantes debe ser estable al almacenamiento, con una actividad de agua suficientemente baja para evitar el desarrollo de microbios y evitar la pérdida de agua evaporativa y que no emigre fura de la espuma con el tiempo. El agua puede ser utilizada como un fluido de pre-humectación para proporcionar el funcionamiento de absorción, pero por sí misma no satisface los otros requerimientos. Requerimientos del miembro de región de almacenamiento Además de los requerimientos para la región de distribución « inferior, la región de almacenamiento tiene que satisfacer ciertos requerimientos. En primer lugar, la región de almacenamiento debe ser capaz de retener firmemente el fluido herméticamente unido tal como se 10 describió por el término de capacidad de almacenamiento final, o en términos del parámetro de Prueba de absorción capilar, teniendo una • capacidad de desabsorción de absorción capilar a una altura de 100 cm de por lo menos 10 g/g (base seca). Con el fin de permitir una fácil liberación del fluido ligeramente unido a la capa de distribución 15 subyacente, la región de almacenamiento de fluido puede comprender un material que tenga una Altura de Liberación de Desabsorción de Absorción Capilar cuando el 50% de la Capacidad de Líquido ligeramente unido es liberado (es decir, la CSDRH 50 según definida en la prueba de absorción capilar) de menos de 60 # 20 cm, preferiblemente menos, tal como menos de 50 cm, de preferencia menos de 50 cm y muy preferiblemente menos de 30 cm, y aún más menos de 20 cm. Una propiedad más importante puede ser medida a través de la prueba de conductividad de flujo de salina del miembro de 25 almacenamiento (SFC). Esto es relevante para permitir que el fluido fluya a través del material del miembro de almacenamiento particularmente cuando el miembro de almacenamiento no tiene aberturas, huecos, o macrohuecos que pueden servir como canales para que el fluido pase el material. Más bien, los beneficios de la presente invención permiten que el fluido penetre a través del material voluminoso del miembro de almacenamiento. De esta manera, los miembros de región de almacenamiento o materiales deben ser permeables con el fin de permitir que el líquido pase, y esta permeabilidad del fluido debe ser mantenida desde el principio de la humectación hasta el final, posiblemente durante varios ciclos de micción. La disposición de diseño específica de la presente invención requiere, que el fluido pase a través de la región de almacenamiento antes de que llegue a la región de distribución para ser distribuido adicionalmente a la dirección x, y/o y del artículo. En lo sucesivo, existe un requerimiento clave para que la región de almacenamiento sea suficientemente permeable a dichos fluidos en el plano de transporte de fluido (dirección xy) además de tener una alta permeabilidad transplanar. De esta manera, los miembros de almacenamiento preferidos deben exhibir valores de por lo menos 25 x 10-7 cm3seg/g, de preferencia más de 70 x 10-7 cm3seg/g, preferiblemente más de 100 x 10-7 cm3seg/g y aún muy preferiblemente 200 x 10-7 cm3seg/g, y de preferencia mayor que 400 x 10-7 cm3seg/g o mayor que 1000 x 10-7 cm3seg/g. Además del material superabsorbente, la región de almacenamiento puede comprender otros materiales o miembros, haciendo un miembro permeable. Es importante que dichos miembros liberen el fluido fácilmente, ya sea hacia la capa de distribución con el fin de permitir la distribución a través de todo el artículo absorbente, o a la capacidad de almacenamiento de fluido incrementada en los extremos del artículo, o al superabsorbente de la misma región de almacenamiento.
Materiales para lograr los requerimientos de región de almacenamiento Polímeros Absorbentes Formadores de Hidrogel Los miembros absorbentes de almacenamiento de la presente invención comprenden por lo menos un polímero absorbente formador de hidrogel (también denominado como polímero formador de hidrogel "material superabsorbente", o "superabsorbente"). Los polímeros formadores de hidrogel útiles en la presente invención ¡ncluyen una variedad de polímeros insolubles en agua, pero que se hincha con el agua capaces de absorber grandes cantidades de líquido. Dichos polímeros formadores de hidrogel son bien conocidos en la técnica y cualquiera de estos materiales son útiles en los miembros absorbentes de la presente invención. Los materiales de polímero absorbentes formadores de hidrogel también son comúnmente denominados como "hidrocolide" o materiales "superabsorbente" y pueden incluir polisacárido tales como almidón de carboximetilo, carboximetilcelulosa e hidroxipropil celulosa; tipos no iónicos tales como alcohol polivinílico y éteres polivinílicos; tipos catiónicos tales como polivinil piridina, polivinil morfoliníona y acrilatos y metacrilatos de N,N-dimetilaminoetilo o de 1 s N,N-dietilaminopropilo, 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 son preparados a partir de monómeros que contienen ácido, insaturados, polimerizables. De esta manera, dichos monómeros ¡ncluyen los ácidos y anhídridos olefínicamente ¡nsaturados que contienen por lo menos un doble enlace olefínico de carbono a carbono. Más específicamente, estos monómeros pueden ser seleccionados de ácidos carboxílicos olefínicamente insaturados y anhídridos de ácido, 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, lo esteres solubles en agua o dispersables en agua de los monómeros que contienen ácido, así como monómeros que no contienen para nada grupos de ácido carboxílico o sulfónico. Los monómeros opcionales que no son ácido de esta manera pueden incluir monómeros que tienen los siguientes tipos de grupos funcionales: esteres de ácido • carboxílico o de 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 10 ácido son materiales bien conocidos y se describen con mayor detalle en, por ejemplo, la patente de E. U. A. 4,076,663 (Masuda y • otros), expedida el 28 de febrero de 1978, y en la patente de E. U. A. 4,062,817 (Westeman), expedida el 13 de diciembre de 1977, ambas de las cuales se incorporan aquí por referencia. 15 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, acido a-cloroacrílico, ácido a-cianoacrílico, ácido ß- metilacrílico, (ácido crotónico), ácido a-fenilacrílico, ácido ß- 20 acriloxipropiónico, ácido sórbico, ácido a-clorosórbico, ácido angélico, ácido cinámico, ácido p-clorocinámico, ácido ß- esterilacríico, ácido itacónico, ácido citrocónico, ácido mesacónico, ácido glutacónico, ácido aconítico, ácido maleico ácido fumárico, tricarboxietileno y anhídrido de ácido maleico. 25 Los monómeros de ácido sulfónico olefínicamente insaturados incluyen ácidos vinilsulfónicos alifáticos o aromáticos, tales como ácido vinilsulfónico, ácido alil sulfónico, ácido vinil toluen sulfónico y ácido estiren sulfónico; el ácido sulfónico acrílico y metacrílico tal como el acrilato de sulfoetilo, metacrilato de sulfoetilo, acrilato de sulfopropilo, metacrilato de sulfopropilo, ácido 2-hidroxi-3-metacr?loxipropilsulfónico 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 almidón-acrilonitrilo hidrolizados, copolímeros de injerto de almidón-acrilonitrilo parcialmente neutralizados e hidrolizados, 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 entrelazados ligeramente en la red de cualquiera de los copolímeros anteriores, ácido poliacrílico parcialmente neutralizado y polímeros entrelazados ligeramente en la red de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado. Estos polímeros pueden ser utilizados ya sea solos o en la forma de una mezcla de dos o más de diferentes polímeros. Ejemplos de estos materiales de polímeros se describen en la patente de E. U. A. 3,661,872, patente de E. U. A. 4,076,663, patente de E. U. A. 4,093,776, patente de E. U. A. 4,666,983 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 entrelazados ligeramente en la red de ácidos poliacrílicos parcialmente neutralizados y sus derivados de almidón. Muy preferiblemente, los polímeros absorbentes formadores de hidrogel comprenden alrededor de 50 a 95%, de preferencia alrededor de 75% de ácido poliacrílico ligeramente entrelazado en la red, neutralizado • (es decir, poli(acrilato de sodio/ácido acrílico)). La reticulación en la red hace que el polímero substancialmente insoluble en agua y, en parte, determina la capacidad de absorción y las características de contenido de polímero extraíble de los polímeros absorbentes 10 formadores de hidrogel. Los procesos para la reticulación en la red de estos polímeros y agentes de reticulación en la red típicos se • descríben con mayor detalle en la patente de E. U. A. 4,076,663. Aunque el polímero absorbente formador de hidrogel preferiblemente es de un tipo (es decir, homogéneo), también se 15 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 utilizados en la presente invención. Alternativamente, el polímero formador de 20 hidrogel puede ser una mezcla de dos o más polímeros formadores de hidrogel tal como se describe en WO 96/01657. El componente de polímero formador de hidrogel también puede estar en la forma de una composición de intercambio de ion de lecho mixto que comprende un polímero absorbente formador de hidrogel 25 de intercambio de catión y un polímero absorbente formador de hidrogel de intercambio de anión. Dichos polímeros pueden tener un perfil de propiedad particularmente bien equilibrado de sus propiedades de absorbencia, principalmente los valores de funcionamiento bajo presión, los valores de Conductividad de Flujo de Salina, y Velocidad de Hinchamiento Libre. Dichas composiciones de intercambio de ion de lecho mixto así como los métodos apropiados para determinar dicho parámetro, se describen en, por ejemplo, la solicitud de patente de E. U. A. serie No. 09/003565, presentada el 7 de enero de 1998 por Hird y otros, intitulada "Absorbent Polymer Compositions Having High Sorption Capacities 10 Under an Applied Pressure" (Composiciones de Polímero Absorbente que tienen altas capacidades de absorción bajo presión aplicada); • solicitud de patente de E. U. A. serie No. 09/003905, presentada el 7 de enero de 1998 por Ashraf y otros, intitulada "Absorbent Polymer Compositions with High Sorption Capacity and High Fluid 15 Permeability Under an Applied Pressure" (Composiciones de Polímero Absorbente con Alta Capacidad de Absorción y Alta Permeabilidad de Fluido Bajo una Presión aplicada); y solicitud de patente de E. U. A. serie No. 09/003918, presentada el 7 de enero de 1998 por Ashraf y otros, intitulada "Absorbent Polumer Compositions • 20 Having High Sorption Capacities Under an Applied Pressure and Improved Integrity in the Swollen State" (Composiciones de Polímero Absorbente que tienen Altas Capacidades de Absorción Bajo una Presión Aplicada y una Integridad Mejorada en el Estado Hinchado)); las descripciones de cada una se incorpora aquí por referencia. Los 25 materiales particularmente útiles para presente invención exhiben un alto funcionamiento bajo presión y valores de conductividad de flujo de salina, y bajas velocidades de hinchamiento libre. Los polímeros absorbentes formadores de hidrogel útiles en la presente invención pueden tener u n tamaño, forma y/o morfología variable sobre una amplia escala. Estos polímeros pueden estar en la forma de partículas que no tienen una gran relación de dimensión más grande a dimensión más pequeña (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, tales como, por ejemplo, sílice en polvo, agentes tensoactivos, 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 formador de no hidrogel 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 como las que se describieron anteriormente, el tamaño de partícula es definido como la de 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, designación de tamiz alternativo en serie No. 25 U. S.) se considera que tiene un tamaño mayor que 710 mieras; una partícula que pase a través de un tamiz con aberturas de 710 mieras y es retenido en un tamiz con aberturas de 500 mieras, por ejemplo, designación de tamiz alternativo en serie No. 35 U. S) se considera que tiene un tamaño de partícula de entre 500 y 710 µm; y una partícula que pase 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 absorbente formador 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 10 tendrá un tamaño de partícula menor que el tamaño medio en masa y la mitad de la muestra tendrá un tamaño de partícula mayor que el • tamaño medio en masa. Un método de graficación de tamaño de partícula estándar (en donde el porcentaje en peso acumulativo de la muestra de partícula retenido en o que pase a través de una abertura 15 de tamaño de tamiz dada es graficado contra la abertura de tamaño de tamiz en papel de probabilidad) típicamente se utiliza para determinar el tamaño de partícula medio en masa cuando el 50% del valor en masa no corresponde a la abertura de tamaño de un tamiz de prueba estándar de E. U. A. Estos métodos para determinar • 20 tamaños de partícula de las partículas de polímero absorbente formador de hidrogel se describen 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 25 hidrogel útiles en la presente invención, las partículas generalmente variarán en tamaño de aproximadamente 1 a aproximadamente 2000 µm, de preferencia de aproximadamente 20 a aproximadamente 1000 µm. El tamaño de partícula medio en masa generalmente será de aproximadamente 20 a aproximadamente 1500 µm, de preferencia de aproximadamente 50 µm a aproximadamente 1000 µm, y muy preferiblemente de aproximadamente 100 a aproximadamente 800 µm. Cuando se utilizan concentraciones relativamente altas por ejemplo, 40%, 60% o mayores, en peso) del polímero absorbente formador de hidrogel en los miembros absorbentes de la presente invención, aún otras propiedades del polímero absorbente serán relevantes. En tales modalidades, los materiales pueden tener una o más propiedades descritas en la patente de E. U. A. No. 5,562,646, expedida el 8 de octubre de 1996 a Goldman y otros, y la patente de E. U. A. No. 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 una manera convencional. Los procesos típicos y preferidos para producir estos polímeros se describen en la patente de re-expedición de E. U. A. 32,649 (Brandt y otros), expedida el 19 de abril de 1988, patente de E. U. A. 4,666,893 (Tsubakimoto 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 estas incorporadas aquí por referencia. Los métodos preferidos para formar el polímero absorbente formador básico son aquellos que implican métodos de polimerización de solución acuosa u otra solución. Como se describió en la patente de re-expedición de E. U. A. 32,649 anteriormente 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 que son suficientes para producir en la mezcla, un polímero reticulado ligeramente en la red, substancialmente insoluble en agua. La masa del polímero formado después puede ser pulverizada o desmenuzada para formar partículas individuales. 10 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 donde se va a realizar la polimerización. Un elemento de dicha mezcla de reacción es el monómero que contiene un grupo ácido que 15 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 en la red útiles 20 para formar el polímero absorbente formador de hidrogel de acuerdo con la presente invención se describe con mayor detalle en la patente de re-expedición de E. U. A. 32,649 anteriormente mencionada, patente de E. U. A. 4,666,983 y patente de E. U. A. 4,625,001. El agente de reticulación en la red generalmente estará 25 presente en la mezcla de reacción acuosa en una cantidad de aproximadamente 0.001% molar a aproximadamente 5% molar basado en los moles totales del monómero presente en la mezcla acuosa (alrededor de 0.01 a 20 partes en peso, basado en 100 partes en peso del monómero). Un componente opcional de la mezcla de reacción acuosa comprende un iniciador de radical libre e incluye, por ejemplo, compuestos de peroxígeno tales como persulfatos de • sodio, potasio y amonio, peróxido de caprililo, peróxido de benzoilo, peróxido de hidrógeno, hidroperóxido de eumeno, diperftalato de butilo terciario, perbenzoato de butilo terciario, peracetato de sodio, percarbonato de sodio, y similares. Otros componentes opcionales de 10 la mezcla de reacción acuosa comprenden los varios comonómeros no ácidos, incluyendo esteres de monómeros que contienen un grupo • funcional ácido insaturado esencial u otros comonómeros que no contienen ninguna funcionalidad de ácido carboxílíco o sulfónico. La mezcla de reacción acuosa es sometida a condiciones de 15 polimerización, las cuales son suficientes para producir en la mezcla polímeros reticulados ligeramente en la red, absorbentes, formadores de hidrogel, y substancialmente insolubles en agua, pero hinchables con el agua. Las condiciones de polimerización también se discuten con más detalle en las tres patentes antes mencionadas. Dichas • 20 condiciones de polimerización generalmente involucran calentamiento (técnicas de activación térmica) a una temperatura de polimerización de aproximadamente 0o a aproximadamente 100°C, de preferencia alrededor de 5 a 40°C. Las condiciones de polimerización bajo las cuales la mezcla de reacción acuosa es mantenida, también 25 pueden incluir, por ejemplo, someter la mezcla de reacción, o sus porciones a una forma convencional de irradiación de activación de polimerización. La radiación radiactiva, electrónica, ultravioleta o electromagnética son técnicas de polimerización convencionales alternativas. Los grupos funcionales ácidos del polímero absorbente formador de hidrogel formados en la mezcla de reacción acuosa • también preferiblemente son neutralizados. La neutralización puede ser realizada en una forma convencional que de cómo resultado por lo menos aproximadamente 25% molar, y muy preferiblemente alrededor de aproximadamente 50% molar del monómero total 10 utilizado para formar el polímero siendo monómeros que contienen un grupo ácido que son neutralizados con un catión de sal. Dichos • cationes formadores de sal incluyen, por ejemplo, metales alcalinos amonio, amonio substituido y aminas como se discute con detalle en la patente de re-expedición de E. U. A. 32,649 anteriormente 15 explicada. 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 es posible realizar el proceso de polimerización utilizando técnicas de procesamiento de polimerización de fases múltiples tales como 20 polimerización de emulsión inversa o procedimientos de polimerización de suspensión inversa. En los procedimientos de polimerización de emulsión inversa o de polimerización de suspensión inversa, la mezcla de reacción acuosa, como se describió anteriormente, es suspendida en la forma de gotas muy pequeñas en 25 una matriz de un solvente orgánico inerte, no visible con 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 patente de E. U. A. 4,735,987 (Morita y otros) expedida el 5 de abril de 1988, 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 un funcionamiento de capa de hidrogel de porosidad relativamente alta ("PHL"), funcionamiento bajo capacidad de presión ("PUP") y valores de conductividad de flujo salino ("SFC") los cuales pueden ser benéficos en el contexto de la presente invención. Los métodos generales adecuados para llevar a cabo la reticulación de superficie de polímeros absorbentes formadores de hidrogel de acuerdo con la presente invención se describen en la patente de E. U. A. 4,541,871 (Obatashi), expedida el 17 de septiembre de 1985; solicitud de PCT publicada WO92/16565 (Stanley), publicada 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), publicada el 18 de marzo de 1993; patente de E. U. A. 4,824,901 (Alexander); expedida el 25 de abril de 1989; patente de E. U. A. 4,789,861 (Johnson); expedida el 18 de enero de 1989; 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; 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 solicitud de patente Europea publicada 509,708 (Garther), publicada el 21 de octubre de 1992; todas estas se incorporan 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 la patente de E. U. A. 5,599,335 (Goldman y otros), expedida el 4 de febrero de 1997. 10 Las partículas de polímero absorbentes formador de hidrogel preparadas de acuerdo con la presente invención típicamente están • substancialmente secas. El término "substancíalmente seco" se utiliza en la presente para representar que las partículas tienen un contenido de líquido, típicamente agua u otro contenido de solución, 15 menor que aproximadamente 50%, de preferencia menor que aproximadamente 20%, muy preferiblemente menor que aproximadamente 10% en peso de las partículas. En general, el contenido de líquido de las partículas de polímero absorbente formador de hidrogel está en la escala de aproximadamente 0.01% a • 20 aproximadamente 5% en peso de las partículas. Las partículas individuales pueden ser secadas a través de cualquier método convencional tal como a través de calentamiento. Alternativamente, cuando las partículas se forman utilizando una mezcla de reacción acuosa, el agua puede ser removida de la mezcla de reacción a 25 través destilación azeotrópica. La mezcla de reacción acuosa que contiene polímero también puede ser tratada con un solvente de deshidratación, tal como metanol. 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. Aunque los materiales, según descritos anteriormente pueden satisfacer los requerimientos tales como (por ejemplo, material formador de hidrogel puro, o un material de espuma puro) los miembros preferidos que serán utilizados como el miembro absorbente de almacenamiento comprenden dos o más de estos materiales. Esto por lo general permite utilizar materiales los cuales por sí mismos no satisfacen los criterios, pero si la combinación. La función principal de dichos miembros de almacenamiento de fluido es absorber el fluido del cuerpo desechado ya sea directamente o de otros miembros absorbentes (por ejemplo, miembros de adquisición/distribución de fluido), y después retienen dicho fluido, aún cuando se somete a presiones normalmente encontradas como resultado de los movimientos del usuario. La cantidad de polímero absorbente formador de hidrogel contenido 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 altas y relativamente más bajas. Para medir la concentración del polímero absorbente formador de hídrogel en una región dada de un miembro absorbente, el porcentaje en peso de polímero formador de hídrogel 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, es utilizada. 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 de por lo menos aproximadamente 10%, y de preferencia será de al menos aproximadamente 40%, preferiblemente al menos alrededor de 50%, o aún por lo menos aproximadamente 60%, aún muy preferiblemente por lo menos aproximadamente 70%, o aún por lo menos alrededor de 80%, posiblemente hasta más para hacerse esencialmente puro (100%) en el peso total del miembro de almacenamiento absorbente. Como otro ejemplo del material que proporciona la integridad de la mezcla, en miembros absorbentes comprendiendo una mezcla de polímero formador de hidrogel y espuma polimérica en partículas, el miembro puede comprender un material termoplástico. Después de la fusión, por lo menos una fusión de este material termoplástico emigra hacia las intersecciones de los componentes del miembro respectivo, típicamente debido a gradientes capilares entre partículas o entre fibras. Estas interacciones se convierten en sitios de unión del material termoplástico. Cuando se enfrían, los materiales termoplásticos en estas intersecciones se solidifican para formar los sitios de unión que mantienen la matriz de materiales conjuntamente.
Los materiales termoplásticos opcionales útiles en la presente pueden estar en cualquier variedad de formas, incluyendo partículas, fibras, combinaciones de partículas y fibras. Las películas termoplásticas son una forma particularmente preferida, debido a su habilidad para formar numerosos sitios de enlace. Los materiales • termoplásticos adecuados pueden hacerse de cualquier polímero termoplástico que pueda ser fundido a temperaturas que no dañarán en forma extensa los materiales que comprenden el miembro absorbente. Preferiblemente, el punto de fusión de este material 10 termoplástico será menor que aproximadamente 190°C y de preferencia alrededor de 75 y aproximadamente 175°C. En cualquier • caso, el punto de fusión de este material termoplástico no debe ser menor que la temperatura a la cual las estructuras absorbentes térmicamente enlazadas, cuando se utilizan en artículos 15 absorbentes, probablemente van a ser almacenadas. El punto de fusión del material termoplástico típicamente no es menor que aproximadamente 50%. Los materiales termoplásticos y, en particular, las fibras termoplásticas, pueden hacerse a partir de una variedad de 20 polímeros termoplásticos, incluyendo tales como polietileno (por ejemplo PULPEX®) y polipropileno, poliésteres, copoliésteres, acetato de polivinilo, acetato de polietilvinilo, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, poliacrílicos, poliamidas, copoliamidas, poliestirenos, y copolímeros de cualquiera de los anteriores tales 25 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 enlazado, resultante, los materiales termoplásticos adecuados incluyen fibras hidrofóbicas que se han hecho hidrofílicas, tales como fibras termoplásticas tratadas con agente tensoactivo o tratadas con sílice derivadas de, por ejemplo, poliolefinas tales como polietileno o polipropileno, poliacrílicos, poliamidas, poliésteres, poliuretanos, y similares. La superficie de la fibra termoplástica hidrofóbica puede hacerse hidrofílica a través del tratamiento con un agente tensoactivo, tal como un agente tensoactivo no iónico o aniónico, por ejemplo, rociando la fibra con un agente tensoactivo sumergiendo la fibra en un agente tensoactivo o incluyendo el agente tensoactivo como parte del baño de fusión del polímero para producir la fibra termoplástica. Después de la fusión y resolidificación, el agente tensoactivo tenderá a permanecer en la superficies de la fibra termoplástica. Los agentes tensoactivos adecuados incluyen agentes tensoactivos no iónicos tales como Brij® 76, fabricados por ICI Pegosperse, nombre comercial de Glyco Chemical, Inc. de Greenwich, Connecticut. Además de los agentes tensoactivos no iónicos, se pueden utilizar agentes tensoactivos aniónicos. Estos agentes tensoactivos pueden ser aplicados a las fibras termoplástícas a niveles de, por ejemplo, alrededor de 0.2 a 1 g por cm2 de fibra termoplástica. Las fibras termoplásticas adecuadas pueden hacerse a partir de Las fibras bicomponentes excéntricas pueden ser deseables para proporcionar una resistencia más compresora a un espesor de fibra más bajo. Las fibras bicomponentes adecuadas para utilizarse en la presente invención pueden ser ya sea no rizadas (es decir, no dobladas) como rizadas (es decir, flexionadas). Las fibras bicomponentes pueden ser rizadas a través de medios textiles típicos tales como, por ejemplo, un método de caja de elemento o el método de sujeción de engranaje para lograr un rizo "plano" o predominante bidimensional. En el caso de fibras termoplásticas, su longitud puede variar dependiendo del punto de fusión particular y otras propiedades deseadas para otras fibras. Típicamente, estas fibras termoplásticas tienen una longitud de aproximadamente 0.3 a aproximadamente 7.5 cm, de preferencia alrededor de 0.4 a 3.0 cm, y muy preferiblemente una longitud de aproximadamente 0.6 a aproximadamente 1.2 cm. 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 ya sea de denier (gramos por 9000 metros) o decitex (gramos por 10,000 metros). Dichas fibras termoplásticas bicomponentes pueden tener un valor de decitex en la escala de aproximadamente 1.0 a aproximadamente 20, de preferencia alrededor de 1.4 a 10, y muy preferiblemente alrededor de 1.7 a 3.3. El módulo compresor de estos materiales termoplásticos, y especialmente aquel de las fibras termoplásticas, también puede ser importante. El módulo compresor de fibras termoplásticas se ve afectado no solamente por su longitud de diámetro, sino que también por la composición o 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 de compresión de estas fibras termoplásticas 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 del miembro de manejo de fluido Además del miembro de distribución de fluido y de almacenamiento de fluido anteriormente descrito, los artículos de acuerdo con la presente invención pueden comprender miembros de manejo de fluido adicionales y otros componentes. En particular, pueden existir miembros colocados entre la lámina superior y la región de almacenamiento, las cuales se activan al mejorar la funcionalidad de adquisición del artículo absorbente, con respecto a orina, y/o heces fecales. Dichos miembros son bien conocidos por aquellos expertos en la técnica en la forma de capas fibrosas, o regiones de espuma de poro abierto, y/o como se describe en los casos CM1096, solicitud EP No. 96111895.7, CM1453, solicitud de PCT No. PCT/US97/05046, CM1640, solicitud de PCT No. PCT/US97/20842, CM1642, solicitud de PCT No. PCT/US97/20840, CM1643, solicitud de PCT No. PCT/US97/20701 , CM1809, solicitud importante. El módulo compresor de fibras termoplásticas se ve afectado no solamente por su longitud de diámetro, sino que también por la composición o 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 de compresión de estas fibras termoplásticas pueden ser utilizadas para alterar las propiedades, y especialmente las características de densidad de los miembros absorbentes respectivos durante la preparación del núcleo 10 absorbente.
• Otros componentes y materiales del miembro de manejo de fluido Además del miembro de distribución de fluido y de almacenamiento de fluido anteriormente descrito, los artículos de 15 acuerdo con la presente invención pueden comprender miembros de manejo de fluido adicionales y otros componentes. En particular, pueden existir miembros colocados entre la lámina superior y la región de almacenamiento, las cuales se activan al mejorar la funcionalidad de adquisición del artículo absorbente, con respecto a 20 orina, y/o heces fecales. Dichos miembros son bien conocidos por aquellos expertos en la técnica en la forma de capas fibrosas, o regiones de espuma de poro abierto, y/o como se describe en los casos CM1096, solicitud EP No. 96111895.7, CM1453, solicitud de PCT No. PCT/US97/05046, CM1640, solicitud de PCT No. 25 PCT/US97/20842, CM1642, solicitud de PCT No. PCT/US97/20840, CM1643, solicitud de PCT No. PCT/US97/20701 , CM1809, solicitud de EP No. 98110154.6, CM1879, solicitud de EP No. 98114190.6, todas estas incorporadas aquí por referencia. Los artículos de acuerdo con la presente invención también pueden incluir cavidades para recibir y contener desperdicio, separadores que proporcionan huecos para desperdicio, barreras • para limitar el movimiento del desperdicio en el artículo, compartimentos o huecos que aceptan y contienen materiales de desperdicio depositados en el pañal, y similares, o cualquier combinación de los mismos. Ejemplos de cavidades y separadores 10 para utilizarse en productos absorbentes se describen en la patente de E. U. A. 5,514,121 expedida a Roe y otros, el 7 de mayo de 1996, • intitulada "Diaper Having Expulsive Spacer" (Pañal que Tiene Separador de Expulsión); patente de E. U. A. 5,171,236 expedida a Dreier y otros el 15 de diciembre de 1992, intitulada "Disposable 15 Absorbent Article Having Core Spacers" (Artículo Absorbente Desechable que Tiene Separadores de Núcleo); patente de E. U. A. 5,397,318 expedida a Dreier el 14 de marzo de 1995, intitulada "Absorbent Article Having a Pocket Cuff" (Artículo Absorbente que Tiene un Puño de Cavidad); patente de E. U. A. 5,540,671 expedida 20 a Dreier el 30 de julio de 1996, intitulada "Absorbent Article Having a Pocket Cuff With An Apex" (Artículo Absorbente que Tiene un Puño de Cavidad con un Vértice); y solicitud de PCT WO 93/25172 publicada el 3 de diciembre de 1993; intitulada "Spacers For Use in Hygienic Absorbent Articles and Disposable Absorbent Articles 25 Having Such Spacer" (Separadores para Utilizarse en Artículos Absorbentes Higiénicos y Artículos Absorbentes Desechables que Tienen Dicho Separador); y patente de E. U. A. 5,306,266, intitulada "Flexible Spacers For Use in Disposable Absorbent Articles" (Separadores Flexibles para Utilizarse en Artículos Absorbentes Desechables), expedida a Freeland el 26 de abril de 1994. Ejemplos de compartimentos o huecos se describen en la patente de E. U. A. • 4,968,312, intitulada "Disposable Fecal Compartimenting Diaper" (Pañal Desechable con Compartimiento para Heces Fecales, expedida a Khan el 6 de noviembre de 1990; patente de E. U. A. 4,990,147, intitulada "Absorbent Article With Elastic Liner For Waste 10 Material Isolation" (Artículo Absorbente con un Forro Elástico para el Aislamiento de Material de Desperdicio), expedida a Freeland el 5 de • febrero de 1991; patente de E. U. A. 5,62,840, intitulada "Disposable Diapers" (Pañales Desechables), expedida a Holt y otros el 5 de noviembre de 1991; y patente de E. U. A. 5,269,755 intitulada 15 "Trisection Topsheets For Disposable Absorbent Articles and Disposable Absorbent Articles Having Such Trisection Topsheets" (Laminas Superiores de Tres Secciones para Artículos Absorbentes Desechables y Artículos Absorbentes Desechables que Tienen Dichas Láminas Superiores de Tres Secciones), expedida a Freeland y otros • 20 el 14 de diciembre de 1993. Ejemplos de barreras transversales adecuadas se describen en la patente de E. U. A. No. 5,554,143 intitulada "Absorbent Article Having Múltiple Efective Height Transvense Partition" (Artículo Absorbente que tiene una División de Altura Efectiva Múltiple), expedida el 10 se septiembre de 1996 en el 25 nombre de Dreier y otros; patente de PCT WO 94/14395 intitulada "Absorbent Article Having An Upstanding Transverse Partition" (Artículo Absorbente que Tiene una División Transversal Recta), publicada el 7 de julio de 1994 en el nombre de Freeland y otros; y patente de E. U. A. 5,653,703 intitulada "Absorbent Article Having Angular Upstanding Transverse Partition" (Artículo Absorbente que Tiene una División Transversal Recta Angular), expedida el 5 de • agosto de 1997 a Roe y otros. Todas las referencias anteriormente citadas se incorporan aquí por referencia. Los miembros absorbentes de almacenamiento de acuerdo con la presente invención pueden incluir otros componentes opcionales 10 que pueden estar presentes en tramas absorbentes. Por ejemplo, se puede colocar un lienzo de refuerzo dentro del miembro absorbente de almacenamiento, o entre los miembros absorbentes del núcleo absorbente. Dichos lienzos de refuerzo deben ser de tal configuración con el fin de no formar barreras entre las 15 superficies a la transferencia del líquido, especialmente si se colocan entre los miembros absorbentes respectivos del núcleo absorbente. Además, se pueden utilizar varios aglutinantes para proporcionar integridad en seco y en húmedo al núcleo absorbente y/o al mismo miembro de almacenamiento absorbente. En particular, se pueden utilizar fibras de pegamento hidrofílicas. 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 también existen aglutinantes que pueden mejorar las propiedades de 25 absorción capilar del miembro absorbente tales como pegamento hidrofílico fibrizado con un área de superficie suficientemente alta.
En este caso, el pegamento hidrofílico con una alta área de superficie puede proporcionar tanto la 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 con una lámina permeable al líquido, tal como una lámina • de papel seda, para evitar que ei usuario se preocupe con respecto al polímero absorbente en partícula suelto, siempre que la continuidad capilar no se vea dañada. Otros componentes opcionales que pueden ser incluidos son 10 materiales para controlar el olor, contener materia 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 15 seda, para evitar la preocupación del usuario con respecto al polímero absorbente en partículas suelto. Cuando la integridad es introducida a través de un material aglutinante, los aglutinantes adecuados son adhesivos soplados por fusión tales como aquellos descritos en la patente de E. U. A. No. 20 5,560,878, expedida el 1o. de octubre de 1996 a Dragoo y otros, la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia. Los procesos para combinar adhesivos soplados bajo 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. 25 Materiales de la Lámina de Respaldo Respirables Un aspecto particular de la presente invención es la combinación de estructuras absorbentes, como se describió anteriormente, con materiales de lámina de respaldo, los cuales son "respirables", es decir, permiten el paso de gases, tales como aire, o • de vapores, tales como vapor de agua. La lámina de respaldo de la presente invención es aquella porción del artículo absorbente que generalmente está colocada lejos de la piel del usuario y que evita que los exudados absorbidos y 10 contenidos en el núcleo absorbente humedezcan otros artículos que estén en contacto con el artículo absorbente, por ejemplo, un pañal, • tales como sábanas y ropa interior. De esta manera, la lámina de respaldo debe ser esencialmente impermeable a fluidos (por ejemplo, orina). Además de ser substancialmente impermeables al fluido, la 15 lámina de respaldo también debe ser respirable. En particular para pañales desechables, la capacidad de respiración se ha encontrado que es crítica para el funcionamiento, especialmente en condiciones calientes y húmedas. Cuando un artículo absorbente es colocado en un usuario, la piel es ocluida por los materiales que forman el 20 artículo absorbente. Esta oclusión de la piel especialmente en condiciones calientes y húmedas, evita la evaporación y el enfriamiento resultante del área ocluida. La transpiración resultante eleva la humedad relativa del aire dentro del artículo absorbente dando como resultado menos comodidad del usuario y beneficios 25 negativos percibidos por los proporcionadores de cuidado. Se ha encontrado que la velocidad de transmisión de vapor de humedad de la lámina de respaldo es importante para reducir la incidencia de salpullido por calor y otros problemas de la piel asociados con condiciones de alto calor y humedad. La velocidad de transmisión de vapor de humedad puede ser medida a través del método establecido más adelante, en donde la recolección de humedad de CaCI2 a través de un espécimen de prueba de un ambiente que tiene una temperatura constante (40°C) y una humedad (75% RH) durante 5 horas, es registrada. La velocidad de transmisión de vapor de masa (MVTR) se calcula y es expresada en g/m2/24 hr, utilizando la siguiente fórmula: MVTR = (peso final - peso inicial) x 24.0 área de muestra en metros x 5.0 (tiempo en la cámara) Los materiales que exhiben un valor de MVTR de hasta aproximadamente 200 g/m2/24h pueden ser considerados como esencialmente permeables a lo que no es vapor. Este valor debe ser comparado con un valor de hasta 12 000 g/m2/24h, el cual puede ser requerido para cubrir la piel humana sin proporcionar una resistencia adicional importante a la transferencia de humedad lejos de la piel, o alternativamente el resultado cuando se opera la prueba MVTR sin un material de prueba. Existen numerosos materiales conocidos en la técnica como "láminas de respaldo respirables" tales como películas microporosas o laminados de película, materiales no tejidos, incluyendo materiales no tejidos revestidos, materiales no tejidos tratados con plasma, películas monolíticas, películas formadas tales como aquellas que tienen aberturas con una transmisión de fluido direccional, o combinaciones de las mismas. Ejemplos para las así llamadas películas microporosas pueden ser provistos por Mitsui Toatsu Co., Japón bajo la designación de ESPOIR NO. Dichas películas pueden hacerse produciendo una película de polímero tal como hecha a partir de polietíleno, que comprende además partículas llenadoras, tales como carbonato de calcio. Después de haber formado una película en donde estas partículas llenadoras son embebidas en una matriz de material polimérico, la película puede ser mecánicamente tratada con el fin de reforzar y estirar los materiales poliméricos en forma permanente, creando así pequeñas grietas alrededor de las partículas llenadoras que no se deforman. Las grietas son suficientemente pequeñas para permitir que las moléculas de gas de la fase de gas pasen a través de las mismas, pero evitan que los líquidos penetren. De esta manera, los mecanismos de transporte son de flujo lento en capilares. Esta deformación puede ser lograda a través de un número de diferentes formas, en la dirección de la máquina del material tal como a través de estiramiento convencional entre dos disposiciones de rodillo prensador corriendo a una velocidad diferencial, o en direcciones CD tales como fijando los bordes del material en marcos divergentes, o haciéndolos correr a través de rodillos de engranaje muy estrechos, o a través de una combinación de los mismos. Cada uno de estos pasos puede ser ejecutado mientras que el material es calentado (es decir, a una temperatura que excede la temperatura ambiente, es decir, muy generalmente a una temperatura mayor que aproximadamente 40%), o "fría", es decir, por debajo de dicha temperatura. La microporosidad de dichos materiales puede ser impartida como un paso de proceso integral del proceso de fabricación de película, puede ser un paso de proceso separado, o puede ser un paso de proceso el cual este integrado en otra conversión de dichos materiales, tales como cuando se utilizan dichas películas para producir artículos absorbentes. Otros ejemplos se describen en la patente de E. U. A. No. 3,156,242 expedida a Crowe, Jr el 10 de noviembre de 1964, que enseña el uso de una película microporosa como una lámina de respaldo respirable; la patente de E. U. A. No. 3,881,489 expedida a Hartwell el 6 de mayo de 1975, que describe una lámina de respaldo respirable que comprende en combinación dos capas, la primera de las cuales es una película termoplástíca perforada con un bajo volumen de hueco y la segunda de las cuales es un tejido hidrofóbico de alto volumen de hueco, porosa; patente de E. U. A. No. 3,989,867 expedida a Sisson el 2 de noviembre de 1976 que enseña una lámina de respaldo respirable provista con depresiones huecas ahusadas, las cuales evitan el paso de fluidos aunque permite que los vapores pasen fácilmente. Otras películas permeables al vapor y humedad pueden comprender materiales tales como una poliamida, poliéster, poliuretano, acetato de polivinilo o alcohol, o pueden comprender copolímeros de bloque de poliéter, tales como aquellos descritos en la patente de E. U. A. No. 4,493,870. Otras películas pueden comprender una mezcla de (a) un éster de copoliéter de bloque, una amida y/o un poliuretano de copoliéter de bloque, (b) un homo, co o terpolímero de plástico que es incompatible con (a) y (c) un compatibilizador. Dichos materiales se describen en la solicitud de PCT WO 95/16746, publicada el 22 de junio de 1995 en el nombre de E. I. DuPont. Los materiales compuestos que comprenden dichas mezclas de polímero están disponibles de Clopay Corporation, Cincinnati, OH, bajo el nombre comercial de HYTREL mezcla P18-3097. Los materiales adecuados de este tipo también se describen con mayor detalle en la publicación de PCT copendiente WO 98/19861, presentada el 6 de noviembre de 1996 en el nombre de Curro, la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia. Dichas películas pueden ser denominadas como una película monolítica. Dichas películas pueden recoger ciertas cantidades de agua, las cuales pueden ser determinadas mediante ASTM-570. Una vez que dichos materiales han recogido cierta cantidad de agua, su permeabilidad para el agua en realidad puede incrementarse. De esta manera, dichos materiales pueden ser particularmente útiles para la presente invención, con una capa de distribución de líquido en contacto directo y en comunicación de líquido con dichos materiales, por lo que estas películas son fácilmente humedecidas por el líquido descargado hacia el artículo, y esto está sucediendo, debido a las propiedades de extensión y distribución de la región de distribución, sobre un área relativamente grande del artículo absorbente.
Cuando se utilizan materiales de película de plástico, por lo general de ha encontrado que la sensación de plástico no es preferida por los consumidores. En lo sucesivo, por lo general se desea tener una mano mejorada de dichos materiales, que pueda lograrse, entre otras cosas, utilizando materiales fibrosos, tales como materiales no tejidos, los cuales han sido hechos impermeables al líquido tal como ya sea reduciendo al mínimo el tamaño de poro del material no tejido, por ejemplo, combinando tramas hiladas por hilatura con capas sopladas bajo fusión (SMS) o a través de otros tratamientos. Otros materiales pueden ser películas con aberturas, por lo que estos materiales además pueden exhibir una impermeabilidad al líquido unidireccional, como se describe en EP-A-0.710.471. Dichos materiales por lo general tienen valores de permeabilidad altos o muy altos, tales como aproximadamente 4500 g/m2/24h a 6000 g/m2/24h para tramas no tejidas, de manera que también pueden ser totalmente descritos por los valores de permeabilidad al aire, por lo que aproximadamente 1500 a 2500 I/cm2/seg. darán como resultado materiales con SMS convencionales, 2000 a 2300 l/cm2/seg. para tramas cargadas comunes y más de 2500 I/cm2/seg. para tramas hiladas por hilatura con un peso base bajo. Los materiales adecuados pueden ser obtenidos combinando una capa de material fibroso, tal como un material no tejido de peso base bajo, con una capa de película. Dichas capas pueden unirse al la película a través de varios métodos, tales como utilizando adhesivos o a través de unión térmica de éstos conjuntamente, tal como se describe en la patente de E. U. A. 4.725.481, sugiriendo que las películas pueden ser unidas a una tela textil a través de unión adhesiva o de unión por fusión. Sin embargo, el costo para hacer dichas películas y después unir las películas a substratos textiles • fibrosos ha sido relativamente alto para los laminados de película microporosa. Además, las películas permeables al vapor y humedad conocidas como las películas descritas en las patentes de E. U. A. 4,725,481 y 5,445,874, no fácilmente se adhieren a muchos 10 materiales de substrato no tejidos comunes, tales como materiales no tejidos a base de poliolefina, sin la aplicación de un adhesivo por separado. Un material compuesto de película microporosa importante se hace a partir de politetrafluoroetileno que se adhiere a un material textil con un adhesivo, como se describe en la solicitud de 15 patente Británica 2,024,100. Las películas microporosas adhesivamente unidas a substratos textiles han sido utilizadas en una variedad de productos de moda, incluyendo artículos absorbentes, como se describe en la solicitud de patente de PCT Nos. WO 95/16562 y WO 96/39031. 20 Sin embargo, se ha encontrado que estos materiales no han sido suficientemente impermeables al fluido cuando se someten a condiciones de uso normal, por ejemplo, impacto mecánico de un niño sentado. La habilidad de un fluido para ser forzado a través de dichos materiales durante condiciones de uso normales da como 25 resultado productos respirables actuales que exhiben una transmisión no deseada de desperdicio de orina a través de la lámina de respaldo. Por lo tanto, podría ser deseable proporcionar una lámina de respaldo para utilizarse sobre un artículo absorbente desechable tal como un pañal desechable, la cual no sea solamente respirable, es decir, que exhiba una MVTR de por lo menos aproximadamente 2000 g/m2/24 hr., sino que también exhiba una transmisión de fluido dinámica substancialmente de cero cuando se somete a condiciones de uso normales, tal como cuando un bebé se sienta. Ya que el diseño de núcleo de la presente invención está diseñado para distribuir el líquido a través de la capa de distribución que está sobre el lado de la prenda del artículo, y por lo tanto puede estar en contacto directo con la lámina de respaldo, este potencial para la transmisión de fluido es significativamente mayor, más o menos el líquido fuertemente unido puede estar en contacto con la lámina de respaldo. Este efecto se ve agravado aún más, cuando la tensión de la superficie de líquido se reduce cuando se pone en contacto con otros materiales de liberación de agente tensoactivo sobre su trayectoria desde el punto de carga hacia la lámina de respaldo, teniendo así una tensión de superficie reducida. Sin embargo, esto puede conducir a una transmisión de líquido elevada a través de poros o capilares pequeños. Como se utiliza en la presente, "la transmisión de fluido dinámico substancialmente de cero" incluye cualquier valor medido menor que 0.75 g/m2 cuando se somete un material al método de prueba de impacto de fluido dinámico establecido más adelante. El método de prueba de impacto de fluido dinámico está establecido más adelante está diseñado para parecerse a la energía por área que un bebé imparte a una lámina de respaldo de pañal cuando va abruptamente de una posición de pie a sentada. Aunque otros movimientos y actividades comunes de bebés (por ejemplo, gatear sobre el suelo o rodarse), también pueden ocasionar la fuga transmitiendo la orina a través de la lámina de respaldo del pañal, la acción de sentarse proporciona una interacción mecánica clara que puede ser analizada para ganar un entendimiento cuantitativo de las energías de impacto actuales o reales involucradas en las condiciones de uso del pañal típicas. Además de exhibir una velocidad de transmisión de vapor de masa de por lo menos aproximadamente 2000 g/m2/24 hr, los materiales adecuados para la lámina de respaldo también exhibirán una transmisión de fluido dinámica substancialmente de cero cuando se someten a una energía de impacto de aproximadamente 1000 joules/m2. De preferencia, las láminas de respaldo de la presente invención, mientras exhiben una velocidad de transmisión de vapor de masa de por lo menos aproximadamente 20000 g/m224 hr. También exhibirán una transmisión de fluido dinámica substancialmente de cero cuando se someten energías de impacto de aproximadamente 2000 joules/m2, aproximadamente 3000 joules/m2, y aproximadamente 4000 joules/m2. Las láminas de respaldo de la presente invención pueden exhibir una transmisión de fluido dinámica substancialmente de cero cuando se someten a energías de impacto aún mayores, por ejemplo, y energías de impacto de por lo menos aproximadamente 5000 joules/m2 o más. Los materiales de lámina de respaldo adecuados que exhiben una transmisión de fluidos dinámicas substancialmente de cero cuando se someten a una energía de impacto de aproximadamente 1000 joules/m2 y también exhiben una velocidad de transmisión de vapor de masa de por lo menos aproximadamente 2000 g/m224 hr. Incluyen una película monolítica de capa individual capaz de pasar suficiente vapor y humedad, tal como una película a base de poliéster o puede comprender dos o más capas tal como una película a base de poliéster revestida por extrusión sobre una trama no tejida. Además, la lámina de respaldo puede comprender un material microporoso revestida con una película monolítica. Aunque un número de materiales está comercialmente disponible, tales como de Elf Atochem bajo en nombre comercial de PEBAX®, o de BF Goodrich bajo el nombre comercial de ESTAÑE®, los siguientes materiales fueron sometidos a la prueba de velocidad de transmisión de vapor en masa y a la prueba de impacto de impacto dinámica descritas anteriormente.
Muestra A - Exxon Exxair ® XFB-100W disponible de Exxon Chemical Company of Buffalo Grove, IL. Muestra B - Mezcla de película DuPont Hytrel ® #P18-3709 disponible de Clopay Corporation, Cincinnati, OH.
Muestra C - Mezcla de película DuPont Hytrel ® #P18-3708 disponible de Coplay Corporation, Cincinnati, OH. Los resultados de la prueba de velocidad de transmisión de vapor de masa y la prueba de impacto de fluido dinámico se establecen en el Cuadro 1.
CUADRO 1 Velocidad de Transmisión de Vapor de Masa (MVTR) y Valor de Transmisión de Fluido Dinámico (DFTV) Muestra MTVR en g/m2/24hr. DFTV en g/m2 a 1000 joules/m2 A 4600 2.2 B 3400 0.28 C 3300 0.040 Como se puede ver en el Cuadro 1, las Muestras B y C exhibieron una transmisión de fluido dinámico substancialmente de cero cuando se sometieron a una energía de impacto de 1000 joules/m2, y también exhibieron una velocidad de transmisión de vapor de masa de por lo menos aproximadamente 2000 g/m2/24 hr. Las Muestras B y C de esta manera podrían ser adecuadas para utilizarse como una lámina de respaldo sobre un pañal desechable ya que pueden ser respirables y son suficientemente impermeables al fluido cuando se someten a condiciones de uso normales. La Muestra A fue suficientemente respirables (es decir, tubo velocidades de transmisión de vapor de masa de por lo menos aproximadamente 2000 g/m2/24 hr.), sin embargo, exhibió un grado inaceptable de transmisión de fluido dinámica cuando se somete a una energía de impacto de 1999 joules/m2.
Ejemplos Materiales de distribución Las siguientes Muestras 2 a 3 y S.2 a S.4 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 el mezclado apropiado de una fase acuosa conteniendo sales seleccionadas con una fase de aceite conteniendo monómeros y emulsificantes seleccionados. Las fase acuosa típicamente contiene un iniciador tal como persulfato de potasio y una sal inorgánica tal como cloruro de calcio. La fase de aceite típicamente contiene una mezcla de monómeros tales como 2-etilhexilacrilato y monómeros de reticulación tales como divinilbenceno (el cual contiene etil estireno como una impureza) y 1 ,6-hexanodiolactilato. 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 concienzudo 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 de aceite, denominada como la "relación de agua a aceite", o W:O, es utilizada para controlar la densidad de la espuma final producida. Una descripción detallada del aparato y los procedimientos para establecer la formación de HIPE inicial se describe con mayor detalle en la sección de Ejemplos de la patente de E. U. A. No. 5,563,179, supra. Una vez que la instalación del aparato es satisfecha, la agitación comienza en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a una RPM específica. La velocidad de flujo de la fase de agua entonces es incrementada establemente a una velocidad de 44.1 cm3/seg. en un período de tiempo de aproximadamente 30 segundos, y la velocidad de flujo de la fase de aceite es reducida a 1.25 g/seg. durante un período de tiempo de aproximadamente 1 minuto. La contrapresión creada por los mezcladores dinámicos y estáticos en este punto típicamente es de entre aproximadamente 21 y aproximadamente 55 kPa. La velocidad del impulsor después es sometida a la RPM deseada durante un período de 120 segundos. La contrapresión del sistema responde a este ajuste y permanece constante después. La HIPE del mezclador estático es recolectada en una tina redonda de polipropileno, con un diámetro de 43 cm y un altura de 10 cm, con un inserto concéntrico hecho de plástico de Celcon. El inserto tiene un diámetro de 12,7 cm en su base y un diámetro de 12 cm en su parte superior y una altura de 17.1 cm. Las tinas que contienen HIPE son mantenidas en un cuarto mantenido a 65°C durante 18 para curar y proporcionar una película de HIPE polimérica. La película de HIPE curada es removida de las tinas. La espuma en este punto contiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolitos, residuos iniciadores e iniciador). Las espuma es rebanada con una cuchilla de cierra de movimiento recíproco afilada en láminas de espesor deseado. Estas láminas después son sometidas a compresión en una serie de dos rodillos prensadores porosos equipados con un 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 tres rodillos prensadores 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 se seca en forma térmica continuamente. Dicho secado reduce el contenido de humedad aproximadamente 4-20% en peso del material polimerizado.
Muestra 1 Se disolvieron entre 178 litros de agua 36.32 kg de cloruro de calcio anhidro y 189 g de persulfato de potasio. Esto proporciona que la corriente de fase de agua sea usada en un proceso continuo para formar la emulsión de HIPE. A una combinación de monómero comprendiendo divinilbenceno destilado (39% de divinilbenceno y 61% de etilestireno) (1640 g), acrilato de 2-eti Ihexi lo (4720 g), y hexanodioldiacrilato (640 g) se le agregó un emulsificante de monooleato de glicerol (480 g), metiisulfato de dicebodimetil amonio (80 g) y Tinuvin 765 (20 g). El emulsificante de monooleato de diclicerol (Grindsted Products; Brabrand, Dinamarca) comprende aproximadamente 81% de monooleato de digliceron, 1% de otros monoésteres de diglicerol, 3% de polioles y 15% de otros esteres de poliglicerol, imparte un valor de tensión entre fases 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 del materiales se dejó sedimentar durante la noche. No se formó ningún residuo visible y toda la mezcla fue retirada y utilizada 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 (53-55°C) se alimentaron a un aparato de mezclado dinámico. El mezclado concienzudo 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 36.5 cm con un diámetro de aproximadamente 2.6 cm. La flecha sostiene 6 filas de pasadores, 6 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° hacia 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 que forma el aparato de mezclado dinámico, y los pasadores tienen un claro de 1.5 mm desde las paredes el 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 de agua hacia la zona de mezclado dinámico. Un mezclador estático espiral está montado corriente abajo del aparato de mezclado dinámico para proporcionar contra presión en el aparato de mezclado dinámico y para proporcionar la 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 está montada corriente abajo desde el mezclador estático para suministrar el suministro de la emulsión hacia el dispositivo utilizado para curación. Opcionalmente, se utiliza un mezclador estático adicional para proveer la contrapresión adicional para mantener la manguera llena. El mezclador estático opcional puede ser una tubería de 2.5 cm, un mezclador de 12 elementos (McMaster-Carr Modelo 3529K53)T La instalación 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 1 parte de aceite. El aparato de mezclado dinámico es ventilado para permitir que el aire se escape, 4 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 30.13 m3/segundo de fase de agua. Una vez que la instalación del aparato está llena, la agitación comienza en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 850 rpm y la recirculación se comienza a una velocidad de aproximadamente 30 cm3/seg. La velocidad del flujo de la fase de agua después es establemente incrementada a una velocidad de 151.3 cm3/seg durante un período de tiempo de aproximadamente 1 minuto, y la velocidad de flujo de fase de aceite es reducida a 2.52 g/seg. durante un período de tiempo de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación es establemente incrementada a aproximadamente 150 cm3/seg durante el último período. La contrapresión creada por la zona dinámica y mezcladores estáticos en este punto es de aproximadamente 33.8 kPa, lo cual representa la caída de presión total del sistema. La velocidad de la bomba de Waukesha después es establemente reducida a un rendimiento de velocidad de recirculación de aproximadamente 75 cm3/seg. La HIPE que fluye desde el mezclador estático en este punto es recogida en una tina de polietileno redonda, con un diámetro de 102 cm y una altura de 31.8 cm, con lados removibles, muy parecida 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. Las tinas que contienen HIPE son mantenidas en un cuarto a 65°C durante 18 horas para producir la polimerización y formar la espuma. Las espuma de HIPE curada es removida de las tinas de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos iniciadores e iniciador) aproximadamente 55-65 veces (55.65X) el • peso de los monómeros polimerizados. La espuma es rebanada con una cuchilla de cierre 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 prensadores porosos 10 equipados con un vacío, los cuales gradualmente reducen el contenido de fase de agua residual de la espuma aproximadamente 3 • veces (3X) el peso del material polimerizado. 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 prensadores 15 porosos equipados con un vacío a un contenido e 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 o cilindro final a un espesor de aproximadamente 0.069 cm. La espuma 20 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 plegables. 25 Muestra 2 Se disolvieron entre 178 litros de agua 36.32 kg de cloruro de calcio anhidro y 189 g de persulfato de potasio. Esto proporciona que la corriente de fase de agua sea usada en un proceso continuo para formar la emulsión de HIPE. A una combinación de monómero comprendiendo divinilbenceno destilado (42.4% de divinilbenceno y 57.6% de etilestireno) (2640 g), acrilato de 2-etilhexilo (4400 g), y hexanodioldiacrilato (960 g) se le agregó un emulsificante de monooleato de diglicerol (640 g), metiisulfato de dicebodimetil amonio (80 g) y Tinuvin 765 (20 g). El emulsificante de monooleato de diclicerol (Grindsted Products; Brabrand, Dinamarca) comprende aproximadamente 81% de monooleato de digliceron, 1% de otros monoésteres de diglicerol, 3% de polioles y 15% de otros esteres de poliglicerol, imparte un valor de tensión entre fases de aceite/agua mínimo de aproximadamente 2.7 dinas/cm y tiene una concentración de agregación crítica de aceite/aguá de aproximadamente 2.8% en peso. Después del mezclado, esta combinación de materiales se dejó sedimentar durante la noche. No se formó ningún residuo visible y toda la mezcla fue retirada y utilizada 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 concienzudo 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 36.5 cm con 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° hacia 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 que forma el aparato de mezclado dinámico, y los pasadores tienen un claro de 1.5 mm desde las paredes el 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. 5.827.909, la cual se incorpora 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 espiral está montado corriente abajo del aparato de mezclado dinámico para proporcionar contra presión en el aparato de mezclado dinámico y para proporcionar la incorporación mejorada de 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 facilitar el suministro de la emulsión hacia el dispositivo utilizado para curación. Opcíonalmente, se utiliza un mezclador estático adicional para proveer la contrapresión adicional para mantener la manguera llena. El mezclador estático opcional puede ser igual al primero sin modificación. La instalación 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 1 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 m3/segundo de fase de agua. Una vez que la instalación del aparato está llena, la agitación comienza en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 800 rpm y la recirculación se comienza a una velocidad de aproximadamente 30 cm3/seg. La velocidad del flujo de la fase de agua después es establemente incrementada a una velocidad de 151.3 cmVseg durante un período de tiempo de aproximadamente 1 minuto, y la velocidad de flujo de fase de aceite es reducida a 2.52 g/seg. durante un período de tiempo de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación es establemente incrementada a aproximadamente 150 cm3/seg durante el último período. La contrapresión creada por la zona dinámica y mezcladores estáticos en este punto es de aproximadamente 29 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 una tina de polietileno redonda, con un diámetro de 102 cm y una altura de 31.8 cm, con lados removibles, muy parecida 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. Las tinas que contienen HIPE son mantenidas en un cuarto a 65°C durante 18 horas para producir la polimerización y • formar la espuma. Las espuma de HIPE curada es removida de las tinas de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos 10 iniciadores e iniciador) aproximadamente 58-62 veces (58-62X) el peso de los monómeros polimerizados. La espuma es rebanada con • una cuchilla de cierre 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 prensadores porosos 15 equipados con un vacío, los cuales gradualmente reducen el contenido de fase de agua residual de la espuma aproximadamente 6 veces (6X) el peso del material polimerizado. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución al 1.5% de CaCI2 a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos prensadores • 20 porosos equipados con un 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 rodillo final a un espesor de aproximadamente 0.071 cm. La espuma después se seca 25 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 plegables.
Muestra 3 Se disolvieron entre 178 litros de agua 36.32 kg de cloruro de calcio anhidro y 189 g de persulfato de potasio. Esto proporciona que la corriente de fase de agua sea usada en un proceso continuo para formar la emulsión de HIPE. A una combinación de monómero comprendiendo divinilbenceno destilado (39% de divinilbenceno y 61% de etilestireno) (1640 g), acrilato de 2-etilhexilo (4720 g), y hexanodioldiacrilato (640 g) se le agregó un emulsificante de monooleato de glicerol (480 g), metiisulfato de dicebodimetil amonio (80 g) y Tinuvin 765 (20 g). El emulsifícante de monooleato de diclicerol (Grindsted Products; Brabrand, Dinamarca) comprende aproximadamente 81% de monooleato de digliceron, 1% de otros monoésteres de diglicerol, 3% de polioles y 15% de otros esteres de poliglicerol, imparte un valor de tensión entre fases 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 del materiales se dejó sedimentar durante la noche. No se formó ningún residuo visible y toda la mezcla fue retirada y utilizada 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 concienzudo 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 con un diámetro de aproximadamente 1.9 cm. La flecha sostiene 6 filas de pasadores, un • nivel con 3 filas teniendo 21 pasadores y 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° hacia su nivel cercano, con cada nivel separado po 10 .03 mm, cada pasador teniendo un diámetro de 0.5 cm extendiéndos hacia fuera desde el eje central de la flecha a una longitud de 1. • cm. El impulsor de pasador está montado en un manguito cilindric que forma el aparato de mezclado dinámico, y los pasadores tiene un claro de 3 mm desde las paredes el manguito cilindrico. 15 Una porción menor del efluente que sale del aparato d mezclado dinámico es retirada y entra a una zona de recirculación como se muestra en la Figura en la patente de E. U. A. 5,827,909, l cual se incorpora aquí por referencia. La bomba de Waukesha en l zona de recirculación regresa la porción menor al punto de entrad • 20 de las corrientes de flujo de fase de aceite y de agua hacia la zon de mezclado dinámico. Un mezclador estático espiral está montado corriente abajo de aparato de mezclado dinámico para proporcionar contra presión en e aparato de mezclado dinámico y para proporcionar la incorporació 25 mejorada de componentes en la HIPE que finalmente se forma. E mezclador estático (TAH Industries Modelo 070-821), modificad cortando 6.1 cm de su longitud original, tiene una longitud de 35.6 cm y un diámetro externo de 1.3 cm. La instalación 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 1 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/segundo de fase de aceite y 7.56 m3/segundo de fase de agua. 10 Una vez que la instalación del aparato está llena, la agitación comienza en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 1000 rpm y la recirculación se comienza a una velocidad de aproximadamente 8 cm3/seg. La velocidad del flujo de la fase de agua después es establemente incrementada a una velocidad de 45.4 15 cm3/seg durante un período de tiempo de aproximadamente 1 minuto, y la velocidad de flujo de fase de aceite es reducida a 6 g/seg. durante un período de tiempo de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación es establemente incrementada a aproximadamente 45 cm3/seg durante el último período. La 20 contrapresión creada por la zona dinámica y 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 una tina de polietileno redonda, con un diámetro de 43 25 cm y una altura de 10 cm, con un inserto concéntrico hecho de plástico de 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. Las tinas que contienen HIPE son mantenidas en un cuarto a 65°C durante 18 horas para producir la polimerización y formar la espuma. Las espuma de HIPE curada es removida de las tinas de • curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos iniciadores e iniciador) aproximadamente 70-80 veces (70-80X) el peso de los monómeros polimerizados. La espuma es rebanada con 10 una cuchilla de cierre 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 prensadores porosos equipados con un vacío, los cuales gradualmente reducen el contenido de fase de agua residual de la espuma aproximadamente 3 15 veces (3X) el peso del material polimerizado. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución al 1.5% de CaCI2 a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos prensadores porosos equipados con un vacío a un contenido e fase de agua de aproximadamente 2X. El contenido de CaCI2 de la espuma es de 20 entre 3 y 5%. La espuma permanece comprimida después del rodillo final 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 25 material polimerizado. En este punto, las láminas de espuma son muy plegables.
Muestra S.2 Prepara de Alta Área de Superficie a Partir de una HIPE Se disolvieron entre 178 litros de agua 36.32 kg de cloruro de calcio anhidro y 189 g de persulfato de potasio. Esto proporciona que • la corriente de fase de agua sea usada en un proceso continuo para formar la emulsión de HIPE. A una combinación de monómero comprendiendo divinilbenceno destilado (42.4% de divinilbenceno y 57.6% de etilestireno) (2640 g), 10 acrilato de 2-etilhexilo (4400 g), y hexanodioldiacrilato (960 g) se le agregó un emulsificante de monooleato de diglicerol (480 g), • metiisulfato de dicebodimetil amonio (80 g) y Tinuvin 765 (20 g). El emulsificante de monooleato de diglicerol (Grindsted Products; Brabrand, Dinamarca) comprende aproximadamente 81% de 15 monooleato de digliceron, 1% de otros monoésteres de diglicerol, 3% de polioles y 15% de otros esteres de poliglicerol, imparte un valor de tensión entre fases 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 20 mezclado, esta combinación de materiales se dejó sedimentar durante la noche. No se formó ningún residuo visible y toda la mezcla fue retirada y utilizada 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 25 de agua (53-55°C) se alimentaron a un aparato de mezclado dinámico. El mezclado concienzudo 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 36.5 cm con 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° hacia 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 10 central de la flecha a una longitud de 2.3 cm. El impulsor de pasador está montado en un manguito cilindrico que forma el aparato de • mezclado dinámico, y los pasadores tienen un claro de 1.5 mm desde las paredes el manguito cilindrico. Una porción menor del efluente que sale del aparato de 15 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. copend?ente Serie No. 08/716,510, presentada el 17 de septiembre de 1996 por DesMarais, la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia. La bomba de Waukesha en la zona de recirculación • 20 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) tiene 12 elementos con un diámetro externo de 2.5 cm. Una manguera está 25 montada corriente abajo desde el mezclador estático para facilitar el suministro de la emulsión hacia el dispositivo utilizado para curación. Opcionalmente, se utiliza un mezclador estático adicional para proveer la contrapresión adicional para mantener la manguera llena. El mezclador estático opcional puede ser una tubería de 2.5 cm, el mezclador con 12 elementos (McMaster-Carr, Aurora, OH, Modelo 3529K53). • La instalación 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 1 parte de aceite. El aparato de mezclado dinámico es ventilado para permitir que el aire se escape, 10 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 • m3/segundo de fase de agua. Una vez que la instalación del aparato está llena, la agitación comienza en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 1750 15 rpm y la recirculación se comienza a una velocidad de aproximadamente 30 cm3/seg. La velocidad del flujo de la fase de agua después es establemente incrementada a una velocidad de 151.3 cm3/seg durante un período de tiempo de aproximadamente 1 minuto, y la velocidad de flujo de fase de aceite es reducida a 3.03 • 20 g/seg. durante un período de tiempo de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación es establemente incrementada a aproximadamente 150 cm3/seg durante el último período. La contrapresión creada por la zona dinámica y mezcladores estáticos en este punto es de aproximadamente 137 kPa, lo cual representa la 25 caída de presión total del sistema. La velocidad de la bomba de Waukesha (Modelo 30) después es establemente reducida a una velocidad de recirculación de aproximadamente 75 cm3/seg. La HIPE que fluye desde el mezclador estático en este punto es recogida en una tina de polietileno redonda, con un diámetro de 102 cm y una altura de 31.8 cm, con lados removibles, muy parecida 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. Las tinas que contienen HIPE son mantenidas en un cuarto a 65°C durante 18 horas para producir la polimerización y 10 formar la espuma. Las espuma de HIPE curada es removida de las tinas de • curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos iniciadores e iniciador) aproximadamente 48-52 veces (48-52X) el 15 peso de los monómeros polimerizados. La espuma es rebanada con una cuchilla de cierre 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 prensadores porosos equipados con un vacío, los cuales gradualmente reducen el • 20 contenido de fase de agua residual de la espuma aproximadamente 6 veces (6X) el peso del material polimerizado. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución al 1.5% de CaCI2 a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos prensadores porosos equipados con un vacío a un contenido de fase de agua de 25 aproximadamente 4X. El contenido de CaCI2 de la espuma es de entre 8 y 10%.
La espuma permanece comprimida después del rodillo final 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 plegables y "delgadas después del secado".
Muestra S.3 Preparación de Espuma de Alta Área de Superficie a Partir de Una HIPE 10 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 15 la muestra S.2. Una vez que la instalación del aparato está llena, la agitación comienza en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 1700 rpm y la recirculación se comienza a una velocidad de aproximadamente 30 cm3/seg. La velocidad del flujo de la fase de • 20 agua después es establemente incrementada a una velocidad de 151.3 cm3/seg durante un período de tiempo de aproximadamente 1 minuto, y la velocidad de flujo de fase de aceite es reducida a 3.36 g/seg. durante un período de tiempo de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación es establemente incrementada a 25 aproximadamente 150 cm3/seg durante el último período. La contrapresión creada por la zona dinámica y mezcladores estáticos en este punto es de aproximadamente 136 kPa, lo cual representa la caída de presión total del sistema. La velocidad de la bomba de Waukesha después es establemente reducida para producir una 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 Las espuma de HIPE curada es removida de las tinas de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos iniciadores e iniciador) aproximadamente 43-47 veces (43-47X) el peso de los monómeros polimerízados. La espuma es rebanada con una cuchilla de cierre 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 prensadores porosos equipados con un vacío, los cuales gradualmente reducen el contenido de fase de agua residual de la espuma aproximadamente 6 veces (6X) el peso del material polimerizado. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución al 1.5% de CaCI2 a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos prensadores porosos equipados con un 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 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 plegables y "delgadas después del 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 10 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 instalación del aparato está llena, la agitación comienza en el mezclador dinámico, con el impulsor girando a 1750 15 rpm y la recirculación se comienza a una velocidad de aproximadamente 30 cm3/seg. La velocidad del flujo de la fase de agua después es establemente incrementada a una velocidad de 151.3 cm3/seg durante un período de tiempo de aproximadamente 1 minuto, y la velocidad de flujo de fase de aceite es reducida a 3.78 20 g/seg. durante un período de tiempo de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación es establemente incrementada a aproximadamente 150 cm3/seg durante el último período. La contrapresión creada por la zona dinámica y mezcladores estáticos en este punto es de aproximadamente 129 kPa, lo cual representa la 25 caída de presión total del sistema. La velocidad de la bomba de Waukesha después es establemente reducida para producir una 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 Las espuma de HIPE curada es removida de las tinas de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos iniciadores e iniciador) aproximadamente 38-42 veces (38-42X) el peso de los monómeros polimerizados. La espuma es rebanada con una cuchilla de cierre 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 prensadores porosos equipados con un vacío, los cuales gradualmente reducen el contenido de fase de agua residual de la espuma aproximadamente 6 veces (6X) el peso del material polimerizado. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución al 1.5% de CaCI2 a 60°C, son comprimidas en una serie de 3 rodillos prensadores porosos equipados con un 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 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 plegables y "delgadas después del secado".
Métodos de Prueba Condiciones Generales y Orina Sintética A menos que se especifique otra cosa, todas las pruebas se realizaron a aproximadamente 22 +/- 2°C a una humedad relativa de * 35 +/- 15%. La orina sintética utilizada en los métodos de prueba es comúnmente conocida como Jayco SynUrine y está disponible de Jayco Pharmaceuticals Company of Camp Hill, Pennsylvania. La fórmula para la orina sintética es de 2.0 g/l de KCl; 2.0 g/l de 10 Na2SO4; 0.85 g/l de (NH4)H2PO4; 0.15 g/l (NH4)H2PO4; 0.19 g/l de CaCI2; ad 0.23 g/l de MgCI2. Todos los productos químicos son de grado reactivo. El pH de la orina sintética está en la escala de 6.0 a 6.4, 15 Prueba de Flujo de Penetración Vertical El propósito de la prueba de flujo de penetración vertical (VWF) es caracterizar la habilidad de un material absorbente (material de distribución o material de adquisición/distribución) para penetrar el líquido en forma vertical. Cualquier material que tenga suficiente 20 integridad en seco y en húmedo puede ser colgado verticalmente y puede ser probado. Si un material no tiene suficiente integridad, se puede agregar una capa de soporte mecánica adicional ya sea sobre una o ambas superficies del material, tal como un lienzo o red de peso base bajo, el cual no solamente impacte pobremente en 25 cualquier propiedad de manejo de fluido. En esencia, esta prueba es operada colgando 20 cm de una tira de la muestra (en un total de por lo menos 27.5 cm de longitud) verticalmente en un depósito de líquido de prueba, por lo que los 7.5 cm restantes de la muestra son colocados horizontalmente sobre una superficie de plástico. Se utilizan sensores de conductividad eléctrica para determinar el tiempo que toma alcanzar las alturas • específicas. Los datos de incorporación contra tiempos son obtenidos a partir de la pérdida en peso del líquido en el depósito. Al final del experimento, la muestra es cortada en secciones para determinar el perfil de saturación longitudinal. 10 De esta manera, la prueba de VWF da la siguiente información: Incorporación (expresada en gramos, o gramos por área transversal de la muestra, o gramos por peso de la muestra) contra tiempo. Altura de líquido frontal contra tiempo. 15 Flujo a través de la muestra (acumulativo o incrementante) contra tiempo. Perfil de saturación a lo largo de la longitud de la tira al final del experimento. El siguiente equipo fue utilizado para ejecutar la prueba (hace 20 referencia a la Figura 3). Un portaobjetos motorizado 950 (tal como el suministrado por Concord-Renn Co., Cincinnati, Ohio, US) ajustado para obtener una altura apropiada de 20 cm desde el depósito de fluido 960 hacia el tendido horizontal de la muestra 910. El portaobjeto motorizado 950 25 asegura que la muestra 910 esté en contacto con el líquido todo el tiempo utilizando un censor de punto en cero que mantiene el aparato en una posición que está relativa al nivel del fluido 962 en el deposito 960. El portaobjetos 960 además está equipado con rodillos de detección de humedad sensibles a la conductividad 930. Un total de 9 rodillos 930 están separados individualmente a una altura de 2, 3.5, 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 17.5 y 20 cm por arriba del nivel de • depósito 962 (con el centro de los rodillos definiendo esta medida). Dos sensores adicionales 930 están colocados en la parte horizontal del portaobjetos, con el fin de poner en contacto la muestra 910 con una longitud de operación de 22.5 cm y 27.5 cm desde el nivel de 10 líquido. Aunque la anchura exacta de los rodillos 930 es insignificante, aproximadamente una anchura de 1.27 cm se # encuentra adecuada, así como un diámetro de 9.5 mm. Se debe asegurar que el centro del rodillo 930 coincida con esas alturas. Los rodillos a 2, 5, 10, 15, y 20 cm están montados a un brazo 940 en 15 una forma de tipo escalera, y los rodillos a 3.5, 7.5, 12.5 y 17.5 cm están montados sobre otro brazo 940 en una misma forma de tipo escalera. Durante la prueba, estos dos brazos 940 están colocados sobre la superficies opuestas del material de prueba 910, de esta manera, también permitiendo la prueba de materiales de diferentes 20 calibres. Durante la prueba, los brazos 940 están dispuestos en forma paralela, angulados aproximadamente 5° a la vertical. El depósito circular 960 puede ser un tazón de vidrio de capacidad suficiente que el nivel de fluido no caiga significativamente en la prueba tal como un tazón de Pyrex #3140 25 con un diámetro de 150 mm por una altura de 75 mm. El depósito 960 es cubierto para reducir la evaporación por una tapa teniendo una ranura de aproximadamente 2.5 x 5 cm. El depósito 960 está colocado sobre una balanza 965, tal como Mettier PR 1203, Sartorius LC 1200S. Con el fin de asegurar la temperatura constante requerida y las condiciones de humedad de 31-1°C y 85% RH, a menos que se • especifique y se desee otra cosa, el equipo de medición total puede ser colocado en el interior como una cámara ambiental, tal como Electro-Tech Systems, Modelo 518. Un sistema de computadora personal 980 es utilizado para 10 registrar, como una función del tiempo, el cambio de peso de la báscula 965, la señal de los rodillos 930 cuando éstos son • alcanzados por el líquido frontal y la altura del portaobjetos motorizado 950. Aunque se pueden utilizar varios programas para lograr esto, un programa adecuado ha sido desarrollado por 15 Signalysis, Inc., 431 Ohio Pike, Cincinnati, Ohio, US (ver más adelante para más detalle). Con el fin de determinar la altura de las secciones de muestra, se requieren un par de tijeras, una regla, y una balanza analítica tal como Mettier PG503. • 20 La orina sintética utilizada en la presente es la misma a la que se describió anteriormente.
Procedimiento Experimental La muestra de prueba 910 es preacondicionada durante la 25 noche bajo condiciones estándares (22.2°C y 50% de RH), y la cámara ambiental se fija a 31.1°C y 85% RH y se equilibró durante aproximadamente 45 minutos. Se cortó una pieza de muestra 910 de 5.0 x 27.5 cm tal como a través de un dado de corte de esas dimensiones, y se marcaron 11 segmentos de 2.5 cm colocando puntos finos sobre los bordes de la muestra. La muestra 910 después fue prepesada, y su calibre se midió a una presión de aproximadamente 620 Pa a través de un calibrador estándar. La muestra 910 se colocó entre los rodillos 930, de manera que el fondo de la muestra estuvo aproximadamente 1 mm por abajo del punto cero del aparato de VWF, sin el goteo en el depósito de líquido en ese punto. El extremo superior de la muestra 910 se fija a la placa de plástico utilizando una cinta adhesiva convencional 970. La cámara ambiental se cierra, y se equilibró a la temperatura RH fijados, otra vez durante aproximadamente 20 minutos. La unidad computarizada 980 es inicializada a través de la entrada de los datos pertinentes al programa, por ejemplo el nombre de la muestra, la duración deseada de la prueba, la longitud de la muestra, la anchura, el calibre, la temperatura, RH. La prueba se inició sumergiendo la muestra reduciendo el portaobjetos motorizado en el líquido de prueba y (i) incorporación contra tiempo y (ii) veces en el alcanzar las alturas especificadas, son registrados continuamente. La pantalla puede desplegar una gráfica de incorporación contra tiempo, mientras el experimento está en progreso AI final del experimento, la muestra 910 es automáticamente elevada del depósito 960, y se determina el perfil de saturación, mientras se asegura que la muestra está en la misma posición vertical en la que estuvo durante el experimento. Esto es necesario para asegurar que no exista ninguna redistribución de líquido dentro de la muestra mientras se está cortando en secciones. La muestra es removida del punto de prueba mantenido verticalmente mientras que se cortan tiras de 2.5 cm y se colocan en platos prepesados. Las tiras tienen que ser cortadas desde el fondo. Después, la porción horizontal de la muestra también es cortada en secciones de 2.5 cm, cada una colocada en platos de plástico prepesados. Después el peso en número de las secciones es inmediatamente determinado para reducir al mínimo las pérdidas de evaporación. Después, las secciones son secadas en un horno a 65.5°C durante la noche y se vuelven a pesar para determinar los pesos en seco.
Cálculos Incorporación La incorporación puede ser en las siguientes unidades: Q: g Q*: g/cm2 de área transversal en seco inicial. Q1: g/g de peso total de la muestra inicial. QC: incorporación corregida de evaporación en g/cm2. La perdida de evaporación a partir de un depósito parcialmente cubierto (31.1°C y 85% de RH) tiene que ser verificada (por ejemplo, alrededor de 0.009 g/min). Además de esto, la pérdida de evaporación de líquido de la parte humedecida de la muestra tiene que ser considerada para experimentos de larga duración (más de aproximadamente 2 horas). La Incorporación Corregida de Evaporación" (en g/minuto) puede ser calculada substrayendo la pérdida de evaporación acumulativa (es decir, la evaporación del depósito (en g/minuto) • multiplicada por el tiempo (en minutos)) del peso del fluido en el depósito (en gramos) y dividiéndolo entre la anchura y el calibre de la muestra (ambos en centímetros). Cuando los datos son tomado en una distancia n veces para 10 1 = 1 n se calculan las siguientes cantidades: Flujo Acumulativo, Fi (g/cm2/min) • F¡ = Q,*/t, En donde Q¡* es la incorporación (g/cm2) Y t¡ es el tiempo (minutos). 15 Flujo en Incremento, ?F¡ (g/cm2/min) ?F¡ = (Qi-Qi-1*)/(t,-t,-1) Perfil de Saturación a lo Largo de la Longitud de la Muestra. • 20 Carga de líquido en cada sección (g/g) = {Whúmeáo-Wseco)/v\lseco En donde Whúmedo = peso de la sección en húmedo (g) y seco = peso de la sección en seco. Lo siguiente describen la información de Programación de Computadora con más detalle: Se utilizó el programa Wicking Flux 25 para adquirir los dados de velocidad y de incorporación de fluido contra el tiempo para experimentos que corren para cuantificar las características absorbentes de los materiales de pañal. El programa trabaja leyendo los datos en serie a partir de una balanza equipada con una salida RS-232. El reloj interno de la PC se utilizó para rastrear el tiempo. El programa se escribió para una computadora IBM PC o compatible con un sistema DOS 3.0 (o posterior). Cualquier experimento actual que sea corrido, los datos del experimento (valores de incorporación y tiempos) y los valores para todos los tiempos de entrada excepto para el cuadro de muestras) se 10 escriben en un archivo en el directorio actual de DOS. Este archivo puede ser abierto a través de Excel en una estación de IBM para • análisis y presentación adicional de datos. Un protocolo de prueba típico se describe a continuación: Campos de entrada 15 Descripción de material Identificación de material Muestra #1 Operador: Tipo de Fluido: orina sintética Jayco Duración de prueba: 60 minutos • Anchura: 5.0000 cm Longitud: 27.5 cm Peso: 1.9000 g Temperatura: 31.1°C Humedad relativa: 85.0000% Salida Tiempo (minuto) Peso (g) Incorporación (g/cm2) Incorporación (g/g) Altura (cm) 25 0 0.424011 0.88093 0.223164 2 0.04485 0.924011 1.68002 0.486322 3.5 0.0778167 1.22 2.21818 0.642106 5 0.247167 2.017 3.66727 1.06158 7.5 0.552 2.86401 5.2073 1.50738 10 1.12688 3.79501 6.90002 1.99738 12.5 1.87295 4.5 8.18182 2.36842 15 3.32845 5.409 9.83454 2.84684 17.5 5.53095 6.25302 11.3691 3.29106 20 • Reporte Por lo menos dos mediciones deben ser tomadas en cada muestra, registrando los varios parámetros de salida como una 10 función de tiempo. Claro que el parámetro individual puede ser correlacionado con el otro, y también graficado por consiguiente. Con el propósito de describir materiales adecuados para ser • utilizados dentro de la presente descripción, el flujo acumulativo a una altura de 15 cm se ha encontrado que es particularmente útil. 15 Conductividad de Flujo de Salina (SFC) Esta prueba determina la conductividad de flujo de la salina (SFC) del material absorbente, que puede ser ya sea un material puro (tal como un superabsorbente o un material de polímero formador de hidrogel) o una mezcla (tal como de dicho material de c polímero formador de hidrogel con un material fibroso tal como fieltro de aire). El material o miembro es hinchado en orina sintética Jayco bajo una presión de confinamiento. El objeto de esta prueba es determinar la habilidad del miembro absorbente para adquirir y 25 distribuir los fluidos del cuerpo cuando son depositados a presiones mecánicas de uso. Se utilizaron los métodos de la ley de Darcy y de flujo de estado estable para determinar la conductividad de flujo de la salina. (Ver, por ejemplo, "Absorbency" ed. By P. K. Chatterjee, Elsevier, 1985, Pag. 42-43 y "Chemical Engineering Vol. II, Tirad Edition, J. M. Coulson and J. G. Richardson, Pergamon Press, 1878, Pag. 125-127). El miembro es prehinchado en orina sintética Jayco durante un • período de 60 minutos y después se mide su conductividad de flujo bajo una presión de confinamiento mecánica de aproximadamente 2 kPa. La conductividad de flujo es medida utilizando una solución de 0.118 M de NaCl. Para miembros que comprenden un polímero 10 absorbente formador de hidrogel cuya incorporación de orina sintética Jayco contra tiempo ha sido substancialmente nivelada, se • ha encontrado que esta concentración de NaCI mantiene el hinchamiento de la capa de hidrogel substancialmente constante durante la medición. Para algunos miembros absorbentes que 15 comprenden polímeros absorbentes formadores de hidogel, pueden ocurrir pequeños cambios en el espesor como resultado del hinchamiento del polímero, deshinchamiento del polímero polímero y/o cambios en la porosidad de la capa de hidrogel. Una presión hidrostática constante de 4920 dinas/cm2 (5 cm de 0.118 M NaCI) 20 utilizada para la medición. La velocidad de flujo es determinada midiendo la cantidad de solución que fluye a través del miembro absorbente como una función del tiempo. La velocidad de flujo puede variar sobre la duración de la medición. Las razones para la variación de velocidad 25 de flujo ¡ncluyen cambios en el espesor del miembro absorbente tal como puede ocurrir en presencia de una capa de hidrogel, la creación de canales de flujo y cambios en la viscosidad del fluido intersticial, ya que el fluido inicialmente presente en huecos intersticiales (que, por ejemplo, pueden contener polímero extraíble y disuelto) es reemplazado de NaCl. Si la velocidad del flujo depende del tiempo, entonces la velocidad de flujo inicial, típicamente obtenida extrapolando las velocidades de flujo medidas a un tiempo de cero, es utilizada para calcular la conductividad de flujo. La conductividad de flujo de la salina se calcula a partir de la velocidad de flujo inicial, dimensiones de la capa de hidrogel y presión hidrostática. Para sistemas en donde la velocidad de flujo es substancialmente constante, se puede calcular un coeficiente de permeabilidad del miembro absorbente a partir de la conductividad de flujo de salina y la viscosidad de la solución de NaCl. Un aparato adecuado 610 para esta prueba se muestra en la Figura 4A. Este aparato incluye un depósito de cabeza hidrostática constante indicado generalmente en 612 que se asienta sobre una camisa de laboratorio indicada generalmente con 614. El depósito 612 tiene una tapa 616 con una ventilación detenida indicada por el número 618 de manera que el fluido adicional puede ser agregado al depósito 612. Un tubo 620 de extremo abierto es insertado a través de la tapa 616 para permitir que el aire entre al depósito 612 con el propósito de suministrar el fluido a una presión hidrostática constante. El fondo inferior del tubo 620 está colocado de manera que mantiene el fluido en el cilindro 634 a una altura de 5.0 cm por arriba del fondo de la capa de hidrogel 668 (ver Figura 4B). El depósito 612 está provisto con un tubo de suministro 622 generalmente con forma de L teniendo una entrada 622a que está por debajo de la superficie del fluido en el depósito. El suministro del fluido por tubo 622 es controlado por una llave de paso 626. El tubo 622 suministra fluido desde el depósito 612 hacia un ensamble de pistón/cilindro generalmente indicado en 628. Por abajo del • ensamble 628 está un tamiz de soporte (no mostrado) y un depósito de recolección 630 que se asienta sobre una balanza de laboratorio 632. Haciendo referencia a la Figura 4A, el ensamble 628 10 básicamente consiste de un cilindro 634, un pistón generalmente indicado en 636 y una cubierta 637 provista con agujeros para el • pistón 636 y el tubo de suministro 622. Como se muestra en la Figura 4A, la salida 622b del tubo 622 está colocada por abajo del extremo inferior del tubo 620 y de esta manera también estará por debajo de 15 la superficie del fluido (no mostrada) en el cilindro 634. Como se muestra en la Figura 4A, el pistón 636 consiste de una flecha 638 de LEXAN" generalmente cilindrica, teniendo un agujero cilindrico concéntrico 640 perforado en el eje longitudinal de la flecha. Ambos extremos de la flecha 638 son maquinados para proporcionar los 20 extremos 42 y 646. Una carga indicada en 648 descansa sobre el extremo 642 y tiene un agujero cilindrico 648a perforado a través de su centro. Insertada en el otro extremo 646 se encuentra una cabeza de pistón de teflón 650 generalmente circular, que tiene una depresión 25 anular 652 en su fondo. La cabeza de pistón 650 está dimensionada para moverse deslizablemente dentro del cilindro 634. Como se muestra particularmente en la Figura 4C, la cabeza de pistón 650 está provista con 4 anillos concéntricos de 24 agujeros cilindricos, cada uno indicado en 654, 656, 658, y 660. Como se puede ver en la Figura 4C, los anillos concéntricos 654 a 660 se fijan dentro del área definida por la depresión 652. Los agujeros de cada uno de estos anillos concéntricos están perforados hacia la parte superior hacia el fondo de la cabeza de pistón 650. Los agujeros en cada anillo están separados aproximadamente 15° y desviado aproximadamente 7.5° de los agujeros en anillos adyacentes. Los agujeros en cada anillo 10 tienen un diámetro progresivamente más pequeño que desde adentro del anillo 654 (diámetro de 0.518 cm) al anillo 660 (diámetro de • 0.282 cm). La cabeza de pistón 650 tiene un agujero cilindrico 662 perforado en su centro para recibir el extremo 646 de la flecha 638. Como se muestra en la Figura 4B, un disco de vidrio circular de 15 frita 664 se fija dentro de la depresión 652. Unido el extremo inferior del cilindro 634 se encuentra un tamiz de tela de acero inoxidable de 400 mallas, 666, que está biaxialmente estirado para la tenacidad antes de la unión. La muestra del polímero absorbente formador de hidrogel indicada en 668 está soportada sobre el tamiz 666. • 20 El cilindro 634 está perforado a partir de una barra de LEXAN" transparente o equivalente, y tiene un diámetro interno de 6.00 cm (área = 28.27 cm2), un espesor de pared de aproximadamente 0.5 cm y una altura de aproximadamente 6.0cm. La cabeza de pistón 650 es maquinada a partir de una barra de teflón sólido. Tiene una altura de 25 1.588 cm y un diámetro que es ligeramente menor que el diámetro interno del cilindro 634, de manera que se fija dentro del cilindro con 74 claros de pared mínimos pero se sigue deslizando libremente. La depresión 652 tiene un diámetro de aproximadamente 56 mm por 4 mm de profundidad. El agujero 662 en el centro de la cabeza de pistón 650 tiene una abertura roscada de 1.588 cm (18 roscas/2.5 cm) para el extremo 646 de la flecha 638. El disco de frita 664 es • elegido para alta permeabilidad (por ejemplo, Chemglass Cat No. CG-201-40, diámetro de 60 mm, porosidad gruesa X) y está molido de manera que se fija ceñidamente dentro de la depresión 652 de la cabeza de pistón 650, con el fondo del disco estando inundado en el 10 fondo de la cabeza de pistón. La flecha 638 es maquinada a partir de una barra de LEXAN" y tiene un diámetro externo de 2.77 cm y un ^t diámetro interno de 0.635 cm. El extremo 646 tiene una longitud de aproximadamente 1.27 cm y está roscado para coincidir con el agujero 662 en la cabeza de pistón 650. El extremo 642 tiene una 15 longitud de aproximadamente 2.5 cm y un diámetro de 1.582 cm, formando un espaldón anular para soportar la carga de acero inoxidable 648. El fluido que pasa a través del agujero 640 en la flecha 638 directamente puede tener acceso al disco de frita 664. La carga de acero inoxidable anular 648 tiene un diámetro interno de • 20 1.588 cm de manera que se desliza sobre el extremo 642 de la flecha 638 y descansa sobre el espaldón anular formado en la misma. La carga combinada de disco de vidrio de frita 664, el pistón 636 y la carga 648 es igual a 596 g, que corresponde a una presión de 2.1 kPa para un área de 28.27 cm2. La cubierta 637 es maquinada a 25 partir de LEXAN" o su equivalente y está dimensionada para cubrir la parte superior del cilindro 634. Tiene una abertura de 2.228 cm en su centro para la flecha 638 del pistón 636 y una segunda abertura cerca de su extremo para el tubo de suministro 622. El cilindro 634 descansa sobre un tamiz de soporte de acero inoxidable rígido de 16 mallas (no mostrado) o equivalente. Este tamiz de soporte es suficientemente permeable que no impide el flujo • de fluido hacia el depósito de recolección 630. El tamiz de soporte generalmente es utilizado para soportar el cilindro 634 cuando la velocidad de flujo de la solución salina a través del ensamble 628 es mayor que aproximadamente 0.02 g/seg. Para velocidades de flujo 10 menores que aproximadamente 0.02 g/seg., es preferible que exista una trayectoria de fluido continua entre el cilindro 634 y el depósito • de recolección. Esto puede lograrse reemplazando el tamiz de soporte, el depósito de recolección 630 y la balanza analítica 632 con la balanza analítica 632 con la balanza analítica 716 , el 15 depósito 712 el embudo de frita 718 y los tubos de conexión respectivos y válvulas del aparato 710, y colocando el cilindro 634 sobre el disco de frita en el embudo de frita 718. La orina sintética utilizada en este método es igual a la definida en la parte general. • 20 La solución de 0.018 M de NaCI es preparada disolviendo 6.896 g de NaCI (Baker Analyzed Reagent o equivalente) en 1.0 litros de agua destilada. Una balanza analítica 632 exacta a 0.01 g (por ejemplo, Mettier PM4000 o equivalente) típicamente es utilizada para medir la 25 cantidad de fluido que fluye a través de la capa de hidrogel 668 cuando la velocidad de flujo es aproximadamente 0.02 g/seg o más.
Una balanza más exacta (por ejemplo, Mettier AE 200 o equivalente) puede ser necesaria para capas de hidrogel menos permeables que tienen velocidades de flujo más bajas. La balanza preferiblemente está ¡nterconectada a una computadora para verificar la cantidad de fluido contra el tiempo. • El espesor del miembro absorbente 668 en el cilindro 634 se mide a una exactitud de aproximadamente 0.1 mm. Cualquier método que tenga la exactitud requisito puede ser utilizado, siempre que las cargas no sean removidas y el miembro absorbente no sea 10 adicionalmente comprimido o molestado durante la medición. Utilizando un calibre (por ejemplo, Manostat 15-100-500 o • equivalente) para medir la distancia vertical entre el fondo de la carga de acero inoxidable 648 y la parte superior de la cubierta 637, con relación a la distancia sin ningún miembro absorbente 668 en el 15 cilindro 634, es aceptable. También es aceptable el uso de un calibrador profundo (por ejemplo, ONO Sokki EG-225 o equivalente) para medir la posición del pistón 636 o de la carga de acero inoxidable 648 con relación a cualquier superficie fija, comparado con su posición sin ningún miembro absorbente en el cilindro 634. 20 La medición de SFC se realiza a temperatura ambiente (es decir, 20-25°C) y se realiza como sigue: La muestra de prueba puede ser obtenida punzando una estructura con forma circular con un diámetro de 6.0 cm a partir de un miembro absorbente. Cuando el miembro es un componente de un 25 artículo absorbente, otros componente del artículo deben ser removidos antes de la prueba. En aquellas situaciones en donde el miembro no puede ser aislado de otros componentes del artículo sin alterar significativamente su estructura (por ejemplo, densidad, disposición relativa de los materiales de componente, 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. 10 Si la prueba corre con ün material en partículas, tal como granulos superabsorbentes, una alícuota del mismo de 0.9 g • (correspondiendo a un peso base de 0.032 g/cm2) se agrega al cilindro 634 y se distribuye uniformemente sobre el tamiz 666. Para la mayoría de los miembros absorbentes, el contenido de humedad 15 típicamente es menor que 5%. Para éstos, la cantidad de miembros absorbentes que será agregada puede ser determinada en una base en peso seco (como tal). Para miembros absorbentes que tienen un contenido de humedad mayor que aproximadamente 5%, la carga agregada debe ser corregida para humedad. Se debe tener cuidado • 20 para evitar que los miembros absorbentes sea adhieran a las paredes del cilindro. El pistón 636 (menos la carga 648) con el disco 664 colocado en la depresión 652 de la cabeza de pistón 650 es insertado en el cilindro 634 y colocado sobre la parte superior del miembro absorbente seco 668. Sí es necesario, el pistón 636 puede 25 ser girado moderadamente para distribuir más uniformemente el miembro absorbente sobre el tamiz 666. El cilindro 634 después es cubierto con una cubierta 637 y la carga 648 es colocada después sobre ei extremo 642 de la flecha 638. Si la muestra de prueba tiene suficiente integridad para ser probada como una trama, esta puede ser preparada punzonando una estructura con forma circular con un diámetro de 6 cm, tal como a través de un punzón de arco. 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 otros componentes del artículo sin 10 alterar significativamente su estructura (por ejemplo, densidad, disposición relativa de los materiales de componente, propiedades • físicas de 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 15 miembro, de manera que la combinación es representativa del miembro en cuestión. La muestra es prepesada para determinar su peso en seco y agregada al cilindro 634. El procedimiento anterior entonces será aplicado por consiguiente. Un disco de frita (grueso o extragrueso) teniendo un diámetro • 20 mayor que aquel del cilindro 634 es colocado en un contenedor de fondo plano, ancho/hueco que se llena hasta la parte superior del disco de frita con orina sintética Jayco. El ensamble de pistón/cilindro 628 después es colocado sobre la parte superior de este disco de vidrio de frita. El fluido del contenedor pasa a través 25 del disco de frita y es absorbido a través del miembro absorbente 668. Después de un período de 60 minutos, el espesor de los miembros absorbentes es determinado. Se debe tener cuidado de que los miembros absorbentes no pierdan fluido o tomen aire durante este procedimiento. El ensamble de pistón/cilindro 628 después es transferido al aparato 610. El tamiz de soporte (no mostrado) y cualquier hueco entre el y el ensamble de pistón/cilindro 628 es presaturado con una solución salina. Si el embudo de frita 718 del aparato PUP 710 es utilizado para soportar el cilindro 634, la superficie del embudo de frita debe ser mínimamente elevada con relación a la altura del fluido en el depósito de recolección, con las válvulas entre el embudo de frita y el depósito de recolección estando en una posición abierta. (La elevación del embudo de frita debe ser suficiente de manera que el fluido que pasa a través de la capa de hidrogel no se acumule en el embudo). La medición de SFC es iniciada agregando una solución de NaCI a través del agujero 640 en la flecha 638, para expulsar el aire desde la cabeza de pistón 650 y después hacer girar la llave de paso 626 a una posición abierta de manera que el tubo de suministro 622 suministra el fluido al cilindro 634 a una altura de 5.0 cm por arriba del fondo del miembro absorbente 668. Aunque la medición se considera que ha sido iniciada en el momento en que se agregó primero la solución de NaCI, el tiempo en el cual una presión hidrostática estable, correspondiendo a 5.0 cm de la solución salina, y una velocidad de flujo estable es obtenido (ts), se observa. (El tiempo ts típicamente debe ser debe ser de aproximadamente 1 minutos menos). La cantidad de fluido que pasa a través del miembro absorbente 668 contra el tiempo es determinada gravimétricamente para un período de 10 minutos. Después del tiempo transcurrido, el ensamble de pistón/cilindro 628 es removido y el espesor del miembro absorbente 668 es medido. En general, el cambio en espesor del miembro absorbente es menor que aproximadamente 10%. En general, la velocidad de flujo no necesita ser constante. La velocidad de flujo dependiente del tiempo a través del sistema, Fs(t) es determinada, en unidades de g/seg, dividiendo la carga creciente de fluido que pasa a través del sistema (en gramos) ente el tiempo creciente (en segundos). Solamente los datos recopilados para los tiempos entre ts y ts + 10 minutos son utilizados para los cálculos de velocidad de flujo. Los resultados de la velocidad de flujo entre ts y ts + 10 minutos son utilizados para calcular un valor para Fs(t = 0), la velocidad de flujo inicial a través del miembro absorbente. Fs(t = 0) se calcula extrapolando los resultados de un ajuste de mínimos cuadrados de Fs(t) contra tiempo para t = ts. Para una capa que tiene una permeabilidad muy alta (por ejemplo, una velocidad de flujo mayor que aproximadamente 2 g/segundo), puede no ser práctico recolectar el fluido durante el período de tiempo total de 10 minutos. Para velocidades de flujo mayores que aproximadamente 2 g/segundo, el tiempo de recolección puede ser reducido en proporción a la velocidad de flujo. Para algunos miembros absorbentes que comprenden polímeros absorbentes formadores de hidrogel teniendo permeabilidad extremadamente baja, la absorción del fluido por el hidrogel compite con el transporte de fluido a través del miembro absorbente y ya sea no existe ningún flujo de fluido a través del miembro absorbente y hacia el depósito o, posiblemente, existe una absorción neta del fluido fuera del depósito de PUP. Para este miembro absorbente de permeabilidad extremadamente baja, es opcional extender el tiempo para la absorción de orina sintética Jayco durante períodos más largos (por ejemplo, 16 horas). En una medición por separado, la velocidad de flujo a través del aparato 610 y el ensamble de pistón/cilindro 628 (Fa) se mide como se describió anteriormente, excepto que no está presente ningún miembro absorbente. Si, Fa es mucho mayor que la velocidad de flujo a través del sistema cuando el miembro absorbente está presente, Fs entonces no es necesaria ninguna corrección para la resistencia de flujo del aparto SFC y el ensamble de pistón/cilindro. En este límite, Fg = Fs, cuando Fg es la contribución del miembro absorbente a la velocidad de flujo del sistema. Si embargo, si este requerimiento no se satisface, entonces se utiliza la siguiente corrección para calcular el valor de Fg a partir de los valores de Fs y Fa: Fg = (Fa x Fs)/(Fa-Fs) La Conductividad de Flujo de Salina (K) del miembro absorbente se calcula utilizando la siguiente ecuación: K = {Fg(t = 0)xL = }/{oxA?P} en donde Fg(t = 0) es la velocidad de flujo en g/seg. determinada a par del análisis de regresión de los resultados de velocidad de flujo y cualquier corrección debida a la resistencia de flujo del ensamble/aparato, LO es el espesor inicial del miembro absorbente en centímetros, p es la densidad de la solución de NaCI en g/cm3. A es el área del miembro absorbente en cm2, ? P es la presión hidrostática en dinas/cm2, y la conductividad de flujo de salina K, está en unidades de cm3 seg/g. El promedio de tres determinaciones debe ser reportado. Para el miembro absorbente en donde la velocidad de flujo es substancialmente constante, se puede calcular un coeficiente de permeabilidad (k) a partir de la conductividad de flujo de salina utilizando la siguiente ecuación: k = µ.K, en donde µ es la viscosidad de la solución de NaCI en g/s/cm y el coeficiente de permeabilidad, k, está en unidades de cm2. Los siguiente es un ejemplo de cómo SFC puede ser calculado para una capa de polímero formador de hidrogel pura: El valor medido de Fa es de 412 g/min = 6.87 g/seg. Para una sola determinación de la muestra de polímero formador de hidrogel en partículas 3-5 (Ejemplo 3), el valor extrapolado para Fs(t = 0) es de 33.9 g/min = 0.565 g/seg., con una relación un baja de pendiente:intercepción de 9 x 10-5 seg-1. La corrección para la resistencia del aparato: Fg = (6.87 x 0.565) (6.87 - 0.565 = 0.616 g/seg. Dada una densidad de salina de 0.118 M de 1.003 g/cm3 (CRC Handbook of Chemistry and Physics, 61st Edition), un espesor de capa de hidrogel de 1.134 cm, un área de capa de hidrogel de 28.27 cm2, y una presión hidrostática de 4920 dinas/cm2. K = (.616 x 1.134)/(1.003 x 28.27 x 4920) x 10-6 cm3seg/gm = 5.0 x 10-6cm3seg/gm. Considerando la velocidad de flujo substancialmente constante y dada una viscosidad de salina de 0.118 M de 0.01015 poises (CRC • Handbook of Chemistry and Physics, 61st Edition): = K = (5.0 x 10-6) x 0.01015 x 10-6 cm2 = 5.1 x 10-8 cm2.
Prueba de permeabilidad de líquido 10 Prueba de Permeabilidad de Líquido Simplificada Esta prueba de permeabilidad simplificada proporciona una • medición para la permeabilidad de dos condiciones especiales: ya sea la permeabilidad puede ser medida para una amplia escala de materiales porosos (tales como materiales no tejidos hechos de 15 fibras sintéticas, o estructura celulósica) a una saturación del 100%, o para materiales, los cuales reaccionan en grados diferentes de saturación con un cambio proporcional en el calibre sin ser llenados con aire (respectivamente la fase de vapor externa), tal como las espumas poliméricas aplastables, para las cuales la permeabilidad a • 20 grados variables de saturación fácilmente puede ser medida a varios espesores. En particular para materiales de espuma polimérica, se ha encontrado útil operar la prueba a una temperatura elevada de 31°C, para simular mejor condiciones de uso para artículos absorbentes. 25 En principio, estas pruebas se basan en la ley de Darcy, de acuerdo con la cual la velocidad de flujo volumétrico de un líquido a través de cualquier medio poroso es proporcional al gradiente de presión, con la constante de proporcionalidad relacionada con la permeabilidad. Q/A = (k/?) * (?P/L) En donde: Q = velocidad de flujo volumétrico [cm3/s]; A = Área transversal [cm2]; K = permeabilidad (cm2) (con 1 Darcio correspondiendo a 9.869* 10'13 m2); ? = Viscosidad (Pises) [Pa*s]; ?P/L = Gradiente de Presión [Pa/m]; L = calibre de la muestra [cm]. Por lo tanto, la permeabilidad puede ser calculada, para un área transversal de muestra fija o dada y viscosidad de líquido de prueba, a través de la medición de la caída de presión y la velocidad de flujo volumétrico a través de la muestra: k = (Q/A) * (L/?P) * ? La prueba puede ser ejecutada en dos modificaciones, la primera refiriéndose a la permeabilidad transplanar (es decir, la dirección de flujo es esencial a lo largo de la dimensión de espesor del material), la segunda siendo la permeabilidad en plano (es decir, la dirección de flujo estando en la dirección x-y del material). La instalación de la prueba para la prueba de permeabilidad transplanar, simplificada puede verse en la Figura 5, la cual es un diagrama esquemático de todo el equipo y, como un diagrama de inserto, una sección transversal parcialmente en explosión, no una vista a escala de la celda de muestra. La instalación de prueba comprende una celda de muestra generalmente circular o cilindrica 120, teniendo una parte superior 121 y una parte inferior 122. La distancia de estas partes puede ser medida y, por lo tanto, ajustada a través de cada una de los tres calibrados circunferencialmente dispuestos 145, y tornillos de ajuste 140. Además, el ambiente comprende varios depósitos de fluido 150, 154, 156 incluyendo un ajuste de altura 170 para el depósito de entrada 150, así como tuberías 180, accesorios de rápida liberación 10 189 para conectar la celda de muestra con el resto del equipo, otras válvulas 182, 184, 186, 188. El transductor de presión diferencial • 197 está conectado a través de la tubería 180 al punto de detección de presión superior 190 y al punto de detección inferior 196. Un dispositivo de computadora 190 para controlar las válvulas se 15 conecta adicionalmente a través de conexiones 199 al transductor de presión diferencial 197, sonda de temperatura 192, y la celda de carga de escala de peso 198. La muestra circular 110 que tiene un diámetro de aproximadamente 2.54 cm está colocado entre dos tamices porosos • 20 135 dentro de la celda de muestra 120, que se hace de piezas cilindricas con un diámetro interno de 2.54 cm, 121, 122, unidas a través de la conexión de entrada 132 al depósito de entrada 150 y a través de la conexión de salida 133 hacia el depósito de salida 154 a través de una tubería flexible 180, tal como una tubería tygon. Las 25 juntas de espuma de celdas cerradas 115 proporcionan protección contra la fuga alrededor de los lados de la muestra. La muestra de prueba 110 es comprimida al calibre que corresponde a la compresión en húmedo deseada, la cual se fija en aproximadamente 1.4 kPa a menos que se mencione otra cosa. El líquido se deja fluir a través de la muestra 110 para lograr un flujo de estado estable. Una vez que se ha establecido el flujo de estado estable a través de la muestra 110, la velocidad de flujo volumétrico y la caída de presión son registrados como una función del tiempo utilizando una celda de carga 198 y el transductor de presión diferencial 197. El experimento puede ser realizado a cualquier presión de cabeza de hasta 80 cm de 10 agua (aproximadamente 7.8 kPa), que puede ser ajustada por el dispositivo de ajuste de altura 170. A partir de estas dimensiones, se puede determinar la velocidad de flujo a diferentes presiones para la muestra. El equipo está comercialmente disponible como un medidor de 15 permeabilidad tal como el suministrado por Porous Materials, Inc. Ithaca, New York, US bajo la designación de PMI Liquid Permeameter, tal como se describe adicionalmente en el manual de usuario respectivo de 2/97. Este equipo incluye dos fritas de acero inoxidable como tamices porosos 135, también especificados en el 20 folleto. El equipo consiste de la celda de muestra 120, depósito de entrada 150, depósito de salida 154, y depósito de desperdicio 156 y válvulas y conexiones de llenado y vaciado respectivas, una escala electrónica, y una unidad de verificación y de control de válvula computarizada 190. 25 El material de junta 115 es una esponja de neopreno de celda cerrada SNC-1 (suave), tal como la suministrada por Netherland Rubber Companu, Cincinnati, Ohio, US. Un grupo de materiales con espesores variables en los pasos de aproximadamente 0.159 cm debe estar disponible para cubrir la escala de 0.159 cm a aproximadamente 1.27 cm en espesor. Además se requiere de un suministro de aire presurizado, de • por lo menos 414 kPa, para operar las válvulas respectivas. El fluido de prueba es desionizada. La prueba después es ejecutada a través de los siguientes pasos: 1) Preparación de la muestra de prueba: 10 En una prueba de preparación, se determinó, si una o más capas de la muestra de prueba se requiere, en donde la prueba se resume a continuación es operada a una presión más baja y más alta. Eí número de capas después es ajustado para mantener la velocidad de flujo durante la prueba de entre 0.5 cm2/seg. a la caída 15 de presión más baja y 15 cm2/segundo a la caída de presión más alta. La velocidad de flujo para la muestra debe ser menor que la velocidad de flujo para la plantilla a la misma caída de presión. Si la velocidad de flujo de la muestra excede a aquella de la plantilla para una caída de presión dada, más capas deben ser agregadas para 20 reducir la velocidad de flujo. Tamaño de la Muestra: Las muestras son cortadas a un diámetro de aproximadamente 2.54 cm, utilizando un punzón de arco, tal como el suministrado por McMaster-Carr Supply Company, Cleveland, OH, US. Si las muestras tienen muy poca resistencia 25 interna o integridad para mantener su estructura durante la manipulación requerida, se puede agregar un medio de soporte de peso base bajo convencional, tal como un lienzo o red de PET. De esta manera, se precortan por lo menos dos muestras (hechas del número requerido de capas cada una, si es necesario). Después, una de estas es saturada con agua desionizada a la temperatura que se va a realizar el experimento (31°C) a menos que se indique otra cosa. El calibre de la muestra en húmedo es medido (si es necesario después de un tiempo de estabilización de 30 segundos) bajo la presión de compresión deseada para la cual el experimento operará utilizando una bomba de calibre convencional (tal como la suministrada por AMES, Waltham, MASS, US) teniendo un diámetro de pata de presión de aproximadamente 2.86 cm, ejerciendo una presión de aproximadamente 1.4 kPa en la muestra (110), a menos que se indique otra cosa. Una combinación apropiada de materiales de junta es elegida, de manera que el espesor total de la espuma de junta 115 es de entre 150 y 200% del espesor de la muestra en húmedo (observar que una combinación del espesor variable del material de junta puede ser necesaria para lograr el espesor total deseado). El material de junta 115 es cortado a un tamaño circular con un diámetro de aproximadamente 7.5 cm, y se corta un agujero de 2.54 cm en el centro utilizando el punzón de arco. En el caso de que las dimensiones de muestra cambien por la humedad, la muestra debe ser cortada de manera que el diámetro requerido sea tomado en el estado húmedo. Esto también debe ser determinado en esta prueba preparatoria, con la verificación de las dimensiones respectivas. Si éstos cambian de manera que se forme un hueco, o la muestra forme arrugas que puedan evitar que esta haga contacto moderado con los tamices o fritas porosas, el diámetro de corte debe ser ajustado por consiguiente. La muestra de prueba 110 es colocada dentro del agujero en la • espuma de junta 115, y el material compuesto es colocado sobre la parte superior de la mitad de fondo de la celda de muestra, asegurando que la muestra está en un contacto plano, liso con el tamiz 135, y no se forma ningún hueco en los lados. 10 La parte superior de la celda de prueba 121 es tendida plana sobre la mesa de laboratorio (u otro plano horizontal) y las tres • formas de calibre 145 montadas en la misma se ponen en cero. La parte superior de la celda de prueba 121 después es colocada sobre la parte inferior 122, de manera que el materia de 15 junta 115 con la muestra de prueba 110 yace entre las dos partes. La parte superior y la parte inferior después son apretadas a través de tornillos de fijación 140, de manera que las tres bombas de calibre son ajustadas al mismo valor según medido para la muestra húmeda bajo la presión respectiva anteriormente dicha. 20 2) Para preparar el experimento, el programa en la unidad computarizada 190 es iniciado y se introduce en la identificación de la muestra, la presión respectiva, etc. 3) La prueba será operada en una muestra 110 para varios ciclos de presión, con la primera presión siendo la presión más baja. Los 25 resultados de las operaciones de presión individual son colocados en diferentes archivos de resultado por la unidad computarizada 190.
Los datos son tomados para cada uno de estos archivos para los cálculos como se describió más adelante. (Una muestra diferente debe ser utilizada para cualquier operación subsecuente del material). 4) El depósito de líquido de entrada 150 se fija a la altura requerida y la prueba es iniciada en la unidad computarizada 190. 5) Después, la celda de muestra 120 es colocada en la unidad de medidor de permeabilidad con accesorios de rápida desconexión 189. 6) La celda de muestra 120 es llenada abriendo la válvula de ventilación 188 y las válvulas de relleno de fondo 184,186. Durante este paso, se debe tener cuidado para remover las burbujas de aire del sistema, lo cual puede ser logrado volteando la celda de muestra verticalmente, forzando las burbujas de aire, si están presentes, a salir del medidor de permeabilidad a través del drenaje. Una vez que la celda de muestra es llenada por la tubería de tygon unida a la parte superior de la cámara 121, las burbujas de aire son removidas de esta tubería hacia el depósito de desperdicio 156. 7) Después de haber removido cuidadosamente las burbujas de aire, las válvulas de relleno inferiores 184 y 186 se cierran, y la válvula de relleno superior 182 se abre, con el fin de llenar la parte superior, también removiendo cuidadosamente las burbujas de aire. 8) El depósito de fluido se llena con fluido de prueba hasta la línea de relleno 152. Después, el flujo es iniciado a través de la muestra iniciando la unidad computarizada 190.
Después de que la temperatura en la cámara de muestra ha alcanzado el valor requerido, el experimento está listo para comenzar. Después de iniciar el experimento a través de la unidad computarizada 120, el flujo de salida de líquido es automáticamente divertido del depósito de desperdicio 156 hacia el depósito de salida 154, y la caída de presión, y la temperatura son verificadas como una función del tiempo durante varios minutos. Una vez que el programa ha finalizado, la unidad computarizada proporciona los datos registrados (en forma numérica y/o gráficas). Si se desea, la misma muestra de prueba puede ser utilizada para medir la permeabilidad a cabezas de presión variables, de esta manera, incrementando la presión de una operación a otra. El equipo debe ser limpiado cada dos semanas, y calibrado por lo menos una vez a la semana, especialmente las fritas, la celda de carga, el termopar, y el transductor de presión, siguiendo así las instrucciones del proveedor del equipo. La presión diferencial es registrada a través del transductor de presión diferencial conectado a los puntos de medición de sondas de presión 194, 196 en la parte superior e inferior de la muestra de celda. Ya que pueden existir otras resistencias de flujo dentro de la cámara agregando a la presión que es registrada, cada experimento debe ser corregido por una operación de plantilla. Una operación de plantilla debe ser realizada a 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 cm de presión requisito, cada día. El medidor de permeabilidad producirá una presión de prueba media para cada experimento y también una velocidad de flujo promedio. Para cada presión de que la muestra ha sido probada, la velocidad de flujo es registrada como una presión corregida por plantilla a través de la unidad computarizada 190, la cual además corrige la presión de prueba media (presión real) a diferenciales de presión registradas a cada altura para dar como resultado la presión corregida. Esta presión corregida es la DP que debe ser utilizada en la ecuación de permeabilidad más adelante. La permeabilidad entonces puede ser calculada a cada presión solicitadas y todas las permeabilidades deben ser promediadas para determinar el valor de k para el material que se está probando. Se deben tomar tres mediciones para cada muestra en cada cabeza y los resultados promediarse y la desviación estándar calcularse. Sin embargo, la misma muestra debe ser utilizada, la permeabilidad medida en cada cabeza, y después una nueva muestra debe ser utilizada para realizar una segunda y tercera réplicas. La medición de la permeabilidad en plano bajo las mismas condiciones como la permeabilidad transplanar descrita anteriormente, puede lograrse modificando el equipo anterior tal como se ilustra esquemáticamente en las Figuras 6A y 6B, mostrando la vista parcialmente en explosión, no en escala solamente de la celda de muestra. Los elementos equivalentes están denotados en forma equivalente, de manera que la celda de muestra de la Figura 6 es denotada en 210, correlacionándose con el número 110 de la Figura 5, y así sucesivamente. De esta manera, la celda de muestra simplificada transplanar 120 de la Figura 5 es reemplazada por una celda de muestra simplificada en plano 220, la cual está diseñada para que el líquido pueda fluir solamente en una dirección (ya sea la dirección de la máquina o la dirección transversal dependiendo de cómo se coloca la muestra en la celda). Se debe tomar cuidado para reducir al mínimo la canalización de líquido a lo largo de las paredes (efectos de pared), ya que esto proporciona erróneamente una alta lectura de permeabilidad. El procedimiento de prueba después es ejecutado absolutamente análogo a la prueba simplificada transplanar. La celda de muestra 220 está diseñada para ser colocada en el equipo esencialmente como se describió par la celda de muestra 120 en la prueba transplanar anterior, excepto que el tubo de relleno está dirigido hacia la dirección de entrada 232 del fondo de la celda 220. La Figura 6A muestra una vista parcialmente en explosión de la celda de muestra, y la Figura 6B es una vista en sección transversal a través del nivel de la muestra. La celda de prueba 220 está hecha de dos piezas: una pieza inferior 225, la cual es similar a una caja rectangular con pestañas, y una pieza superior 223 que se fija dentro de la pieza inferior 225 y también tiene pestañas. La muestra de prueba se corta a un tamaño de aproximadamente 5.1 por 5.1 cm y está colocada en la pieza de fondo. La pieza superior 223 de la cámara de muestra después es colocada en la pieza de fondo 225 y se asienta en la muestra de prueba 210. Un sello de hule de neopreno que no se puede comprimir 224 está unido a la pieza superior 223 para proveer un sello hermético. El líquido de prueba fluye desde el depósito de entrada hacia el espacio de muestra a través de la tubería Tygon y la conexión de entrada 232 además a través de la conexión de salida 233 hacia el depósito de salida. Ya que en esta ejecución de prueba, el control de temperatura del fluido que pasa a través de la celda de muestra puede ser insuficiente debido a las velocidades de flujo más bajas, la muestra es mantenida a la temperatura de prueba deseada a través del dispositivo de calentamiento 226, por lo que agua de termostato es bombeada a través de la cámara de calentamiento 227. El hueco en la celda de prueba se fija al calibre que corresponde a la compresión en húmedo desead, normalmente a 1.4 kPa. Se utilizan cuñas 216 con un tamaño variable de 0.1 mm a 20.0 mm para fijar el calibre correcto, opcíonalmente utilizando combinaciones de varias cuñas. Al principio del experimento, la celda de prueba 220 se hace girar 90° (la muestra está vertical) y el líquido de prueba se deja entrar lentamente desde el fondo. Esto es necesario para asegurar que todo el aire es dirigido desde la muestra y las conexiones de entrada/salida 232/233. Después, la celda de prueba 220 se hace girar de regreso a su posición original para hacer que la muestra 210 quede horizontal. El procedimiento subsecuente es igual a aquel descrito anteriormente para la permeabilidad transplanar, es decir, el depósito de entrada es colocado a la altura deseada, el flujo se deja equilibrar, y la velocidad de flujo y la caída de presión son medidas. La permeabilidad es calculada utilizando la ley Darcy, El procedimiento es repetido para presiones más altas, también.
Para muestras que tienen una permeabilidad muy baja, puede ser necesario incrementar la presión de impulsión, tal como extendiendo la altura o aplicando presión de aire adicional en el depósito con el fin de obtener una velocidad de flujo medible. La permeabilidad en plano puede ser medida independientemente en la dirección de la máquina y transversal, dependiendo de cómo la muestra es colocada en la celda de prueba.
Prueba de Permeabilidad de Líquido General La prueba de permeabilidad generalizada puede medir la permeabilidad como una función de saturación para cualquier material poroso. El principio de las pruebas es similar a uno para la prueba simplificada, con la diferencia esencial siendo que la muestra es cargada con una cantidad definida de aire además de la carga de líquido, dando como resultado un grado fijo de saturación. Esto se logra a través de la disposición de prueba como se ilustra esquemáticamente en la Figura 7, mostrando los principios así como los puntos específicos para la permeabilidad transplanar general, y en la Figura 8, mostrando las diferencias para la permeabilidad en plano general. Los números no referenciados corresponden a los números respectivos de la Figura 5 (por ejemplo, del depósito de desperdicio 356 corresponde al depósito de desperdicio 156, etc). Aquí, también la celda de muestra 320/420 es montada con una fijación (341, no mostrada en la Figura 8) en un dispositivo de ajuste de altura 372, además del depósito de entrada 350 estando a una altura ajustable a través de los medios 370. Este depósito de entrada define una primera diferencia de altura 357 con relación al depósito de salida 354, que se refiere a la presión diferencial ?p (la cual denota la presión diferencial para calcular la permeabilidad). Este depósito de entrada define una segunda diferencia de altura 359 con relación a la altura de la muestra que se refiere a la presión • diferencial ?p(c), la cual denota la presión diferencial enlazada a la saturación en la muestra, por lo que la succión capilar más alta típicamente se correlaciona con la saturación más baja. El experimento es iniciado a una ?Pc baja (cerca de cero cm de 10 agua) en donde la muestra estará a una saturación del 100%. El líquido fluye a través de la muestra debido a la caída de presión • aplicada ?p(c) (altura de depósito de entrada-altura de depósito de salida). A un estado estable, la incorporación de líquido en el depósito de salida se mide como una función del tiempo. La 15 permeabilidad puede ser calculada a partir de la caída de presión y de los datos de velocidad de flujos volumétricos utilizando la ley de Darcy. El grado exacto de saturación puede ser obtenido a partir del peso de la muestra en húmedo después de que la prueba se comparó con la muestra en seco antes de la prueba. 20 Con el fin de medir la permeabilidad a una saturación por debajo de 100%, una nueva muestra de prueba primero se llevó a una saturación del 100% como se describió en el párrafo anterior. Después, la muestra es movida a una altura más alta (10 cm por ejemplo) y se deja equilibrar a esa altura. Durante este tiempo, el 25 líquido continuamente fluye desde la entrada hacia el depósito de salida. La saturación en la muestra se reducirá con el tiempo. Cuando se alcanza el estado estable, es decir, cuando la gráfica de incorporación contra tiempo es lineal, la velocidad de flujo, la caída de presión y la saturación son medidas como se describió anteriormente. Este procedimiento es repetido para varias alturas de • muestra utilizando nuevas muestras. Puede ser necesario incrementar la caída de presión entre los depósitos de entrada y de salida a medida que la saturación se reduce con el fin de obtener una velocidad de flujo medible. Esto se 10 debe a, para la mayoría de los materiales porosos, que la permeabilidad se reduce fuertemente con la reducción de la • saturación. Es necesario que la caída de presión entre los depósitos de entrada y de salida sea mucho menor que la succión capilar. Es necesario utilizar depósitos de líquido amplios 352, 354 con 15 el fin de asegurar que el nivel de líquido no cambie significativamente mientras espera alcanzar el estado estable. Esta prueba proporciona permeabilidad contra saturación para el ciclo de desabsorción, es decir la muestra tiene una saturación mayor para el inicio. Claro que, mientras los datos de permeabilidad 20 pueden ser mejorados para cada ciclo de absorción, estos no deben ser utilizados en evaluaciones presentes, ya que puede ocurrir algún efecto de histeresis. La celda de muestra 320 para la prueba de permeabilidad transplanar general difiere de la celda de muestra 120 de la prueba 25 de permeabilidad transplanar simplificada esencialmente que comprende dos fritas 335 dispuestas sobre la parte superior y por debajo de la muestra 310. Para las fritas 335, es necesario asegurar que la mayoría de la resistencia al flujo es ofrecida por la muestra y que la resistencia de frita es baja. Una membrana delgada, de poro fino sobre una frita gruesa permite mediciones de altura altas sin ofrecer una resistencia significativa al flujo. Las fritas deben ser seleccionadas con el fin de tener una presión de punto de burbuja suficientemente alta que corresponda a más de aproximadamente 200 cm de altura de agua, pero al mismo tiempo proporcionen una baja resistencia de flujo. Esto puede lograrse seleccionando membranas suficientemente delgadas de la presión del punto de burbuja requisito que cubre una estructura de soporte más abierta. Para las pruebas de permeabilidad en general se debe de tener cuidado que el aire permita hacer contacto con la muestra a través de las superficies laterales, de manera que permite grados variables de saturación dependiendo de ?p(c). De esta diseño de celda de muestra es esencialmente idéntico a la celda de prueba de la prueba transplanar simplificada, excepto que el material de junta de espuma es removido, y la disposición para ajustar el hueco entre las partes superior e inferior reemplazado por un dispositivo de generación de presión constante, tal como una carga 317 para mantener (junto con la carga de la pieza superior 321 la muestra bajo la presión deseada de aproximadamente 1.4 kPa, a menos que se desee otra cosa. Para la prueba de permeabilidad en plano general, la celda de muestra 420 se muestra en la Figura 8, la cual es un diseño es derivado de la prueba en plano simplificada y los principios como se describió anteriormente. De esta manera, el fluido que entra a la celda de muestra 420 a través de la entrada de fluido 432 y la salida 433, las cuales están conectadas a las membranas 435, tales como las fritas del tipo descrito anteriormente (para fritas 335). La muestra de prueba 410 está colocada con sus extremos cubriendo las dos fritas, pero no con la parte central de 5.5 x 5.5 cm, por lo que se pueden evitar arrugas y huecos entre la muestra y las membranas. La muestra de prueba 410 es colocada entre la parte superior e inferior de la celda de muestra 420, con la carga 417 siendo utilizada para ajustar la presión bajo la cual el experimento corre 10 (aproximadamente 1.4 kPa) a menos que se desee y se indique otra cosa. También, la muestra es mantenida a una temperatura constante • a través del dispositivo de calentamiento 426, por ejemplo, bombeado agua a temperatura constante a través de la cámara de calentamiento 427. 15 También para esta instalación, la posibilidad de introducción de aire a la muestra a través de la superficies laterales es esencial para permitir grados variables de saturación.
Viscosidad de Líquido # 20 La viscosidad de líquido es un parámetro de entrada importante para la determinación anterior, y debe ser tomada para el fluido respectivo para la temperatura respectiva, ya sea de tablas bien conocidas, o ecuaciones, o medirse a través de procedimientos de medición bien establecidos. 25 Método de Prueba de Tensión de Superficie La medición de tensión es superficie es bien conocida por aquellos expertos en la técnica, tal como un Tensiometer K10T de Krüss GmbH, Hamgurg, Alemania, utilizando el método de anillo de DuNouy como se describe en las instrucciones del equipo. Después • de limpiar la cristalería con isopropanol y agua desionizada, esta se debe secar a 105°C. El anillo de platino es calentado sobre un quemador Bunsen hasta quemarse. Una primera medición de referencia es tomada para verificar la exactitud del tensiómetro así 10 como la tensión de superficie originalmente alta de líquido de prueba. • La solución de prueba se prepara agregando 3 g del material de prueba a 100 ml de líquido de prueba en un vaso de precipitados aproximadamente dimensionado para saturar totalmente el material 15 de prueba en un exceso de líquido de prueba. Después de aproximadamente 1 minuto, el material es comprimido y liberado a través de pinzas, mientras es sumergido en el líquido de prueba para mejorar el lavado, y después de otro minuto esto se repite de nuevo. El material de prueba es removido del vaso de precipitados a través 20 de las pinzas con líquido absorbido cuidadosamente siendo comprimido en el vaso de precipitados. El líquido es filtrado a través de un papel filtro adecuado (tal como papel filtro #597 de Schleicher Si Schüll, Alemania), y la tensión de superficie del fíltradao es determinada. 25 Capacidades de Diseño y Prueba de Bolsa de Té Prueba de Capacidad de Centrifuga de Bolsa de Té (Prueba TCC) Mientras la prueba de TCC ha sido desarrollada específicamente para materiales superabsorbentes, puede ser fácilmente aplicada a otros materiales absorbentes. La prueba de capacidad de centrífuga de bolsa de té mide los valores de capacidad de centrífuga de bolsa de té, los cuales son una medida de la retención de líquidos en los materiales absorbentes. El material absorbente es colocado dentro de una "bolsa de té", se sumerge en una solución de cloruro de sodio al 0.9% en peso durante 20 minutos, y después se lleva a centrifuga durante 3 minutos. La relación del peso de líquido retenido al peso inicial del material seco es la capacidad absorbente del material absorbente. Dos litros de 0.9% de cloruro de sodio en peso en agua destilada se vaciaron a una charola teniendo dimensiones de 24 cm x 30 cm x 5 cm. La altura de llenado de líquido debe ser de aproximadamente 3 cm. La bolsa de té tiene dimensiones de 6.5 cm x 6.5 cm y está disponible de Teekanne en Dusseldorf, Alemania. La bolsa se sella con calor con un dispositivo de sellado de bolsas de plástico de cocina estándar (por ejemplo, VACUPACK2 PLUS de Knups, Alemania). La bolsa de se te abre cuidadosamente cortándola en forma parcial, y después se pesa. Aproximadamente 0.200 g de la muestra del material absorbente, pesado con exactitud a +/- 0.005 g, es colocada en la bolsa de té. La bolsa de té después se cierra con un sellador por calor. Esto se denomina como la bolsa de té de muestra. Una bolsa de té vacía es sellada y utilizada como una plantilla. La bolsa de té de la muestra y la bolsa de té de plantilla después son tendidas sobre la superficie de la solución salina y se • sumergen durante aproximadamente 5 segundos utilizando una espátula para permitir la humectación completa (las bolsas de té flotarán sobre la superficie de la solución salina, pero quedarán completamente húmedas. Inmediatamente se activa un cronómetro. 10 Después de 20 minutos de un tiempo de remojo, la bolsa de té de muestra y la bolsa de té de plantilla son removidas de la solución • salina, y colocadas en una centrifuga Bauknecht WS 130, Bosch 772 o equivalente (diámetro de 230 mm), de manera que cada bolsa se pega a la pared externa de la canasta de centrífuga. La tapa de la 15 centrífuga se cierra, la centrífuga se enciende, y la velocidad se eleva rápidamente a 1400 rpm. Una vez que la centrífuga ha sido estabilizada a 1400 rpm, el cronómetro es activado. Después de tres minutos, la centrífuga se detiene. La bolsa de té de muestra y la bolsa de té de plantilla son 20 removidas y pesadas por separado. La capacidad de centrífuga de bolsa de té (TCC) para la muestra de material absorbente se calcula como sigue: TCC = [(peso de bolsa de té de muestra después de centrifugación)-(peso de bolsa de té de plantilla después de 25 centrigucación)-(peso de material absorbente seco)] -*• (peso de material absorbente en seco).
También, se pueden medir partes específicas de las estructuras o los artículos absorbentes totales, tales como los cortes en "sección", es decir, mirando en las partes de la estructura o el artículo total, por lo que el corte se realiza a través de toda la anchura del artículo en puntos determinados del eje longitudinal del • artículo. En particular, la definición de "región de entrepierna" como se describió anteriormente, permite determinar la "capacidad de región de entrepierna". Otros cortes pueden ser utilizados para determinar una "capacidad base" (es decir, la cantidad de capacidad 10 contenida en un área unitaria de la región específica del artículo). Dependiendo del tamaño del área unitaria (preferiblemente 2 x 2 cm) • esto define que tanto promedio debe ser presentado, naturalmente, entre más pequeño es el tamaño, menos promedio ocurrirá. 15 Capacidad de Almacenamiento Final Con el fin de determinar o evaluar la capacidad de almacenamiento de diseño final de un artículo absorbente se ha propuesto un número de métodos. En el contexto de la presente invención, se asume que la 20 capacidad de almacenamiento final de un artículo es la suma de las capacidades absorbentes finales de elementos o material individual. Para estos componentes individuales, se pueden aplicar varias técnicas bien establecidas siempre que estas sean aplicadas consistentemente a través de la comparación. Por ejemplo, la 25 capacidad de centrífuga de bolsa de té según desarrollada y bien establecida para polímeros superabsorbentes (SAP) puede ser utilizada para dichos materiales de SAP, pero también para otros (ver más adelante). Una vez que las capacidades para los materiales individuales son conocidas, la capacidad de artículo total puede ser calculada multiplicando estos valores (en ml/g) con el peso del material • utilizado en el artículo. Para materiales que tiene una funcionalidad dedicada distinta al almacenamiento final de fluidos, tales como capas de adquisición y similares, la capacidad de almacenamiento final puede ser 10 insignificante, ya sea que los materiales en realidad tengan solamente valores de capacidad muy bajos comparados con • materiales de almacenamiento de fluido final dedicados, o como materiales que pretenden no ser cargados con fluido, y de esta manera deben liberar su fluido hacia los otros materiales de 15 almacenamiento final.
Compresión bajo determinación de carga Un aspecto mecánico importante de las espumas poliméricas absorbentes útiles en la presente invención, ya sea aplastables o no 20 aplastables, es su resistencia en su estado expandido, según determinado por su resistencia a la deflexión por compresión (RTCD). La RTCD exhibida por las espumas es una función del módulo de polímero, así como la densidad y estructura de la red de espumas. El módulo de polímero a su vez es determinado por: a) la 25 composición de polímero, (b) las condiciones bajo las cuales la espuma es polimerizada (por ejemplo, completar la polimerización obtenida, específicamente con respecto a reticulación); y c) el grado al cual el polímero es plastificado por el material residual (por ejemplo, emulsificantes, dejados en la estructura de espuma después del procesamiento. Para ser útiles como absorbentes en artículos absorbentes # tales como pañales, las espumas de la presente invención deben ser convenientemente resistentes a la deformación o compresión por fuerzas encontradas durante uso, cuando dichos materiales absorbentes son acoplados en la absorción y retención de fluidos. 10 Las espumas que no poseen suficiente resistencia en espuma en términos de RTCD pueden ser capaces de adquirir y almacenar cantidades aceptables de fluido del cuerpo bajo condiciones sin carga, pero también fácilmente darán que dicho fluido bajo la tensión compresora causada por el movimiento y actividad del usuario de los 15 artículos absorbentes que contienen la espuma. La RTCD exhibida por las espumas poliméricas útiles en la presente puede ser cuantificada determinando la cantidad de esfuerzo producido en una muestra de espuma saturada mantenida bajo cierta presión de confinamiento para una temperatura específica 20 y período de tiempo. El método para llevar a cabo este tipo particular de prueba se describe en la sección de métodos de prueba de la solicitud de PCT WO 96/21680. Las espumas útiles como absorbentes son aquellas que exhiben una RCTD de manera que una presión de confinamiento de 5.1 kPa produce un esfuerzo 25 preferiblemente menor que 75%, típicamente alrededor de 50% o menos compresión de la estructura de espuma cuando ha sido saturada a su capacidad absorbente libre con orina sintética teniendo una tensión de superficie de 65 + 5 dinas/cm. Preferiblemente, la tensión producida bajo dichas condiciones estará en la escala de aproximadamente 2 a 25%, de preferencia de alrededor de 12 a 15%, y muy preferiblemente de aproximadamente 2 • a 10%.
Altura de Absorción de Colgado Vertical (VHSH). La prueba de altura de absorción de colgado vertical (VHSH") 10 es efectuada seleccionando una tira de espuma de longitud adecuada (típicamente por lo menos 60 cm) con una anchura típicamente de 1 • cm. La tira es colgada en una cámara termofijada a 31°C utilizando sujetadores para suspender la tira. La parte inferior de la tira es sumergida en el fluido de prueba, también a 31°C. El fluido de 15 prueba preferiblemente es orina sintética como se describió en la patente de E. U. A. 5,599335 (Goldman y otros) expedida el 4 de febrero de 1997, la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia. Con el tiempo, el fluido de prueba penetrará la tira y alcanzará un punto de equilibrio en donde no ocurre ninguna 20 penetración. El fluido de prueba puede ser teñido para facilitar la determinación del punto de equilibrio. Se debe tener cuidado para evitar la evaporación de la muestra, por ejemplo, encerrándola dentro de un tubo de vidrio en donde el vidrio no toca la muestra, y manteniendo el tubo de muestra adecuadamente tapado. El tiempo 25 requerido para alcanzar el equilibrio pude variar para los materiales de esta invención, y variar de aproximadamente 24 a 96 horas o más.
Cuando no se observa ningún cambio peceptible en la altura del s s fluido de penetración durante un período de una hora, se asume que el equilibrio ha sido obtenido. La tira de prueba es removida de la cámara de prueba con cuidado para evitar la expresión del fluido mantenido ahí. La tira se corta en secciones de 2.5 cm de longitud y cada sección es pesada.
Por conveniencia, las secciones iniciales por debajo de aproximadamente 50% de la altura totalmente expandida puede ser cortadas en secciones que tienen una longitud de 5.1 cm. Estas cargas se dividen por el peso seco de horno de la espuma para calcular la capacidad (g/g) a las varias alturas de la espuma. Una gráfica, tal como se ilustra en la Figura 5, puede ser desarrollada presentando o ilustrando las capacidades contra las alturas a las cuales la secciones fueron tomadas. La altura de VHSH a X% es la altura en cm, en donde X% de la capacidad de 0 cm (o FAC) es retenido en la espuma. Un valor típico de importancia es VHSH a 90%. En principio, X puede ser cualquier valor. La medición de mayor reproducción para VHSH se logra a X = 90% dentro de la experiencia de los inventores. Será obvio para aquellos expertos en la técnica que este valor individual de punto no expresa totalmente la forma de la curva obtenida en un gráfica de capacidad contra altura. Sin embargo, el punto individual sirve como un unto práctico de comparación para las espumas de la presente invención.
Método de Velocidad de Hinchamiento Libre Este método determina la velocidad de materiales superabsorbentes, especialmente materiales de hidrogelificación poliméricos, tales como poliacrilatos reticulados para hincharse en orina sintética del tipo Jayco como se detalla en la sección general para métodos de prueba. El principio de medición es permitir que el material superabsorbente absorba una cantidad conocida del fluido, y el tiempo que toma en absorber el fluido es medido. El resultado después es expresado en gramos de fluido absorbido por gramo de material por segundo. Las pruebas de muestra deben ser probadas en su humedad "como tales", sin embargo, se prefiere que tengan estas condiciones equilibradas bajo laboratorio durante 2 días en un desecador, utilizando drierita (sulfato de calcio o gel de sílice) o un equivalente.
Aproximadamente 1 g ( + (- 0.1 g) del espécimen de prueba son cargados a una exactitud de +/- 0.0001 g en un vaso de precipitados de 25 ml, el cual tiene un diámetro de 32 x 34 mm y una altura de 50 mm. El material es uniformemente extendido sobre el fondo. Se cargaron 20 mi de orina sintética a una exactitud de +/- 0.01 g en un vaso de precipitados de 50 ml, y después se vaciaron cuidadosamente pero rápidamente en el vaso de precipitados conteniendo el material de prueba. Se activa un cronómetro inmediatamente después de que el líquido hace contacto con el material. El vaso de precipitados no es movido, o agitado durante el hinchamiento. El cronómetro es detenido, y registrado en el segundo más cercano (o más exactamente si es apropiado), cuando la última parte del fluido no perturbado es alcanzada por las partículas de hinchamiento. Con el fin de incrementar la capacidad reproductora de la determinación del punto final, la superficie del líquido puede ser iluminada por una lámpara pequeña sin calentar la superficie por parte de esa lámpara. El vaso de precipitado se vuelve a pesar para verificar el líquido realmente recogido. El resultado es calculado dividiendo la cantidad de líquido realmente recogido entre el tiempo requerido para esta recolección, y se expresa en "g/g/segundo". El método debe ser repetido según sea requerido para asegurar la capacidad de reproducción. Si el material de prueba tiene un contenido de humedad incrementado, este puede ser incorporado al resultado dividiendo los gramos de fluido entre los gramos de material absorbente seco por segundo, o se puede considerad el secado cuidadoso del material bajo condiciones moderadas como vacío, y después medir de acuerdo con el procedimiento anterior. En todos los casos, los resultados deben ser reportados, en ausencia de cualquier especificación, la prueba es operada con un material no seco con un contenido de humedad menor que 10%, y reportado "como tal".
Velocidad de transmisión de vapor de humedad (MVTR) Resumiendo este método, una cantidad conocida de desecante (CaCI2) es colocada en una "copa" con pestañas como un contenedor. El material de muestra es colocado sobre la parte superior del contenedor y mantenido con seguridad a través de un anillo de retención y una junta. El ensamble después es pesado y registrado como un peso inicial. El ensamble es colocado a una temperatura constante (40°C) y una cámara de humedad (75% RH) (CT/CH) durante 5 horas. El ensamble después es removido de la cámara, sellado para evitar el consumo de humedad adicional, y se deja equilibrar por lo menos durante 30 minutos a la temperatura del cuarto en donde se localiza la balanza. La cantidad de humedad absorbida por CaCI2 es determinada gravimétricamente y utilizada para estimar la velocidad de transmisión de vapor de humedad (MVTR) de la muestra pesando el ensamble y registrando el peso final. La velocidad de transmisión de vapor de humedad (MVTR) se calcula y se expresa en g/m2/24 hr., utilizando la fórmula más adelante. Una muestra de referencia de permeabilidad establecida, es utilizada como un control positivo para cada lote de muestras. Las muestras son analizadas por triplicado. La MVTR reportada es el promedio de los análisis por triplicado, redondeado a casi 100. La importancia de las diferencias en los valores de MVTR encontrados para diferentes muestras puede ser estimada con base en la desviación estándar de los ensayos por triplicado para cada muestra. Las balanzas analíticas adecuadas para realizar las mediciones incluyen una Mettier AE240 o equivalente (capacidad de 300 g) o un aparato Sartorius 2254S00002 o equivalente (capacidad de 1000 g). Un ensamble de soporte de muestra adecuado comprende una copa y un anillo de retención maquinado a partir de Delrin® (tal como aquel disponible de McMaster-Carr Catálogo #8572K34); con una junta hecha de GC Septum Material (Alltech catálogo #6528). El desecante comprende CaCI2 para tubos con forma de U, disponible de Waki Puré Chemical Industries, Ltd Richmond, VA. Producto #030- 0.02 gramos de CaCI2 y se colocaron en una copa de MVTR. El CaCI2 debe ser nivelado y aproximadamente 1 cm de la parte superior de la copa, tal como tapando ligeramente la parte superior de la mesa. Después, 2) la muestra es colocada, con la alta humedad lateral (si se requiere), sobre la abertura en la parte superior de la copa. Se necesita asegurar que la muestra traslape la abertura de manera que se obtendrá un buen sello. Después, 3) el material de junta y el anillo de retención son colocados sobre la parte superior de la copa, mientras se mantienen los agujeros del tornillo alineados, mientras se verifica que la muestra no haya sido movida. Además, los tornillos son apretados para sujetar con seguridad el anillo de retención y para sellar la muestra en la parte superior de la copa. Se debe tener cuidado en no apretar demasiado los tornillos ya que esto conduce a la deformación de algunas muestras. Si la deformación de la muestra ocurre, los tornillos necesitarán ser aflojados y apretados de nuevo. Después, 4) la copa de MVTR ensamblada en el paso 3, es pesada como el peso inicial. Después de pesar el ensamble, 5) la muestra es colocada en la cámara de CT/CH durante 5.0 horas (al minuto más cercano). Cuando el tiempo ha transcurrido 6) la muestra es removida de la cámara CT/CH, y herméticamente cubierta con una envoltura de plástico asegurada por una banda de hule. El tiempo de la remoción de la muestra es registrado dentro del minuto más cercano. Después de permitir que las muestras se equilibren durante por lo menos 30 minutos a la temperatura del cuarto en donde la balanza está localizada, 7) la envoltura de Sarán es removida, y la copa se vuelve 0.02 gramos de CaCI2 y se colocaron en una copa de MVTR. El CaCI2 debe ser nivelado y aproximadamente 1 cm de la parte superior de la copa, tal como tapando ligeramente la parte superior de la mesa. Después, 2) la muestra es colocada, con la alta humedad lateral (si se requiere), sobre la abertura en la parte superior de la copa. Se • necesita asegurar que la muestra traslape la abertura de manera que se obtendrá un buen sello. Después, 3) el material de junta y el anillo de retención son colocados sobre la parte superior de la copa, mientras se mantienen los agujeros del tornillo alineados, mientras 10 se verifica que la muestra no haya sido movida. Además, los tornillos son apretados para sujetar con seguridad el anillo de retención y • para sellar la muestra en la parte superior de la copa. Se debe tener cuidado en no apretar demasiado los tornillos ya que esto conduce a la deformación de algunas muestras. Si la deformación de la muestra 15 ocurre, los tornillos necesitarán ser aflojados y apretados de nuevo. Después, 4) la copa de MVTR ensamblada en el paso 3, es pesada como el peso inicial. Después de pesar el ensamble, 5) la muestra es colocada en la cámara de CT/CH durante 5.0 horas (al minuto más cercano). Cuando 20 el tiempo ha transcurrido 6) la muestra es removida de la cámara CT/CH, y herméticamente cubierta con una envoltura de plástico asegurada por una banda de hule. El tiempo de la remoción de la muestra es registrado dentro del minuto más cercano. Después de permitir que las muestras se equilibren durante por lo menos 30 25 minutos a la temperatura del cuarto en donde la balanza está localizada, 7) la envoltura de Sarán es removida, y la copa se vuelve a pesar para ser registrada como el peso final. La MVTR es calculada en unidades de g H20/24 hr/m2 utilizando la fórmula: MVTR = (peso final-peso inicial) x 24.0 área de muestra en metros x 5.0 (tiempo en la cámara) en donde: 24.0 se utiliza para convertir los datos a la base de 24 horas; el área de muestra es igual al área abierta de la boca de la copa; y 5.0 es la duración de la prueba en horas. La MVTR promedio es calculada para cada grupo de muestras por triplicado y la referencia estándar, y se redondea a 100. Si la MVTR para el estándar de referencia está en la escala de 4000 a 4600, está en la escala de control de calidad aceptable y los resultados para ese día pueden ser reportados. El valor redondeado para la muestra puede ser entonces reportado. Los pasos 1 a 7 son repetidos para los análisis por triplicado por cada muestra y el estándar de referencia. Ticamente, múltiples muestras se procesan en paralelo. Transmisión de Fluido Dinámico. Este se mide con un aparato 9100 mostrado en la Figura 9. De acuerdo con esta prueba, un material de absorción 9102 pesado a 0.0001 gramo más cercano es colocado directamente sobre la parte superior de la almohadilla de impacto de absorción de energía 9103. El material de absorción 9102 puede comprender un papel filtro No. 2 disponible de Whatman Laboratory División, distribuido por VWR Scientific of Cleveland, OH.
El material de absorción debe ser capaz de absorber y retener orina simulada, la cual pasa a través del material de lámina que se está probando. La almohadilla de impacto de absorción de energía 9203 es una espuma de hule reticulada llena de negro de humo. La almohadilla de impacto cuadrada de 12.7 x12.7 cm tiene una densidad de 0.01132 g/cm2 y un espesor de 0.79 cm. La almohadilla de impacto 9103 tiene un valor de durómetro de A/30/15 de acuerdo con ASTM 224-91. Un material de núcleo absorbente circular 9104 midiendo en diámetro 0.0635 m, es pesado. El material de núcleo absorbente puede comprender fibras celulósicas de pulpa de madera reticuladas, individualizadas como se describe en la patente de e. U. A. No, 5,137,537 expedida a Herrón y otros el 11 de agosto de 1992.
Otros materiales absorbentes que pueden ser utilizados incluyen fieltro de aire, papel seda, relleno de celulosa, siempre que estos exhiban la capacidad absorbente requerida de por lo menos 10 g/g. Si los materiales tienen una capacidad por debajo de 10 g/g, entonces deben ser humedecidos a por lo menos 80% de su capacidad de saturación. También, los materiales absorbentes deben ser esencialmente libres de "materiales superabsorbentes" que puede unir el líquido demasiado herméticamente y de esta manera afectar los resultados. El material de núcleo absorbente debe ser capaz de sostener una cantidad suficiente de orina simulada, por ejemplo, al menos alrededor de 10 veces su peso en seco. El núcleo absorbente tiene un peso base de aproximadamente 228 g/m2. el material de núcleo absorbente después es cargado con orina simulada a aproximadamente 10 veces su peso seco. La orina simulada es una composición acuosa, mantenida a 37°C y compuesta de los siguientes componentes disueltos en agua destilada: 2.0 g/L KCl; 2.0 g/L Na2SO4; 0.85 g/L (NH4)H2PO4; 0.15 g/L (NH4)2PO4; 0.19 g/L CaCI2; y 0.23 g/L MgCI2. El líquido de prueba exhibe un valor de • energía de superficie de 60 mN/m. Una sección del material de lámina de respaldo 9105 que será probada es colocada mirando hacia abajo con la superficie externa sobre una mesa limpia y seca. El material de núcleo cargado 9104 es 10 colocado directamente en el centro del material de lámina de respaldo 9105. La disposición de lámina de respaldo/núcleo después • es asegurada a la porción de impacto 9107 del brazo de impacto 9108 con una banda de hule 9109. La disposición de lámina de respaldo/núcleo es colocada de manera que el núcleo 9104 esté 15 adyacente a la superficie inferior 9110 de la porción de impacto 9107. El brazo de impacto 9108 es elevado a un ángulo de impacto deseado para proveer la energía de impacto deseada. El brazo de impacto 9108 se deja caer y el brazo de impacto 9108 después se deja reposar sobre la muestra durante aproximadamente 10 segundos 20 después del impacto. El brazo después es elevado y el papel filtro 9102 es removido y colocado en una escala digital. La masa del papel filtro húmedo después es registrada en la marca de 3 minutos. El valor de transmisión de fluido dinámico (DFTV) se calcula y se expresa en g/m2 utilizando la siguiente fórmula: 25 DFTV = masa del papel filtro húmedo (gramo) - masa del papel filtro seco (gramo) Área de impacto (m) El área de impacto, expresada en m2 es del área de la superficie inferior 9110 de la porción de impacto 9107. El área de impacto es de 0.00317 m2. El material del núcleo absorbente 9104 debe tener un área ligeramente mayor que aquella del área de impacto de la superficie 9110.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES 1.- Un artículo absorbente que tiene una superficie de recepción de fluido orientada hacia el usuario durante uso, y una superficie orientada a la prenda opuesta a dicha superficie de • recepción de fluido, dicho artículo comprendiendo una región de fluido final, y una región de distribución de fluido colocada entre dicha región de almacenamiento final y dicha superficie orientada hacia la prenda, y en comunicación de fluido con la región de 10 almacenamiento de fluido final, en donde la región de distribución comprende un material de distribución de fluido que tiene una altura • de absorción de absorbente capilar a 30% de su capacidad máxima (CSAH 30) de por lo menos 25 cm, y en donde la región de almacenamiento de fluido final comprende un material de 15 almacenamiento de fluido final que tiene una capacidad de desabsorción de absorción capilar a 100 cm (CSDC 100); y la cual además tiene una capacidad de desabsorción de absorción capilar a 0 cm (CSDC 0) mayor que dicha CSDC 100, teniendo así una capacidad de líquido ligeramente unido (LBLC) como la diferencia • 20 entre (CSDC 0 y CSDC 100); y teniendo una altura de liberación de desabsorción de absorbente capilar cuando el 50% de LBLC es liberado (CSDRH 50), el cual es menor que dicha altura de absorción absorbente capilar a 30% de su capacidad máxima (CSAH 30) del material de distribución. 25 2.- Un artículo absorbente que tiene una superficie de recepción de fluido orientada hacia el usuario durante uso, y una superficie orientada a la prenda opuesta a dicha superficie de recepción de fluido, dicho artículo comprendiendo una región de fluido final, y una región de distribución de fluido colocada entre dicha región de almacenamiento final y dicha superficie orientada hacia la prenda, y en comunicación de fluido con la región de almacenamiento de fluido final, en donde la región dicha región de almacenamiento de fluido final comprende el material de almacenamiento de fluido que tiene una capacidad de desabsorción de absorción capilar a 100 cm (CSDC 100) de por lo menos 10 g/g; y la cual además tiene una capacidad de desabsorción de absorción capilar a 0 cm (CSDC 0) mayor que dicha CSDC 100, teniendo así una capacidad de líquido ligeramente unido (LBLC) como la diferencia entre (CSDC 0 y CSDC 100); y teniendo una altura de liberación de desabsorción de absorbente capilar cuando el 50% de LBLC es liberado (CSDRH 50) menor que 60 cm, y dicha región de distribución comprende un material de distribución de fluido teniendo una altura de absorción absorbente capilar a 30% de su capacidad máxima (CSAH 30) de por lo menos 35 cm. 3.- El artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el material de región de almacenamiento tiene un valor de CSDC 100 de más de 10 g/g, preferiblemente más de 20 g/g de preferencia más de 25 g/g, mu preferiblemente de más de 30 g/g, o aún muy preferiblemente mayor que 40 g/g y de preferencia más de 60 g/g. 4.- El artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de región de almacenamiento de fluido final tiene un valor de CSDRH 50 menor que 40 cm, de preferencia menor que 40 cm y muy preferiblemente menor que 20 cm. 5.- El artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la región de almacenamiento • tiene un calor de SFC de más de 25 x 10-7 cm3 seg/g, de preferencia más de 100 x 10-7 cm3seg/g, preferiblemente más de 400 x 10-7 cm3 seg/g, Y aún muy preferiblemente de más de 1000 x 10-7 cm3seg/g. 6.- El artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las 10 reivindicaciones precedentes, en donde dicha región de almacenamiento tiene un valor de permeabilidad en plano de por lo • menos 10 Darcios. 7.- El artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde material de distribución de 15 fluido tiene una CSAH 30 de por lo menos 40 cm, de preferencia de al menos 50 cm, preferiblemente de por lo menos 60 cm y muy preferiblemente 150 cm. 8.- El artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde en la región de entrepierna, 20 dicho material de distribución de fluido tiene un valor de permeabilidad a una saturación de 50% (k(50)), que es de por lo menos 15% del valor de permeabilidad a 100% de saturación (k(100)). 9.- El artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 8, 25 en donde el material de distribución de fluido tiene un valor de permeabilidad a una saturación de 50% (k(50)), la cual es de por lo menos 25% del valor de permeabilidad a una saturación de 100% (k(100)). 10.- El artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la región de entre pierna de dicho material de distribución de fluido tiene un valor de permeabilidad a una saturación de 50% (k(50)) que es de por lo menos 35% del valor de permeabilidad a una saturación de 100% (k(100)). 11.- El artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dicho material de distribución de fluido tiene una permeabilidad a una saturación de 100% (k100) y de por lo menos 1 Darcio, de preferencia de al menos 8 Darcios. 12.- El artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de distribución de fluido tiene un factor de expansión de por lo menos 4, de preferencia de por lo menos 5, preferiblemente de al menos 10, y muy preferiblemente de por lo menos 15. 13.- El artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de distribución de fluido tiene un valor de flujo acumulativo a 15 cm en la prueba de penetración vertical de por lo menos 0.02 g/cm2/min, de preferencia de al menos 0.04 g/cm2/min, preferiblemente de por lo menos 0.07 g/cm2/min, y muy preferiblemente de por lo menos 0.15 g/cm2/min. 14.- El artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la región de distribución comprende un material de espuma. 15.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el material de espuma es un material de espuma polimérica. 16.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 15, en donde dicho material de espuma polimérica se deriva de emulsiones de agua en aceite de alta fase interna. 17.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 15 0 16, en donde el material de espuma polimérica tiene una compresión bajo una carga de 5.1 kPa de menos de 75%, de preferencia menos de 50%, y muy preferiblemente de por lo menos de 15%. 18.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, en donde el material de espuma de región de distribución tiene propiedades no uniformes a lo largo del eje lateral o longitudinal del artículo. 19.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 18, en donde dichas propiedades no uniformes se selecciona del grupo que consiste de tamaño de poro, carácter hidrofílico, elasticidad (compresión bajo carga), CSDC, CSAC a alturas correspondientes. 20.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la región de distribución comprende un material fibroso. 21.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 20, en donde la región de distribución comprende un material que ha sido mecánicamente tratado después de formación. 22.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la región de distribución es un material de capa individual o está compuesta de varias capas. 23.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 22, en donde la región de distribución es esencialmente una composición homogénea o de densidad. 24.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 22, en donde la región de distribución es de un peso base o esencialmente uniforme. 25.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 22, en donde la región de distribución es de un peso base no uniforme. 26.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la región de almacenamiento comprende un material fibroso o de espuma. 27.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la región de almacenamiento comprende un material superabsorbente. 28.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 27, en donde la región de almacenamiento de fluido final comprende alrededor de 50% a 100% en peso de material superabsorbente. 29.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 28, en donde la región de almacenamiento de fluido final comprende alrededor de 80% hacia 100% en peso de material absorbente. 30.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 22 27, en donde la región de almacenamiento de fluido final comprende medios de unión para el material superabsorbente, seleccionados preferiblemente del grupo que consiste de adhesivo soplado por fusión y tipo de reticulación química. 31.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación • 27, en donde la región de almacenamiento comprende un material superabsorbente que tiene una SFC de por lo menos 50 x 10-7 cm3seg/g, de preferencia de al menos 100 x 10-7 xm3seg/g, y muy preferiblemente de al menos 500 cm3seg(g. 10 32.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 27, en donde la región de almacenamiento de fluido final comprende • un material superabsorbente del tipo de intercambio de ion de lecho mixto. 33.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las 15 reivindicaciones precedentes, en donde la región de almacenamiento es esencialmente homogénea en composición. 34.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la región de almacenamiento r> es una estructura de capas individuales o capas múltiples. 20 35.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la región de almacenamiento está esencialmente libre de huecos, aberturas o agujeros que tienen un volumen de hueco, abertura o agujero de más de 10 mm3. 36.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las 25 reivindicaciones precedentes, en donde la región de entrepierna tiene una capacidad de almacenamiento de fluido final más baja que una o más regiones de estructura juntas. 37.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la región de entrepierna tiene una capacidad en sección de almacenamiento de fluido final menor que 41% de la capacidad de almacenamiento de fluido final • del núcleo total. 38.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 37, en donde la anchura de entrepierna del núcleo absorbente es no mayor que 7.5 cm. 10 39.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 37, en donde la anchura de entrepierna del núcleo absorbente es de 3.8 cm y 6.4 cm. 40.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la longitud de la región de 15 entrepierna es la mitad de la longitud del núcleo absorbente total. 41.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además un material de almacenamiento de líquido final proporcionando por lo menos 60% de ^ la capacidad de almacenamiento final total del núcleo absorbente. 20 42.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el peso base promedio del material de almacenamiento final es menor que 450 g/m2. 43.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la región de almacenamiento 25 de fluido final comprende por lo menos dos subregiones espacialmente separadas entre sí y en conexión de fluido a través de la región de distribución de fluido. 44.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 43, en donde por lo menos una de las regiones de almacenamiento de fluido final está colocada longitudinalmente hacia adelante desde el punto de carga de dicho artículo, y por lo menos una de las subregiones está colocada longitudinalmente hacia atrás del punto de carga. 45.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde por lo menos una región de distribución de fluido y una región de almacenamiento de fluido final forman subregiones de una región de distribución/almacenamiento de fluido. 46.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 45, en donde la subregión de distribución de fluido y la subregión de almacenamiento de fluido final están conectadas a través de una región de transición, preferiblemente teniendo propiedades que varían entre estas dos regiones. 47.- Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 45, en donde las propiedades de la región de transición se seleccionan del grupo que consiste de tamaño de poro, porosidad, carácter hidrofílico, capacidad de compresión. 48.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una lámina de respaldo orientada lejos del usuario durante uso, en donde la lámina de respaldo es del tipo respirable teniendo una velocidad de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 200 g/m2/d. 49. -Un artículo absorbente de acuerdo con la reivindicación 48, en donde la lámina de respaldo comprende uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste de 1) películas microporosas o laminados de película, 2) materiales no tejidos, incluyendo materiales no tejidos revestidos, materiales no tejidos tratados con plasma, 3) películas monolíticas, 4) laminados o 5) películas formadas, o combinaciones de los mismos. 50.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 48 o 49, en donde la lámina de respaldo comprende un material polímero teniendo una absorción de agua de por lo menos 5%, de preferencia de al menos 30% por el método ASTM D570. 51.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 40 a 50, en donde la lámina de respaldo está en contacto directo con la capa de distribución de líquido. 52.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una lámina de respaldo orientada lejos del usuario durante uso, en donde la lámina de respaldo exhibe una velocidad de transmisión de vapor de humedad de por lo menos 2,500 g/m2/día (de acuerdo con el método descrito en la presente), y dicha lámina de respaldo exhibiendo un valor de impacto de humedad menor que 35 g/m2, de preferencia menor que 25 g/m2 a un impacto de 2,400 J/m2 y cuando se prueba con un líquido que tiene una tensión de superficie de 33 +/- 1mN/m. 53.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 48 a 52, en donde la lámina de respaldo comprende más de una región que difiere en los valores de MVTR. 54.- Un artículo absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 48 a 53, en donde la lámina de respaldo comprende una capa de material fibroso. ,
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