MXPA06005758A - Espuma absorbente, termoplastica, flexible, suave, de celda abierta y de baja densidad y metodo para hacer la espuma - Google Patents

Abstract

Una espuma absorbente, termoplástica, de celda abierta, de baja densidad, flexible y suave formada de una fórmula de polímero de espuma que incluye una cantidad balanceada de agente plastificante y un surfactante en combinación con una resina base. Los elastómeros termoplásticos pueden ser agregados a la fórmula de polímero de espuma para mejorar la suavidad, la flexibilidad, la elasticidad y la resiliencia de la espuma resultante. El surfactante puede ser cualquiera un surfactanteúnico o un sistema de surfactantes múltiples. La espuma posee un número de cualidades, tal como la suavidad y la resistencia, las cuales hacen a la espuma particularmente adecuada para usarse en una variedad de productos para el cuidado personal, productos médicos y similares.

Description

ESPUMA ABSORBENTE, TERMOPLASTICA, FLEXIBLE, SUAVE.. DE CELDA ABIERTA Y DE BAJA DENSIDAD Y MÉTODO PARA HACER LA ESPUMA Antecedentes de la Invención La invención está dirigida a una espuma absorbente termoplástica de celda abierta y de baja densidad que es suave y flexible . La espuma puede hacerse con cantidades balanceadas de uno o más surfactantes de un agente plastificante en una fórmula de polímero de espuma. Los elastómeros termoplásticos pueden ser agregados a la fórmula de polímero de espuma para mejorar la suavidad, la flexibilidad, la elasticidad y resiliencia.

La espuma absorbente termoplástica se hace de polímero o polímeros que pueden ser calentados, formados y enfriados repetidamente, en forma típicamente comercial usando un proceso de extrusión de plástico continuo. La espuma absorbente termoplástica puede ser usada para producir productos para el cuidado personal incluyendo, pero no limitándose a artículos absorbentes tales como pañales desechables, pañales limpiadores para bebé, calzoncillos de aprendizaje, calzoncillos para el cuidado de los niños y otras prendas desechables. Los productos para el cuidado de la mujer incluyendo, pero no limitándose a las toallas sanitarias, paños limpiadores, almohadillas menstruales, forros para bragas, escudos para bragas, tapones y aplicadores de tapón; los productos para el cuidado del adulto incluyendo, pero no limitándose a paños limpiadores, almohadillas, recipientes, productos para la incontinencia y escudos urinarios. Además del uso de tal espuma para los productos para el cuidado personal, la espuma absorbente termoplástica también puede ser usada en un arreglo amplio de aplicaciones incluyendo una variedad de productos para el cuidado médico y de la salud profesional y del consumidor incluyendo, pero no limitándose, a productos para aplicar terapias fría o caliente, batas de hospital, cubiertas quirúrgicas , vendaj es , vendas para heridas , paños limpiadores, cubiertas, recipientes, filtros, prendas desechables y almohadillas para cama, prendas absorbentes médicas, almohadillas interiores, y similares, así como componentes para ropa, filtros, aislamiento térmico y acústico, productos absorbentes de golpe y de cojín, productos atléticos y de recreación, usos de construcción y empaque, y productos de servicio, industrial y doméstico incluyendo, pero no limitándose a aplicaciones de limpieza tal como esponjas y paños limpiadores para fluidos oleofínicos y/o hidrofílicos; productos para la limpieza y desinfección, y cubiertas, filtros, toallas, tisú para baño y tisú facial; artículos en rollo no tejidos; productos para la comodidad del hogar incluyendo almohadas, almohadillas, cojines y máscaras y productos para el cuidado del cuerpo tal como trapos de lavado, y productos usados para limpiar y tratar la piel. La densidad de espuma baja y el módulo bajo son requeridos para la alta absorbencia, la suavidad y la flexibilidad y en estéticas de ajuste y de mano deseadas para la aplicación de tales pañales, productos de incontinencia y otros productos antes mencionados .

Las espumas extrudidas tienen una estructura celular, con las celdas definidas por las membranas y puntales de celda. Los puntales son formados en la intersección de las membranas de celda, con las membranas de celda cubriendo las ventanas celulares de interconexión entre los puntales . El grosor de los puntales de celda es típicamente 2-10 veces mayor que el grosor de las membranas de celda. Las espumas extrudidas son típicamente producidas con celdas esencialmente cerradas. El contenido de celda abierta de las espumas de celda cerrada es generalmente de menos de 20%. La espuma absorbente aceptable tiene una estructura de celda abierta, típicamente de 50% o mayor, como se midió por la norma ASTM D2856, y adecuadamente tiene un diámetro de celda controlado. La conectividad celular y de tamaño de celda específico se ajusta a la función deseada, tal como el movimiento de fluido capilar alto y la alta capacidad de absorción. Los poros de membrana o pared de celda que conectan las celdas son de un tamaño y número suficiente para hacer mínimo el arrastre viscoso y la resistencia al flujo para producir una contención de transporte de fluido efectiva. La espuma reticulada generalmente tiene un número mínimo de ventanas de celda o no tiene ventanas de celda (solo puntales) y, con bastantes poros suficientemente pequeños, puede efectivamente transportar el fluido capilarmente . Tales estructuras de poro abierto se prestan así mismas a la toma de fluido rápida .

Los procesos son conocidos para hacer espumas de celda abierta, espumas de densidad baja, espumas absorbentes y espumas suaves, flexibles y elastoméricas. Un proceso para mejorar la formación de celda abierta en la espuma está descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América número 5,962,545. Todas estas calidades de espuma en una espuma única pueden ser particularmente deseables en un número de aplicaciones de producto absorbente; sin embargo, es difícil el producir tal espuma.

El espumado de los polímeros flexibles suaves, tal como los elastómeros termoplásticos a densidades bajas con absorbencia es difícil de lograr. La patente de los Estados Unidos de América número 5,728,406 describe una espuma no absorbente, flexible y de baja densidad. Como se describió en la patente de los Estados Unidos de América número 6,451,865, las partículas termoplásticas expandibles con calor que encapsulan un gas licuado o un gas expandible con calor pueden ser agregadas para producir tal espuma de elastómero termoplástico .

Los agentes plastificantes son algunas usados como abridores de celda para producir espumas . Cuando se usaron como abridores de celda, éstos agentes plastificantes son agregados a la fórmula de polímero de espuma termoplástica en cantidades menores, como se describió en la patente de los Estados Unidos de América número 6,071,580. Más particularmente, el agente plastificante puede actuar para aumentar la expansión de celda para producir una producción de expansión alta. Cuando las celdas se expanden, las membranas entre las celdas adelgazan y se hacen inestables, se rompen y pueden por tanto crear conexiones porosas entre las celdas . Además, cuando el polímero termoplástico se enfría y con la contracción volumétrica con cristalización, las partes delgadas de la membrana pueden romperse en forma suficiente para crear poros o conexiones adicionales entre las celdas, creando por tanto celdas abiertas .

Aún cuando los agentes plastificantes actúan como suavizadores, la adición de los agentes plastificantes hace el espumado a densidades bajas aún más difícil. La patente de los Estados Unidos de América número 6,653,360 describe una espuma no absorbente, de celda esencialmente cerrada de alta densidad que contiene un agente plastificante y un elastómero termoplástico y aditivo tal como un surfactante. En particular, los agentes plastificantes típicamente de viscosidades de derretido de polímero más bajas y llevan a aumentar el drenado de derretido que provoca dificultades de espumado con el colapso de celda. De hecho, en ciertos procesos de fabricación, tal como los procesos de empaque alimenticio, los agentes plastificantes son usados como agentes desespumantes.

Hay una amplia variedad de agentes plastificantes aprobados por la Agencia Federal de Drogas . El criterio para seleccionar un agente plastificante para los productos para el cuidado personal incluye un rango amplio de propiedades incluyendo no solo su habilidad suavizante sino también la estabilidad a la temperatura con la extrusión, resistencia a la migración, costo, olor, biodegradación y fabricación y seguridad del consumidor. Los agentes plastíficantes típicos incluyen citratos, ftalatos, estearatos, grasas y aceites. Se conoce que los ácidos grasos de glicerol, tal como monoestearato de glicerol, estabilizan las celdas mediante el reducir la tasa de difusión de gas de la celda. Sin embargo, tales ácidos grasos de glicerol son incapaces de proporcionar una humectabilidad suficiente.

Hay por tanto una necesidad o un deseo de una espuma absorbente, termoplástica, de celda abierta, de baja densidad, flexible y suave y un método para hacer tal espuma.

Síntesis de la Invención Esta invención está dirigida a la espuma absorbente, termoplástica, de celda abierta, de densidad baja, flexible y suave, y a un método para hacer tal espuma mediante el formar una fórmula de polímero de espuma que incluye uno o más surfactantes y un agente plastificante en combinación con una resina de base. Consecuentemente, la espuma de la invención puede incluir uno o más surfactantes y un agente plastificante en combinación con una resina base. La cantidad de surfactante y/o de agente plastificante puede ser ajustada a fin de controlar la suavidad, el contenido de celda abierta y el tamaño y estructura celular de la espuma resultante . Adicionalmente, el elastómero termoplástico puede ser agregado a la fórmula de polímero de espuma en adición, o en lugar del agente plastificante para mejorar la elasticidad, la flexibilidad, la suavidad y la resilencia de la espuma resultante.

El contenido de celda abierta de la espuma es de alrededor de 50% o mayor. Adicionalmente, la espuma absorbente puede tener alrededor de 5% o más de celdas cerradas, o alrededor de 10% o más de celdas cerradas, o alrededor de 15% o más de celdas cerradas para mejorar la elasticidad y/o la resistencia a la compresión. La espuma es una de densidad baja, con una densidad de desde alrededor de 0.1 gramos/centímetro cúbico (g/cm3) o menos, y es suave y flexible, con una rigidez Gurley de alrededor de 600 miligramos o menos, y una compresión de orilla de alrededor de 250 gramos o menos. Como otra medida de la suavidad, la flexibilidad, la elasticidad y la resiliencia, la espuma adecuadamente tiene una resistencia a la compresión de alrededor de 20% de juego de compresión o menos. La adición del surfactante y del agente plastificante a la fórmula de polímero de espuma también mejora la uniformidad de la distribución de celda dentro de la espuma.

La espuma es absorbente y permanece adecuadamente absorbente aún después de lavados repetidos . El surfactante permanece intacto en la espuma de manera que alrededor de 15% o menos del surfactante es lavado fuera después del empapado en agua por 24 horas, y alternativamente, la tensión de superficie de supernadante permanece mayor de alrededor de 40 dines/centímetro, y con 0.9% de agua salina NaCl tiene una capacidad saturada de alrededor de 3 gramos/gramo o mayor, como se midió bajo una carga de 0.5 libras por pulgada cuadrada, y un flujo de toma de fluido de alrededor de 1 ml/segundo/pulgada cuadrada o mayor sobre la primera descarga, alrededor de 1 mililitro/segundo/pulgada cuadrada o mayor sobre la segunda descarga, y alrededor de 1 ml/seg/pulgada2 o mayor con la tercera descarga. Además, la adecuación a la espuma tiene una altura de transmisión vertical alrededor de 5 centímetros o superior en 30 minutos. Con el fluido viscoso, la capacidad de saturación es de alrededor de 3 g/g o mayor y la capacidad de retención es de alrededor de lg/g o mayor.

La espuma puede ser delgada, pero posee una resistencia considerable. Más particularmente, la espuma puede tener un peso base de alrededor de 400 gramos x m2 o menos, con un volumen global, medido a una carga de 0.02 libras por pulgada cuadrada, de alrededor de 6 mm o menos, y una resistencia de rasgado de trampa en la dirección de la máquina (MD) y en la dirección transversal (CD) de cada uno de alrededor de 300 gramos o mayor.

Un método para hacer la espuma incluye el formular una fórmula de polímero de espuma mediante el incluir ambos un agente plastificante y un surfactante en combinación con una resina base, calentar la fórmula de polímero de espuma para crear un derretido de polímero, utilizar un agente de soplado, extrudir el derretido de polímero, y espumar el derretido de polímero a una densidad de alrededor de 0.1 gramos/centímetro cúbico o menos, para formar una espuma absorbente, termoplástica, flexible, suave, de celda abierta. Alternativamente, más bien que un surfactante único, un sistema surfactante de componentes múltiples puede ser incluido en la fórmula de polímero de espuma. A diferencia de muchos procesos de formación de espuma, el método de la invención no es un método acuoso.

Adecuadamente, el surfactante puede ser incluido en la fórmula de polímero de espuma en una cantidad de entre alrededor de 0.05% y alrededor de 10% por peso de la fórmula de polímero de espuma, y el agente plastificante puede ser incluido en la fórmula de polímero de espuma en una cantidad de entre alrededor de 0.5% y alrededor de 10% por peso, de la fórmula de polímero de espuma.

El agente plastificante es usado típicamente para aumentar la flexibilidad y la suavidad en los polímeros rígidos y puede también crear una estructura de celda abierta en la espuma resultante mediante el aumentar el drenado. Sin embargo, la adición de un agente plastificante hace más difícil el lograr la espuma de baja densidad. Por tanto, de acuerdo a esta invención, se ha encontrado que la adición de un surfactante permite el espumado de una fórmula de polímero de espuma a bajas densidades, aún cuando la fórmula de polímero de espuma incluye a un agente plastificante. Los beneficios derivados del uso de un agente plastificante en los procesos de formación de espuma de celda abierta de densidad baja son particularmente inesperados. Los químicos usados como agentes plastificantes algunas veces son usados como agentes desespumantes . Mediante el agregar el surfactante o surfactantes al agente plastificante, esta invención contraataca el impacto negativo de tales químicos desespumantes/plastificantes para usarse en un proceso de formación de espuma.

Como se mencionó, el contenido de celda abierta de la espuma puede ser controlado mediante el ajustar la cantidad de surfactante/agente plastificante en la fórmula de polímero de espuma. Más particularmente, el balance entre la estabilización de celda con el surfactante y el drenado mejorado del agente plastificante permite el control sobre el contenido de celda abierta . El surfactante también proporciona humectabilidad para permitir a la espuma resultante el absorber el fluido. Se ha mostrado que la introducción de ciertos surfactantes a través de varios procesos puede llevar a un surfactante altamente sustantivo para una humectabilidad continuada con los lavados repetidos. Por ejemplo, el uso de HOSTASTAT® HS-1 y otros surfactantes ha permanecido 95% (por peso) intacto aún de 24 horas de lavado con agua. Adicionalmente, se ha encontrado que el sistema surfactante de componentes múltiples puede lograr igual o mejores formaciones de espuma a una dosis más baja que un sistema de surfactante de componente único.

En ciertas incorporaciones, un elastómero termoplástico puede ser incluido en la fórmula de polímero de espuma para mejorar la suavidad, la flexibilidad, la elasticidad y la resiliencia de la espuma resultante.

Con lo anterior en mente, es una característica y una ventaja de la invención el proporcionar una espuma absorbente, termoplástica, de celda abierta, de baja densidad que es suave y flexible y un método para hacer tal espuma en la cual el contenido de celda abierta puede ser controlado.

Breve Descripción de los Dibujos Estos y otros objetos y características de esta invención se entenderán mejor de la siguiente descripción detallada tomada en conjunción con los dibujos en donde: La figura 1 es una fotomicrografía de una sección transversal de una espuma, descrita en el ejemplo 1 tomada mediante microscopía de exploración electrónica. La fotomicrografía fue tomada a una amplificación de 15x.

La figura 2 es una fotomicrografía de una sección transversal de una espuma, descrita en el ejemplo 1, tomada mediante microscopía de exploración electrónica. La fotomicrografía fue tomada a una amplificación de 15x.

La figura 3 es una fotomicrografía de una sección transversal de una espuma, descrita en el ejemplo 1, tomada mediante microscopía de exploración electrónica. La fotomicrografía fue tomada a una amplificación de 15x.

La figura 4-12 son fotomicrografías de muestras de una espuma descritas en el ejemplo 3, tomada mediante microscopía de exploración electrónica. La fotomicrografía fue tomada a una amplificación de 20x.

La figura 13 muestra representativamente una vista superior parcialmente en corte de un probador de capacidad saturada.

La figura 14 muestra representativamente una vista superior lateral de un probador de capacidad saturada.

La figura 15 muestra representativamente una vista posterior de un probador de capacidad saturada.

Las figuras 16A-16B muestra representativamente una vista superior y una vista lateral, respectivamente, del aparato de prueba anclado para la Prueba de Flujo de Toma de Fluido .

La figura 17 es una fotomicrografía de una sección transversal de espuma de clase médica absorbente de poliuretano RYNEL® 562-B, tomada por microscopía de exploración electrónica. La fotomicrografía fue tomada a una amplificación de 45x.

La figura 18 es una fotomicrografía de una sección transversal de espuma de charola de carne absorbente de poliestireno GENPAK®, tomada por microscopía de exploración electrónica. La fotomicrografía fue tomada a una amplificación de 20x.

Definiciones Dentro del contexto de esta descripción, cada término o frase abajo incluirá el siguiente significado o significados .

El término "celda" se refiere a una cavidad contenida en la espuma. Una celda está cerrada cuando la membrana de celda que rodea la cavidad o el cierre a la abertura no está perforada y tiene todas las membranas intactas . La conexión de celda ocurre cuando por lo menos una pared de la membrana de celda .que rodea la cavidad tiene orificios o poros que conectan a celdas adyacentes de manera que es posible un intercambio de fluido entre las celdas adyacentes .

El término "compresión" se refiere al proceso o resulta del prensado mediante la aplicación de fuerza sobre un objeto, aumentando por tanto la densidad del objeto.

"Elastómero" se refiere al material que tiene propiedades elastoméricas o de hule . Los materiales elastoméricos, tal como los elastómeros termoplásticos son generalmente capaces de recuperar su forma después de la deformación cuando la fuerza de deformación es removida. Específicamente, como se usó aquí, elastomérico se quiere que sea esa propiedad de cualquier material el cual con la aplicación de una fuerza de alargamiento permite al material ser estirado a una longitud estirada la cual es de por lo menos de alrededor de 25% mayor de su longitud relajada, y que hará que el material se recupere a por lo menos 40% de su alargamiento con la liberación de la fuerza alargadora de estiramiento. Un ejemplo hipotético el cual satisface esta definición de un material elastomérico en las dimensiones planas X-Y sería uno de una muestra de una pulgada de un material el cual es alargado a por lo menos 1.25 pulgadas y el cual al haber sido alargado a 1.25 y el haber sido soltado, se recuperará a una longitud de no más de 1.15 pulgadas . Muchos materiales elastoméricos pueden ser estirados por mucho más de 25% de su longitud relajada, y muchos de estos recuperarán a esencialmente la longitud relajada original con la liberación de la fuerza de alargamiento estiradora. En adición a un material que es elastomérico en las dimensiones de plano X-Y descritas de una estructura, influyendo un tejido u hoja, el material puede ser elastomérico en la dimensión plana Z . Específicamente, cuando una estructura se le aplica compresión, éste exhibe propiedades elastoméricas y recuperará esencialmente su posición original con el relajamiento. El asentamiento por compresión es algunas veces usado para describir tal recuperación elástica.

"Celda Abierta" se refiere a cualquier celda que tiene por lo menos una membrana faltante o rota o un orificio en una membrana . "agente plastificante" se refiere a un agente químico que puede ser agregado a un polímero rígido para agregar flexibilidad a los polímeros rígidos . Los agentes plastificantes típicamente bajan la temperatura de transición del vidrio. "polímero" generalmente incluye pero no se limita a homopolímeros, copolímeros, incluyendo copolímeros de bloque, de injerto, al azar y alternantes, terpolímeros, etcétera, y mezclas y modificaciones de los mismos. Además, a menos que se limite específicamente de otra manera, el término "polímero" incluirá todas las configuraciones geométricas moleculares posibles del material. Estas configuraciones, incluyen pero no se limitan a las simetrías isotáctica, sindiotáctica, y atáctica. "surfactante" es un compuesto, tal como agentes detergentes y humedecedores , que afectan la tensión de superficie de los fluidos . "termoplástico" se quiere que describa un material que se suaviza y/o que fluye cuando se expone al calor y el cual regresa esencialmente a su condición endurecida original cuando se enfría a la temperatura ambiente. "artículo absorbente" incluye, pero no se limita a artículos absorbentes para el cuidado personal, artículos absorbentes médicos, artículos de limpieza absorbentes, así como artículos absorbentes para el cuidado no personal incluyendo filtros, máscaras, absorbentes de empaque, bolsas de basura, removedores de manchas, composiciones tópicas, absorbedores de suciedad/tinta de lavandería, aglomeradores de detergente, separadores de fluido lipofílico, dispositivos de limpieza y similares. "artículo absorbente para el cuidado personal" incluye, pero no se limita a artículos absorbentes tales como los pañales desechables, los paños limpiadores para bebé, los calzoncillos de aprendizaje, los calzones para el cuidado de los niños y otras prendas desechables; los productos para el cuidado de mujer incluyendo toallas sanitarias, paños limpiadores, almohadillas menstruales, forros para bragas, escudos para bragas, dispositivos para entre los labios, tapones y aplicadores de tapones; productos para el cuidado del adulto incluyendo limpiadores, almohadillas, recipientes, productos para incontinencia y escudos urinarios; y similares. "artículo absorbente médico" incluye una variedad de productos para el cuidado de la salud del consumidor y profesional incluyendo, pero no limitándose a productos para la aplicación de terapia caliente o fría, batas para hospital, cubiertas quirúrgicas, vendajes, vendas para heridas, cubiertas, recipientes, filtros, prendas desechables y almohadillas para la cama, prendas absorbentes médicas, batas, almohadillas interiores, paños limpiadores y similares. "artículo limpiador absorbente" incluye tisú facial, toallas tales como toallas para cocina, hojas cortadoras desechables, paños limpiadores y toallas para fuera del hogar, paños limpiadores húmedos, esponjas, trapos de lavado, tisú para baño y similares.

"Simulador de fluidos menstruales" es un material que simula las propiedades viscoelásticas y otras de los fluidos menstruales, los cuales son "un líquido complejo". Como se usó aquí, la frase "simulador de fluidos menstruales" o "líquido complejo" describen un líquido generalmente caracterizado como que es un fluido viscoelástico que comprende componentes múltiples que tienen unas propiedades química y/o física no homogéneas. Son las propiedades no homogéneas de los componentes múltiples las que desafían la eficacia de un material absorbente o adsorbente en el manejo de los líquidos complejos. En contraste con los líquidos complejos, los líquidos simples, tal como, por ejemplo, la orina, el agua salada fisiológica, el agua, y similares son generalmente caracterizados como teniendo una viscosidad relativamente baja y comparan uno o más componentes que tienen propiedades físicas y/o químicas homogéneas . Como un resultado de tener propiedades homogéneas, el uno o más componentes de los líquidos simples se comportan esencialmente en forma similar durante la absorción o la adsorción, aún cuando algunos componentes pueden ser absorbidos o adsorbidos más fácilmente que otros . Aún cuando un líquido complejo se caracteriza generalmente aquí como incluyendo componentes específicos que tienen propiedades no homogéneas, cada componente específico de un líquido complejo generalmente tiene propiedades homogéneas. Hay que considerar por ejemplo un complejo representativo de líquido de cuerpo que tiene tres componentes específicos: células de sangre roja, moléculas de proteína de sangre y moléculas de agua. Con el examen, un experto en el arte puede fácilmente distinguir entre cada uno de los tres componentes específicos de acuerdo a las propiedades generalmente no homogéneas. Además, cuando se examina un componente específico particular, tal como el componente de célula de sangre roja, un experto en el arte puede fácilmente reconocer las propiedades generalmente homogéneas de las células de sangre roja. El fluido de prueba de "simulador de fluidos menstruales" usado en esta invención está compuesto de sangre de cerdo diluido con plasma de cerdo para proporcionar un nivel de hematocrito de 35% (por volumen) . Un dispositivo adecuado para determinar el nivel de hematocrito es un sistema HEMATOSTAT-2 , disponible de Separation Technology, Inc. un negocio teniendo oficinas localizadas en Altamonte Springs, Florida, E.U.A. Un sistema esencialmente equivalente puede ser usado en forma alterna .

La "viscosidad de fluido" se refiere a un fluido que tiene una viscosidad mayor que la viscosidad del agua, incluyendo tales fluidos como los fluidos menstruales, el simulador de fluidos menstruales, el fluido fecal, el simulador de fluidos fecales y similares .

Estos términos pueden ser definidos con una lengua adicional en las partes restantes de la descripción.

Descripción de las Incorporaciones Preferidas De acuerdo con la invención, puede hacerse una espuma absorbente, termoplástica, de celda abierta, de baja densidad flexible y suave mediante el formar una fórmula de polímero de espuma que incluya un agente plastificante y uno o más surfactantes en combinación con una resina base . El agente plastificante incluido en la fórmula de polímero de espuma puede además aumentar la suavidad de la espuma resultante y, opcionalmente, aumentar el contenido de celda abierta y el tamaño de celda de la espuma resultante .

La espuma de la invención posee un número de propiedades deseables atribuibles a la presencia balanceada de ambos un agente plastificante y un surfactante. La inclusión del surfactante y del agente plastificante en la fórmula de polímero de espuma mejora la suavidad, la flexibilidad, la absorbencia así como la uniformidad de la distribución de tamaño de celda dentro de la espuma. Como se usó aquí, el término "fórmula de polímero de espuma" se refiere a la composición de la espuma durante el proceso de formación de espuma, mientras que el término "espuma" se refiere a un estado formado o terminado de la espuma. La composición de la espuma se considera que es generalmente equivalente a la composición de la fórmula de polímero de espuma.

La espuma absorbente, termoplástica, de celda abierta, de baja densidad, flexible y suave es particularmente adecuada para usarse en una variedad de aplicaciones de artículo absorbente, incluyendo sin limitación, los artículos absorbentes para el cuidado personal, los artículos absorbentes médicos y los artículos para el pañal limpiador absorbente. Los artículos absorbentes para el cuidado personal incluyen, pero no se limitan a artículos absorbentes tales como los pañales desechables, los paños limpiadores para bebé, los calzoncillos de aprendizaje, los calzones para el cuidado del niño, la ropa para nadar, y otras prendas desechables; los productos para el cuidado de la mujer, incluyendo pero no limitándose a las toallas sanitarias, los paños limpiadores, las almohadillas menstruales, a los forros para bragas, a los escudos para bragas, a los dispositivos para entre los labios, tapones, aplicadores de tapones; a los productos para el cuidado del adulto, incluyendo pero no limitándose a paños limpiadores, almohadillas, recipientes, productos para la incontinencia, y escudos urinarios . Los artículos absorbentes médicos incluyen los productos para el cuidado médico de la salud profesional y de consumidor tal como los productos para aplicar una terapia caliente o fría, batas para hospital, cubiertas quirúrgicas, vendajes, vendas para heridas, paños limpiadores, cubiertas, recipientes, filtros, prendas desechables y almohadillas para cama, prendas absorbentes médicas, almohadillas interiores y similares. Los artículos de paños limpiadores absorbentes incluyen el tisú facial, los trapos de lavado, las aplicaciones de limpieza incluyendo esponjas y paños limpiadores y paños limpiadores impregnados, toallas tal como toallas de cocina, hojas de corte desechables, toallas para uso fuera del hogar, paños limpiadores húmedos, tisú para baño y similares. Además de tal espuma para los productos para el cuidado personal, la espuma también puede ser usada en una amplia variedad de aplicaciones incluyendo una variedad de componentes para ropa, y productos absorbentes para el cuidado no personal, incluyendo filtros, máscaras, absorbentes de empaques, bolsas de basura, removedores de manchas, composición tópicas, absorbedores de tinta/suciedad de ropa de lavado, aglomeradores de detergentes, separadores de fluido lipofílicos, dispositivos de limpieza, productos para la recreación y atléticos, y usos de construcción y de empaque. Adicionalmente, debido a que la espuma es termoplástica, la espuma también es reciclable.

El contenido de celda abierta de la espuma, el cual puede ser controlado mediante el ajustar la cantidad de surfactante y/o de agente plastificante incluido en la fórmula de polímero de espuma, es adecuadamente de alrededor de 50% o mayor, o de alrededor de 70% o mayor, o de alrededor de 80% o mayor, como se midió usando ASTM D2856. La espuma es de baja densidad, con una densidad de alrededor de 0.1 gramos/sm3 (g/cm3) o menos, o alrededor de 0.05 gramos x cm3 o menos, o de alrededor de 0.01 gramos x cm3 o menos (antes de que cualquier compresión sea aplicada para satisfacer requerimientos de empaque específicos y/o de uso) , y que es suave y flexible, con una rigidez Gurley de alrededor de 600 miligramos o menos, o de alrededor de 300 miligramos o menos, o de alrededor de 150 miligramos o menos, o de alrededor de 50 miligramos o menos; y que es elástica y resiliente con una compresión de orilla de alrededor de 250 gramos o menos, o de alrededor de 100 gramos o menos, o de alrededor de 35 gramos o menos. La rigidez Gurley puede ser medida usando el método de prueba de rigidez Gurley, y la compresión de orilla puede ser medida usando el método de prueba de compresión de orilla, ambos de los cuales están descritos en detalle abajo. La suavidad, flexibilidad, elasticidad y resiliencia son también demostrados a través de la resistencia al asentamiento con compresión. La espuma de la invención adecuadamente tiene una resistencia a la compresión de alrededor de 20% de asentamiento de compresión o menos, o alrededor de 15% de asentamiento de compresión o menos, o alrededor de 7% de asentamiento de compresión o menos, como se mide usando la norma ASTM D3575.

La espuma permanece adecuadamente absorbente aún después de lavados repetidos. El surfactante permanece intacto en la espuma de manera que alrededor de 15% o menos, o alrededor de 10% o menos, o alrededor de 5% o menos del surfactante es deslavado después del empapado en agua por 24 horas . La prueba de permanencia de surfactante está descrita en detalle abajo. Una medida alterna de la permanencia de surfactante es la tensión de superficie del supernadante en la misma prueba de permanencia de surfactante. Más particularmente, la tensión de superficie permanece mayor de alrededor de 40 dinas/cm, o mayor de alrededor de 50 dinas/cm, o mayor de alrededor de 60 dinas/cm.

La espuma absorbente con 0.9% de agua salada de NaCl tiene una capacidad saturada de alrededor de 3 gramos/gramo (g/g) o mayor, o de alrededor de 15 g/g o mayor o de alrededor de 30 g/g o de alrededor de 100 g/g o mayor, como se midió bajo una carga de 0.5 libras por pulgada cuadrada usando un método de prueba de capacidad saturada, descrito en detalle abajo, y un flujo de toma de fluido de alrededor de 1 mililitro/segundo/pulgada cuadrada o mayor, o de alrededor de 3 mm/seg/pl2 o mayor, o de alrededor de 5 mm/seg/pl2 o mayor sobre la primera descarga, de alrededor de 1 mm/seg/pl2 o mayor, o de alrededor de 3 mm/seg/pl2 o mayor, o de alrededor de 3 mm/seg/pl2 o mayor, o de alrededor de 5 mm/seg/pl2 o mayor, con la segunda descarga, y alrededor de 1 mm/seg/pl2 o mayor, o de alrededor de 3 mm/seg/pl2 o mayor, o de alrededor de 5 mm/seg/pl2 o mayor, con la tercera descarga, usando la prueba de flujo de toma de fluido o la prueba de flujo de toma de fluido modificada, también descrita en detalle abajo. Además, la espuma tiene una altura de transmisión vertical de alrededor de 5 centímetros (cm) o superior, o de alrededor de 7 cm o superior, o de alrededor de 10 cm o superior, o de alrededor de 15 cm o superior en 30 minutos, como se midió con una solución de agua salada de 0.9% de NaCl usando la prueba de transmisión vertical, también descrita en detalle abajo. Con la capacidad de saturación de fluido viscosa que es de alrededor de 3 g/g o mayor, o de alrededor de 25 g/g o mayor, o de alrededor de 100 g/g o mayor, y la capacidad de retención es de alrededor de 1 g/g o mayor, o de alrededor de 3 g/g o mayor, o de alrededor de 8 g/g o mayor como se determinó usando la capacidad de saturación de fluido viscoso y la prueba de capacidad de retención, también descrita en detalle abajo.

La espuma absorbente termoplástica puede ser delgada, pero poseer una resistencia considerable. Más particularmente, la espuma puede tener un peso base de alrededor de 400 gramos por metro cuadrado o menos, con un volumen global, medido a 0.02 libras por pulgada cuadrada de carga, de alrededor de 6 milímetros o menos. Adecuadamente, la espuma tiene una resistencia al rasgado de trampa en la dirección transversal (CD) de alrededor de 300 gramos o mayor, o de alrededor de 600 gramos o mayor, o de alrededor de 1.200 gramos o mayor, y una resistencia al rasgado de trampa en la dirección de la máquina (MD) de alrededor de 300 gramos o mayor, o de alrededor de 600 gramos o mayor, o de alrededor de 1.200 gramos o mayor. El volumen global puede ser medido usando un micrómetro de mano, mientras que se evita la compresión de superficie. La resistencia MD/CD de rasgado de trampa de la espuma puede ser medida usando la norma ASTM D1117-14.

Una cualquiera o más de las propiedades de espuma descritas aquí pueden estar presentes en la espuma de la invención.

La resina base o el material de inicio, incluido en la fórmula de polímero de espuma usado para hacer la espuma de la invención puede incluir cualquier polímero termoplástico adecuado, o mezcla de polímeros termoplásticos, o mezcla de polímeros termoplásticos y no termoplásticos .

Los ejemplos de los polímeros o de las resinas de base, adecuadas para usarse en la fórmula de polímero de espuma incluyen polímeros de estireno, tales como poliestireno o copolímeros de poliestireno u otros polímeros aromáticos de alquenilo, poliolefinas incluyendo homo o bien copolímeros de olefinas tales como polietileno, polipropileno, polibutileno, etc.; poliésteres, tal como tereftalato de polialquileno; y combinaciones de los mismos. Un ejemplo comercialmente disponible de la resina de poliestireno es Dow STYRON®, 685D disponible de Dow Chemical Company de Midland, Michigan, E.U.A.

Los agentes conjuntos y compatibilizadores pueden ser utilizados para el mezclado de tales resinas. Los agentes de entrecruzamiento también pueden ser empleados para mejorar las propiedades mecánicas, la espumación y la expansión. El entrecruzamiento puede hacerse por varios medios incluyendo los rayos electrónicos o por medio de agentes de entrecruzamiento químicos, incluyendo peróxidos orgánicos. El uso de los grupos laterales de polímero, la incorporación de cadenas dentro de la estructura de polímero para evitar la cristalización de polímero, bajando la temperatura de transición del vidrio, bajando una distribución de peso molecular de polímero dado, ajustando la resistencia de flujo de derretido y las propiedades elásticas viscosas incluyendo la viscosidad de alargamiento del derretido de polímero, de la copolimerización de bloque, de los polímeros de mezclado, y el uso de homopolímeros y copolímeros de poliolefina que han sido usados para mejorar la flexibilidad de la espuma y la espumación. Los homopolímeros pueden ser diseñados con áreas elásticas y cristalinas. Los polipropilenos sindiotácticos, tácticos e isotácticos, las mezclas de éstos y otros polímeros pueden ser utilizadas. Las resinas de poliolefina adecuadas incluyen polietileno y polipropileno de baja, incluyendo lineal baja, media y alta densidad, los cuales son normalmente hechos usando catalizadores Ziegler-Natta o Phillips y son relativamente lineales; generalmente más espumables son las resinas que tienen cadenas de polímero ramificadas. Los homopolímeros de propileno isotácticos y las mezclas se hacen usando catalizadores a base de metaloseno. Los elastómeros de olefina están incluidos .

Los copolímeros de etileno y -olefina, hechos usando Zigler-Natta o un catalizador de metaloseno pueden producir espuma flexible y suave que tiene extensión. El polietileno entrecruzado con -olefinas y varias resinas de ionómero etileno también pueden ser usados . El uso de los copolímeros de etileno-vinil acetato, con otras resinas de tipo de poliolefina pueden producir la espuma suave. Los modificadores comunes para varios polímeros también pueden ser reaccionados con grupos de cadena para obtener una función adecuada. Los polímeros aromáticos de alquenilo adecuados incluyen los homopolímeros aromáticos de alquenilo y los copolímeros de compuestos aromáticos de alquenilo y los comonómeros etilénicamente insaturados copolimerizables incluyendo proporciones menores de polímeros aromáticos sin alquenilo y mezclas de tales. Las resinas de ionómeros también puede ser utilizadas.

Otros polímeros que pueden ser empleados los polímeros orgánicos naturales y sintéticos incluyendo los polímeros celulósicos, la metil celulosa, los ácidos polilácticos, los ácidos de polivinilo, los poliacrilatos, los policarbonatos, los polímeros a base de almidón, las polieterimidas, las poliamidas, los poliésteres, los poli metil metacrilatos y las mezclas de copolímero/polímero. Los polímeros de hule modificado tal como los elastómeros estireno, los copolímeros de estireno/butadieno, los elastómeros de etileno, butadieno y las resinas de polibutileno, los hules de etileno-propileno, EPDM, EPM, y otros homopolímeros y copolímeros ahulados de tales pueden ser agregados para mejorar la suavidad y el tacto. Los elastómeros de olefina también pueden ser utilizados para tales propósitos. Los hules, incluyendo los hules naturales, SBR, polibutadieno, terpolímeros de propileno etileno y los hules vulcanizados, incluyendo TPVs, también pueden ser agregados para mejorar la elasticidad de tipo de hule.

La absorbencia de espuma termoplástica puede ser mejorada mediante el espumado con hidrogeles espontáneos, comúnmente conocidos como Súper absorbentes . Los súper absorbentes pueden incluir las sales de metal alcalino, de ácidos poliacrílieos; poliacrilamidas; alcohol de polivinilo; copolímeros de anhídrido maléico etileno; éteres de polivinilo, hidroxipropil celulosa; morfolinona de polivinilo; polímeros y copolímeros de ácido sulfónico de vinilo; poliacrilatos, poliacrilamidas, polivinil piridina; y similares. Otros polímeros adecuados incluyen el almidón injertado de acrilonitrilo hidrolizado, el almidón injertado de ácido acrílico, la carboximetil celulosa, los copolímeros de anhídrido maléico isobutileno, y mezclas de los mismos. Los polímeros adecuados adicionales incluyen los polímeros inorgánicos, tal como el polifosfazeno y similares. Además, la biodegradabilidad de espuma termoplástica y la absorbencia pueden ser mejoradas por medio de la espuma con los componentes de base de celulosa y de base de almidón tal como la harina/pulpa fibrosa de vegetal y/o de madera.

En adición a cualquiera de estos polímeros, la fórmula de polímero de espuma también puede, o alternativamente, incluye los copolímeros de dibloque, triboloque, tetrabloque u otros copolímeros elastoméricos y/o flexibles termoplásticos de bloques múltiples tal como los elastómeros termoplásticos a base de poliolefina incluyendo los copolímeros de bloque al azar incluyendo los copolímeros a-olefina etileno; los copolímeros de bloque incluyendo los copolímeros de bloque de butadieno-isopreno-butadieno hidrogenados; los polipropilenos de estereobloque; los copolímeros de injerto, incluyendo el terpolímero de etileno-propileno-dieno o el monómero de etileno-propileno-dieno (EPDM) , los copolímeros de etileno-propileno al azar (EPM) , los hules de propileno-etileno (EPR) el acetato de etileno vinilo (EVA) , y el etileno-metil acrilato (EMA) , y los copolímeros de bloque estirénico incluyendo los copolímeros de dibloque y de tribloque tal como de estireno-isopreno-estireno (SIS) , de estireno-butadieno-estireno (SBS) , de estireno-isopreno-butadieno-estireno (SIBS) , de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS) , o estireno-etileno/propileno-estireno (SETES) , los cuales pueden ser obtenidos de Kraton Polymers de Belpre, Ohio, E.U.A., bajo la designación de comercio Resina elastomérica KRATON® o de Dexco, una división de ExxonMobil Chemical Company en Houston, Texas, E.U.A., bajo la designación de comercio VECTOR® (Polímeros SIS y SBS) o los polímeros SEBS como la serie de SEPTON® de hules termoplásticos de Kuraray America, Inc. de Nueva York, Nueva York, E.U.A., las mezclas de los elastómeros termoplásticos con las mezclas de elastómero-termoplástico vulcanizadas y dinámicas; los elastómeros de poliéter éster termoplásticos, los elastómeros termoplásticos ionoméricos ; los poliuretanos elásticos termoplásticos, incluyendo aquellos disponibles de E.I. DuPont de Nemours en ilmington, Delaware, E.U.A., bajo el nombre de comercio poliuretano LYCRA®, y ESTAÑE® disponible de Noveon, Inc. de Cleveland, Ohio, E.U.A.; las poliamidas elásticas termoplásticas, incluyendo las amidas de bloque poliéter disponibles de ATOFINA Chemicals Inc. de Filadelfia, Pennsylvania, E.U.A., bajo el nombre de comercio amida de bloque poliéter PEBAX®; poliésteres elásticos termoplásticos, incluyendo aquellos disponibles de E.I. DuPont de Nemours Company bajo el nombre de comercio HYTREL®, y ARNITEL® de DSM Engineering Plastics de Evansville, Indiana, E.U.A., y las poliolefinas catalizadas de metaloseno que tienen una densidad de menos de alrededor de 0.89 gramos/cm3 tal como las resinas de polietileno metaloseno-disponibles de Dow Chemical Company de Midland, Michigan, E.U.A., bajo el nombre de comercio AFFINITY™; y combinaciones de los mismos.

Como se usó aquí, un copolímero tribloque tiene una estructura ABA en donde A representa varias unidades de repetición de tipo A, y B representa varias unidades de repetición de tipo B. Como se mencionó anteriormente, varios ejemplos de los copolímeros de bloque estirénicos son SBS, SIS, SIBS, SEBS y SEPS . En estos copolímeros los bloques A son poliestirenos, los bloques B son el componente ahulado. Generalmente, estos copolímeros de tribloque tienen pesos moleculares que pueden variar de desde los miles inferiores a los cientos de miles y el contenido de estireno puede variar de desde 5% a 75% basado sobre el peso del copolímero tri loque. Un copolímero dibloque similar al tribloque pero es de una estructura AB . Los dibloques adecuados incluyen los dibloques de estireno-isopreno, los cuales tienen un peso molecular de aproximadamente una mitad del peso molecular de tribloque y tienen la misma proporción de los bloques A a los bloques B. Los dibloques con una proporción diferente de bloques A a B o un peso molecular más grande o mayor de una mitad de los copolímeros tribloque pueden ser adecuados para mejorar la fórmula de polímero de espuma para producir una espuma absorbente, flexible, suave, de baja densidad a través de una extrusión de polímero.

Como se ilustró en los ejemplos 4 y 5 abajo, puede particularmente benéfico el incluir un elastómero termoplástico que tiene un contenido de dibloque superior y pesos moleculares superiores como parte de la fórmula de polímero de espuma para extrudir una espuma termoplástica, absorbente, elástica, flexible, suave de baja densidad. Por ejemplo, el elastómero termoplástico puede tener un contenido de dibloque de entre alrededor de 50% y alrededor de 80% por peso, del peso del elastómero termoplástico total.

Los productos KRATON® se han mostrado como que actúan como una fase discontinua en las espumas a base de estirénico y actúan como generadores abridores de celda cuando se usan en pequeñas cantidades. La cantidad de los polímeros KRATON® usada en la fórmula de polímero de espuma como un todo en la espuma de la invención es de tal gran magnitud que el efecto abridor de celda es insignificante en comparación a la elasticidad, flexibilidad, resiliencia y suavidad impartidas.

Adecuadamente, la fórmula de polímero de espuma incluye hasta alrededor de 95%, por peso, de poliestireno, y por lo menos 5%, por peso, de elastómero termoplástico. Más particularmente, la fórmula de polímero de espuma puede incluir de entre alrededor de 50% y alrededor de 95%, por peso de poliestireno y de entre alrededor de 5% y alrededor de 50% por peso del elastómero termoplástico. Alternativamente, la fórmula de polímero de espuma puede incluir entre alrededor de 50% y alrededor de 80%, por peso, de poliestireno, y entre alrededor de 20% y alrededor de 50%, por peso, del elastómero termoplástico. En una incorporación, por ejemplo, la fórmula de polímero de espuma puede incluir cantidades iguales de poliestireno y de elastómero termoplástico.

De acuerdo con la invención, un agente plastificante puede ser incluido en la fórmula de polímero de espuma. Un agente plastificante es un agente químico que imparte flexibilidad, estiramiento y posibilidad de trabajo. El tipo de agente plastificante tiene una influencia sobre las propiedades de gel de espuma, la resistencia a la emigración del agente de soplado, sobre la estructura celular, incluyendo el tamaño de celda fino y el número de celdas abiertas . Los agentes plastificantes típicamente son de peso molecular bajo. El aumento en la movilidad de la cadena de polímero y el volumen libre causado por la incorporación de un agente plastificante típicamente resulta en una disminución de la temperatura de transición del vidrio, y el agente plastificante efectivamente es frecuentemente caracterizado por esta medición. Los aceites a base de petróleo, los ácidos grasos y los esteres son comúnmente usados y actúan como agentes plastificantes externos o solventes debido a que éstos no se unen químicamente al polímero sino que permanecen intactos en la matriz de polímero con la cristalinización.

El agente plastificante aumenta la conectividad de celda mediante las membranas de regresamiento entre las celdas al punto de crear conexiones porosas entre las celdas ,-por tanto, el agente plastificante aumenta el contenido de celda abierta. Adecuadamente, el agente plastificante es incluido en una cantidad de entre alrededor de 0.5% y alrededor de 10% o de entre alrededor de 1% y alrededor de 10% por peso de la fórmula de polímero de espuma. El agente plastificante es gradual y cuidadosamente medido en concentración en aumento adentro de la fórmula de polímero de espuma durante el proceso de espumado debido a que demasiado agente plastificante agregado de una vez crea una inestabilidad celular resultando en el plegado celular.

Los ejemplos de los agentes plastificantes adecuados incluyendo polietileno, etileno vinil acetato, aceite mineral, aceite de palma, ceras, esteres basados sobre alcoholes y ácidos orgánicos, aceite de naftaleno, aceite de parafina, y combinaciones de los mismos. Un ejemplo comercialmente disponible de un agente plastificante adecuado es un polietileno de cadena pequeña que es producido como una polimerización catalítica de etileno; debido a su peso molecular bajo éste es frecuentemente mencionado como una "cera" . Esta "cera" de polietileno altamente ramificada de baja densidad está disponible de Eastman Chemical Company de Kingsport, Tennessee, E.U.A., bajo la designación de comercio EPOLENE® C-10.

A fin de que la espuma sea usada en aplicaciones de producto para el cuidado personal y médico y muchos artículos limpiadores absorbentes y artículos para el cuidado no personal, la espuma debe satisfacer líneas de guía de seguridad y química estrictas. Un número de agentes plastificantes son aprobados por la Administración Federal de Drogas para usarse en materiales de empaque. Estos agentes plastificantes incluyen: acetil tributil citrato; acetil trietil citrato; p-tert-butilfenil salicilato; butil estearato: butilftalato butil glicolato; dibutil sebacato; di- (2-etilexil) ftalato; dietil ftalato; diisobutil adipato; diisooctil ftalato; difenil-2-etilexil fosfato; aceite de soya epoxidizado; etilftalil etil glicolato; glicerol monooleato; monoisopropil citrato; mono, di-y tristearil citrato; triacetin (glicerol triacetato) ; trietil citrato; y 3- (2-xenoil) -1, 2-epoxipropano .

En ciertas incorporaciones, el mismo material usado como el elastómero termoplástico también puede usarse como el agente plastificante. Por ejemplo, los polímeros de fase múltiple KRATON® descritos anteriormente pueden ser usados como un elastómero termoplástico y/o una gente plastificante. En cuyo caso, la fórmula de polímero de espuma puede incluir entre alrededor de 10% y alrededor de 50% por peso, de una composición única que actúa como ambos un elastómero termoplástico y un agente plastificante. Descrito en una manera alterna, la espuma puede ser formada sin el agente plastificante per se; en cuyo caso, la fórmula de polímero de espuma puede incluir entre alrededor de 10% y alrededor de 50%, por peso, de elastómero termoplástico. Un ejemplo de tal composición es la muestra 2a del ejemplo 1 dado abajo.

El espumado de los polímeros flexibles y suaves, tal como los elastómeros termoplásticos, a una densidad baja es difícil de lograr. La adición de un agente plastificante hace al espumado de baja densidad aún más difícil de lograr. El método de la invención supera esta dificultad a través de la inclusión del surfactante en la fórmula de polímero de espuma. El surfactante estabiliza las celdas, contraatacando por tanto el colapso celular mientras que se retiene una estructura de celda abierta. Esta estabilización de las celdas crea uniformidad de celda y control de la estructura de celda. Además de permitir el espumado del polímero elastómero termoplástico plastificado que contiene las fórmulas de espuma a densidades bajas, el surfactante también proporciona humectabilidad para permitir a la espuma resultante el absorber el fluido.

Aún cuando no se intenta el limitar la invención a una teoría en particular, se cree que es lograda la estabilización de celda mejorada a través del uso del surfactante en una fórmula de polímero de espuma que contiene un agente plastificante. La adición de un agente plastificante hace al espumado a bajas densidades aún más difícil de lograr.

Los agentes plastificantes tales como las ceras, aceites, desespumantes de silicón y partículas pequeñas a baja adición proporcionan una reducción de tensión de superficie localizada en la membrana de celda de espuma, lo cual provoca la ruptura y el colapso celular o cual esencial prematura. El método de la invención supera esta dificultad a través de la adición del surfactante a la fórmula de polímero de espuma la cual contraataca las inestabilidades termodinámicas y cinéticas de formación de burbuja en el derretido de polímero. El surfactante estabiliza las celdas, contraatacando por tanto el colapso celular causado por el agente plastificante. Esta estabilización de las celdas crea la uniformidad de celda en términos de tamaño de celda y distribución de tamaño de celda y por tanto permite el control de la estructura de celda. Dado que el surfactante es un agente tenso activo, éste baja la tensión de superficie o interfacial y por tanto ayuda a la formación de burbuja. Una tensión de superficie disminuida reduce la diferencia de presión requerida para mantener una burbuja de un cierto tamaño, reduce la diferencia de presión entre las burbujas de tamaños diferentes, reduce la energía libre requerida para mantener un área interfacial dada, y por tanto aumenta la tasa de nucleación de burbuja. Como explica el teorema Gibbs, un surfactante combate el adelgazamiento excesivo de las membranas de celda y restaura la concentración de surfactante a la superficie y por tanto actúa como un factor estabilizante; sin embargo, un surfactante no restaura el líquido a la película, lo cual resulta en una falta de autoreparación . El efecto Marangoni describe el flujo de superficie del jalado de las capas subyacentes de líquido para restaurar el grosor de la película, lo cual mejora la elasticidad y flexibilidad de la película y por tanto contraataca la coalescencia celular. Esto de nuevo es un estabilizador. Asumiendo la consideración de estos dos mecanismos, un surfactante será más efectivo si éste está diseñado para que el efecto Marangoni domine la fórmula de polímero de espuma, porque si el efecto Gibbs domina, la tasa de difusión sería demasiado alta y la autoreparación no ocurriría. Por tanto, la adición del surfactante actúa como un amortiguador o estabilizador para controlar la tensión de superficie y con el control de temperatura, lo cual también afecta la tensión de superficie, la viscosidad de derretido y la resistencia de derretido, la estabilidad de burbujas puede ocurrir de manera que las celdas se forman en el derretido termoplástico. Este efecto es descentrado mediante el bajar las fuerzas de tensión de superficie que mantienen la matriz de polímero junta.

Las paredes de burbuja típicamente drenan debido a la gravedad y fuerzas capilares . Tal drenado adelgaza las paredes antes de que los puntales de celda estén suficientemente endurecidos, lo cual lleva al colapso de celda. La Place y Young proponen que la presión capilar en la junta de dos o más costillas es más baja, creando por tanto el flujo desde la membrana a las costillas, y consecuentemente el adelgazamiento. Con una cantidad suficiente de moléculas de surfactante arregladas preferiblemente para emigrar a la superficie de la membrana de película, la presencia del surfactante en las superficies de película delgada de la membrana proporciona resistencia al drenado del plástico derretido. Si la capa de película es suficientemente gruesa tal como en la membrana de espuma, esto puede además ser estabilizado por una capa doble iónica de moléculas que resultan de la orientación de surfactantes iónicos. Ambos surfactantes no iónicos y iónicos pueden exhibir otra fuerza estabilizante si la membrana es suficientemente delgada. Esto se hará mediante la alineación de las colas de surfactante para crear una estructura de bicapa, tal como se encuentran las celdas biológicas, que se mantiene junta a través de las fuerzas Van der Waals y por tanto estabiliza la membrana de espuma .

(Referencias: Espumas Poliméricas, editado por Daniel Klempner y Kurt Frisch, Hanser Publisher, 1992; y Extrusión de Espuma, editado pro S. T. Lee Technomic Publishing Co. , Inc. 200) .

El surfactante se piensa que también proporciona resistencia a la difusión del gas desde la celda a los alrededores, lo cual ayuda también en el resistir el colapso. La permeabilidad de gas reducida debido a la resistencia al drenado está relacionada al grado en que el surfactante puede empacarse en la superficie de película de burbuja y explica la diferencia entre los desempeños de los varios surfactantes. Esto reduce la tasa de difusión permite un enfriamiento suficiente para la formación del puntal para evitar la coalescencia. El surfactante no necesita evitar el drenado, sino que simplemente lo desacelera suficientemente de manera que los puntales de celda son esencialmente endurecidos evitando por tanto la coalescencia de celda. En términos generales, se espera que los surfactantes que son altamente móviles en el derretido, de superficie activa muy alta, y pueden empacar apretadamente evitar el drenado de membrana proporcionarán la mejor estabilización de celda.

El surfactante puede ser un surfactante único o un sistema de surfactantes de componentes múltiples. Un sistema de surfactantes de componentes múltiples es una combinación de dos o más surfactantes. Se ha encontrado ciertos sistemas surfactantes de componentes múltiples pueden lograr una formación de espuma igual o mejor a una dosis más baja que ciertos sistemas surfactantes de componente único. El ejemplo 3 dado abajo, ilustra los efectos de agregar varios grados de surfactante y mezclas de surfactante a la mezcla de polímero. Por ejemplo, en las muestras probadas, las espumas de surfactante de dos componentes tienen densidades comparables a la espuma hecha con sobre tres veces la cantidad de un sistema de surfactante único. El surfactante es un componente costoso en la fórmula de polímero de espuma. El uso de ciertos sistemas de surfactante de componentes múltiples puede ser empleado para lograr la espuma que tenga propiedades de espuma comprables a un costo más bajo que la espuma que incluye tres veces el tanto de surfactante.

El surfactante puede ser incluido en la fórmula de polímero de espuma en una cantidad de entre alrededor de 0.05% y alrededor de 10%, o de entre alrededor de 0.1% y alrededor de 5%, por peso, de la fórmula de polímero de espuma. En una incorporación en la cual el surfactante es un sistema surfactante de componentes múltiples, el total de todos los surfactantes que pueden ser incluidos en la fórmula de polímero de espuma en una cantidad de entre alrededor de 0.05% y alrededor de 0.8% o de entre alrededor de 0.1% y alrededor de 3.0% por peso, de la fórmula de polímero de espuma. Los ejemplos de los surfactantes adecuados incluyen surfactantes catiónicos, aniónicos, anfotéricos y no iónicos. Los surfactantes aniónicos incluyen los alquilsulfonatos. Los ejemplos de los surfactantes comercialmente disponibles incluyen el HOSTASTAT® HS-1, disponible de Clariant Corporation de Winchester, Virginia, E.U.A.; los Cognis EMEREST® 2650, Cognis EMEREST® 2548 y Cognis EMEREST® 3712, cada uno disponible de Cornis Corporation de Cincinatti, Ohio, E.U.A.; y Dow Corning 193, disponible de Dow Chemical Company de Midland, Michigan, E.U.A. Los sulfonatos de alquilo son muy efectivos; sin embargo, el uso de esta clase de surfactantes en ciertas aplicaciones puede ser limitado debido a la seguridad del producto. Algunas combinaciones ofrecen beneficios inesperados en donde el sulfonato del alquilo es agregado a un nivel esencialmente más bajo en conjunción con otro surfactante para dar un buen espumado y humectabilidad. En una incorporación, por ejemplo, el surfactante puede ser agregado a la fórmula de polímero de espuma en una fuerza gaseosa, tal como a través del uso de un agente de soplado, tal como el dióxido de carbono supercrítico. Un beneficio de usar un surfactante gaseoso es el de que el surfactante puede penetrar completamente y ser incorporado en la matriz de polímero, la cual puede mejorar esencialmente y por tanto reducir la fugitividad del surfactante para mejorar la humectabilidad permanente de la espuma.

El balance entre la estabilización de celda del surfactante y el drenado de derretido mejorado del agente plastificante permite el control sobre el contenido de celda abierta de la espuma resultante. Más particularmente, la cantidad de surfactante puede ser ajustada para contraatacar los efectos del agente plastificante, y/o la cantidad del agente plastificante puede ser ajustada para contraatacar los efectos del surfactante. Por ejemplo, si el agente plastificante es incluido en la fórmula de polímero de espuma en una cantidad de entre alrededor de 0.5% y alrededor de 5%, por peso, de la fórmula de polímero de espuma, entonces el surfactante debe ser incluido en la fórmula de polímero de espuma en una cantidad de entre alrededor de 0.5% y alrededor de 5%, por peso, de la fórmula de polímero de espuma. En forma similar, si el agente plastificante es incluido en la fórmula de polímero de espuma en una cantidad de entre alrededor de 5% y alrededor de 10% por peso de la fórmula de polímero de espuma, entonces el surfactante debe ser incluido en la fórmula de polímero de espuma en una cantidad de entre alrededor de 2% y alrededor de 10%, por peso, de la fórmula de polímero de espuma. Además, el índice de flujo de derretido de resina de polímero puede ser ajustado para descentrar el efecto del agente plastificante.

Otros aditivos pueden ser incluidos en la fórmula de polímero de espuma para mejorar las propiedades de la espuma resultante. Por ejemplo, un nucleante puede ser agregado para mejorar la formación de burbuja de gas de espuma en la fórmula de polímero de espuma. Los ejemplos de los nucleantes adecuados incluyen talco, carbonato de magnesio, nano arcilla, sílice, carbonato de calcio, complejos nucleantes modificados y combinaciones de los mismos. Un ejemplo de un nucleante comercialmente disponible es una nano arcilla disponible bajo el nombre de comercio CLOISITE® 20A, de Southern Clay Products, Inc. de Gonzales, Texas, E.U.A. El nucleante puede ser agregado a la fórmula de polímero de espuma en una cantidad de entre alrededor de 0.1% y alrededor de 5%, por peso, de la fórmula de polímero de espuma. Los nucleantes o los agentes nucleantes están descritos en mayor detalle abajo.

El agente de soplado, descrito en mayor detalle abajo, puede ser agregado a la fórmula de polímero de espuma para ayudar en el proceso de espumado. Los agentes de espumado pueden ser compuestos que se descomponen a temperaturas de extrusión para liberar los grandes volúmenes de gas, los líquidos volátiles tales como los refrigerantes, y los hidrocarburos, o los gases de ambiente tal como el nitrógeno y el bióxido de carbono o el agua, o combinaciones de los mismos. Un agente de soplado puede ser agregado a la fórmula de polímero de espuma en una cantidad de entre alrededor de 1% y alrededor de 10% por peso de la fórmula de polímero de espuma.

Una vez que la fórmula de polímero de espuma es mezclada y formada, incluyendo el agente plastificante, el surfactante y cualquier otros aditivos, la fórmula de polímero de espuma es calentada y mezclada, adecuadamente a una temperatura de entre alrededor de 100 y alrededor de 500° Celsius, para crear un derretido de polímero. El agente plastificante reduce la viscosidad de alargamiento del derretido de polímero, el cual lleva a dificultades de espumado. Sin embargo, el surfactante media el impacto del agente plastificante sobre la viscosidad, proporcionado por tanto control sobre el contenido de celda abierta de la espuma resultante. También, como se mencionó, el índice de derretido de resina de polímero puede ser ajustado para descentrar el efecto del agente plastificante.

El derretido de polímero puede ser espumado usando cualquier técnica de espumado adecuada conocida por aquellos expertos en el arte . La densidad de la espuma es adecuadamente de alrededor de 0.1 g/cm3 o menos, o de alrededor de 0.05 g/cm3 o menos, o de alrededor de 0.01 g/cm3 o menos. La proporción de expansión de espuma es generalmente de alrededor de 10 o mayor. Adecuadamente, la espuma absorbente tiene alrededor de 5% o más de celdas cerradas, o alrededor de 10% o más de celdas cerradas, o alrededor de 15% o más de celdas cerradas para mejorar la elasticidad y/o la resistencia a la compresión.

El derretido de polímero puede ser extrudido continuamente para formar espuma absorbente, termoplástica, de celda abierta, flexible y suave. Como se explicó anteriormente, el contenido de celda abierta de la espuma es controlado mediante el ajustar las cantidades del agente plastificante y del surfactante . El contenido de celda abierta puede ser medido usando un pignómetro de gas de acuerdo a la norma ASTM D2856, Método C. El contenido de celda abierta de la espuma resultante es adecuadamente de alrededor de 50% o mayor, o de alrededor de 70% o mayor, o de alrededor de 80% o mayor.

Para producir la espuma termoplástica para los productos para el cuidado personal desechables, son utilizados típicamente los procesos de extrusión de plástico continuo (cierta moldeado por inyección y las cargas de proceso también puede ser empleadas) . Frecuentemente, los extrusores de tipo de tornillo de tándem son usados debido a la necesidad para un control apretado de las temperaturas de extrusión para producir la espuma de celda abierta. El primer extrusor típicamente contiene varias zonas incluyendo: el suministro de transporte, la compresión, el derretido, la dosificación en las zonas de mezclado y si es usado un extrusor, una zona de enfriamiento es utilizada antes de la descarga de derretido de polímero, de espumado y de conformación. El primer extrusor es típicamente una tolva cargada con resina y los aditivos usando un equipo de dosificación/mezclado/en seco y/o teniendo los aditivos incorporados en el concentrado de polímero en pelotillas, tal como en una carga maestra. Las resinas, los aditivos y/o la carga maestra son frecuentemente calentados en el extrusor para formar un sistema de polímero derretido o plastificado, frecuentemente con un control de temperaturas unificado usando los sistemas de calentamiento/enfriamiento de extrusor. Los agentes de soplado físicos son típicamente agregados después de que la temperatura de derretido se ha calentado a una temperatura a o arriba de su temperatura de transición del vidrio o la temperatura de derretido para formar un derretido espumable. La entrada para un agente de soplado físico es típicamente entre las zonas de dosificación y de mezclado. El agente de soplado es mezclado completamente con el polímero derretido a una presión suficientemente elevada para evitar la expansión de derretido. Con un agente nucleante y el agente de soplado mezclado en el derretido de polímero, el derretido espumable es típicamente enfriado a una temperatura más baja para controlar la estructura de celda de espuma deseada. Con los extrusores de tándem, el enfriamiento se hace en un segundo extrusor el cual está conectado hacia abajo del primer extrusor a través de una tubería de suministro de cruce calentado. En los extrusores únicos, el enfriamiento se hace típicamente hacia arriba del orificio de descarga. Frecuentemente, los sistemas de enfriamiento/calentamiento con los circuitos de control de temperatura de proceso son incorporados para controlar estrechamente la nucleación/crecimiento de burbuja de espuma dentro del derretido. La temperatura de enfriamiento óptima es típicamente de o ligeramente arriba de la temperatura de transición del vidrio o del punto de derretido de dicho derretido. El derretido es entonces extrudido a través de una matriz a una presión más baja (típicamente atmosférica o a una vacío) para causar una inestabilidad termodinámica y el espumado el cual entonces se enfría y cristaliza el plástico para formar la espuma y solidificarla para formar un tejido o producto. Frecuentemente, las matrices circulares, anulares o de hendidura incluyen ciertas matrices de cortina y similares son usadas, frecuentemente con un mandril, para formar y jalar el tejido a el medidor deseado y la orientación con una expansión y enfriamiento de espuma.

Pueden ser usadas varias configuraciones de equipo usando tal extrusión para fabricar la espuma expandida termoplástica, la hoja extrudida, la espuma de cuerda, varilla, tubería, bloque, tablón, película y cuentas. Los laminados y compuestos de espuma también pueden hacerse con tal equipo. Varios equipos especializados pueden ser empleados hacia arriba de las matrices especialmente diseñadas para mejorar el mezclado, el enfriamiento, la estructura celular, la dosificación y la espuma e incluir los mezcladores estáticos, las bombas de engranaje y varios diseños de tornillo extrusor. El equipo de estiramiento, incluyendo los puntos de presión de rodillo, bastidores y bandas, es algunas veces usado inmediatamente hacia debajo de la descarga para alargar la forma celular para mejorar la absorbencia. La irradiación de microondas para el entrecruzamiento, la activación de espuma y el uso de medios mecánicos también pueden ser empleados para mejorar las propiedades de espuma. El contorneado de espuma, la conformación (por ejemplo el uso de un patrón de malla de alambre) y similares, empleando el termofraguado, y otros procesos térmicos pueden usarse para controlar la conformación y el hinchado absorbente .

Ambos agentes de soplado físico y químico, incluyendo ambos agentes de soplado físico orgánico e inorgánico, son creados para producir el espumado. Los agentes de soplado físico inorgánico adecuados incluyen agua, nitrógeno, dióxido de carbono, aire, argón y helio. Los agentes de soplado incluyen los hidrocarburos tales como metano, heptano, propano, butanos, pentanos, hexanos, y similares. Los alcoholes alifáticos y los hidrocarburos halogenados, incluyendo el FREON® y HFC-134A, pueden ser usados aún cuando en el último caso, su uso es generalmente evitado por razones ambientales . Los agentes de soplado químico exotérmicos y endotérmicos los cuales son típicamente agregados a la tolva extrusora incluyen: azodicarbonamida, paratolueno, sulfonil hidrazido, azodiisobutiro-nitrilo, benceno sulfonilo hidrazido, P-tolueno sulfonil hidrazida, azodicarboxilato de bario, bicarbonato de sodio, carbonato de sodio, carbonato de amonio, ácido cítrico, semicarbozamida de sulfonil tolueno, dinitroso-pentametileno-tetramina, borohidrido de sodio feniltetrazol y similares. Las mezclas y combinaciones de varios agentes de soplado físicos y químicos pueden ser empleadas y frecuentemente se usan para controlar la estructura de celda . Los activadores de agente de soplado pueden ser agregados para bajar la temperatura/perfil de descomposición de tales agentes de soplados químicos . Tales activadores incluyen metales en la forma de sales, óxidos o complejos organometálicos.

La formación de celda abierta puede ser regulada por presiones de procesamiento elevadas y/o temperaturas y el uso de agentes nucleantes y de agentes de soplado químico los cuales controlan ambas la densidad de celda y la estructura de celda. Varias resinas base son algunas veces usadas para ampliar la temperatura de espumado para hacer la espuma de celda abierta. El nivel de celda abierta puede ser facilitado mediante el agregar cantidades pequeñas de varios polímeros invisibles a la fórmula de polímero de espuma tal como el agregar el polietileno o el copolímero de etileno/vinil acetato a los sistemas de espuma a base de poliestirénico para crear dominios interfase que provocan la ruptura de la pared de celda. Mediante el regular los componentes del sistema de polímero y la temperatura de iniciación de cristalización, el contenido de celda abierta y la uniformidad de membrana de celda microporosa pueden ser controlados . Los interpolímeros de etileno-estireno pueden ser agregados a los polímeros aromáticos de alquenilo para controlar la calidad de celda abierta y mejorar la calidad de superficie y el procesamiento. Las cantidades pequeñas de polímeros a base de poliéster son algunas veces agregadas a las espumas a base de poliolefina para aumentar el contenido de celda abierta.

Los aditivos, tales como los agentes nucleantes, también pueden ser empleados para obtener una estructura de celda abierta fina deseada. La cantidad de agente nucleante, variará de acuerdo a la estructura de celda deseada, a la temperatura de espumado, a la presión, a la composición de polímero, y al tipo de agente nucleante utilizado. Típicamente con el agente nucleante en aumento, la densidad de celda y el contenido de celda abierta aumenta. Los agentes nucleantes incluyen el carbonato de calcio, las mezclas de ácido cítrico y bicarbonato de sodio, partículas de bicarbonato de sodio/ácido cítrico recubiertas, nano arcillas, sílice, estearato de bario, tierra diatomácea, dióxido de titanio, talco, madera pulverizada, arcilla y estearato de calcio. El ácido esteárico, el ácido salicílico, los ácidos de espuma y los óxidos de metal pueden ser usados como auxiliares de espuma. Otros polímeros termoplásticos pueden ser usados para tales propósitos . Estos son típicamente mezclados en seco o agregados con el concentrado de polímero.

Varios aditivos tales como lubricantes, depuradores de ácido, estabilizadores, colorantes, promotores de adhesivo, rellenos, químicos listos, reguladores de espuma, varios agentes de estabilización de radiación infrarroja/ultravioleta, antioxidantes, retardadores de flama, supresores de humo, agentes en contra del encogimiento, estabilizadores térmicos, hules (incluyendo termoasentados) , antiestáticos, modificadores de permeabilidad, y otros auxiliares de procesamiento y de extrusión incluyendo los agentes de liberación de molde y los agentes en contra del bloqueo y similares pueden ser agregados a la fórmula de polímero de espuma.

Los procesos de tratamiento posterior secundarios pueden ser llevados a cabo para mejorar además la absorbencia, el entalle y las propiedades similares, incluyendo la perforación mecánica, el estiramiento, el cepillado, el entresacado, raspado/alisado, y jalado para controlar la orientación celular, la estética y el suavizamiento. El calandrado y el crepado también pueden usarse para suavizar y romper las membranas de célula para mejorar la conectividad celular y la termoformación puede ser usada para conformar el absorbente de espuma. Frecuentemente, una piel de superficie de espuma puede formarse durante la extrusión, lo cual puede ser posteriormente rebanado, perforado con aguja, cepillado, raspado, pulido, lijado o perforado para remover la barrera. La perforación mecánica, hidráulica, térmica o de láser también puede ser usada para suavizar la espuma y además aumentar el contenido de celda abierta.

La post-densificación del la estructura de espuma, después de la extrusión, puede ser empleada para mejorar la función. La espuma de la invención puede ser laminada a otras capas, resultante en estructuras que tienen varias funciones .

EJEMPLOS Ejemplo 1 Se hicieron las fórmulas de polímero de espuma de mezclas de resina peletizada de poliestireno Dow STYRON® 685D y resina de elastómero termoplástico peletizada de copolímero de bloque de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS) . La cera de polietileno de peso molecular bajo (Eastman EPOLENE® C-10) fue agregada a ciertas muestras para plastificar la fórmula de polímero de espuma. Un surfactante, Dow-Corning 193, disponible de Dow-Corning Company de Midland, Michigan, E.U.A, se agregó a ciertas muestras para mejorar la humectabilidad. Un agente nucleante, CLOISITE® 20A, también fue agregado a 5% por peso, a la fórmula de polímero de espuma. Todas las espumas fueron extrudidas usando un extrusor de tornillo gemelo que gira conjuntamente Leistritz de 27 mm, disponible de American Leistritz Extruder Corporation de Somerville, New Jersey, E.U.A., equipado para la inyección directa de gas de dióxido de carbono. Las fórmulas de polímero de espuma fueron calentadas alrededor de 200 grados Celsius en el extrusor y se espumaron subsecuentemente usando dióxido de carbono (agregado a 6% por peso de la fórmula de polímero de espuma) como un agente de soplado. Las temperaturas y presiones de extrusión fueron ajustadas para una expansión de espuma óptima y una conectividad de celda abierta. La tabla 1 muestra la fórmula de polímero de espuma para cada una de las seis muestras formadas . Las cantidades son registradas en términos de porcentaje por peso de la fórmula de polímero de espuma, con la fórmula de polímero de espuma incluyendo: poliestireno, SEBS, agente nucleante y cuando está presente, la cera de surfactante/polietileno .

Tabla 1: fórmulas de polímero de espuma Cada una de las muestras fue probada para determinar la densidad de espuma, el contenido de celda abierta aparente, los módulos de compresión, la elasticidad y la tensión. La tabla 2 muestra una comparación de estas propiedades de espuma para cada una de las muestras . También incluido en la tabla 2 para propósitos de comparación están RYNEL® 562-B, una espuma absorbente comercialmente disponible de Rynel Ltd., Co de Boorthbay, Maine, E.U.A. Más particularmente, el 562-B es una espuma de poliuretano hidrofílica de clase médica. Aún cuando es costosa para muchas aplicaciones de productos desechables y no es reciclable en proceso fácilmente, tal espuma termoasentada se ha demostrado que tiene una absorbencia funcional, mecánica y propiedades estéticas para aplicaciones de espuma médica y para el cuidado personal .

La densidad de espuma fue calculada usando la medición de peso base como se describió en la norma ASTM D1622- 98, y el volumen fue medido usando un micrómetro de mano y se evitó la compresión de superficie . El contenido de celda abierta fue medido por un picnómetro de gas usando la norma ASTM D2856, Método C. El módulo de compresión, la elasticidad y la tensión fueron cada uno medidos usando la norma ASTM D3575. Las modificaciones se hicieron a los métodos ASTM para acomodar las geometrías de muestra. Las modificaciones no se hicieron para cambiar el resultado de la prueba.

Tabla 2 : Propiedades de espuma Como se mostró en la tabla 2 , la fórmula de polímero de espuma sin ya sea un agente plastificante o un surfactante tienen una alta densidad (muestra la) . La muestra 2a ilustra el descenso sustancial de la densidad a través de la adición de solo el surfactante. La muestra 3a ilustra que esa densidad puede ser bajada aún más y el contenido de celda abierta puede ser elevado a través de una combinación de surfactante y agente plastificante. Las muestras 4a y 5a ilustran el efecto perjudicial de una cantidad excesiva de agente plastificante con respecto a la cantidad de surfactante.

Las muestras 5a y 6a, juntas, ilustran la expansión de espuma con los niveles superiores de cera que pueden ser mejorados mediante el aumentar el nivel del surfactante. Con respecto a la muestra 5a, a una carga de surfactante de 1.6%, la densidad de espuma es de 55 libras por pie3, lo cual es casi aquella del poliestireno no modificado sin procesar (65 libras x pie3) , mientras que la muestra 6a a una carga de surfactante de 4.8% (con una adición adicional de KRATON G1657, la cual es más difícil de espumar que el poliestireno) , la densidad de espuma disminuye a alrededor de 7 libras x pie3. Los contenidos de celda abierta fueron medidos a más de 80% bajo tales condiciones.

Las fotomicrografías de las muestras 2a, 3a, y 4a, son proporcionadas en las figuras 1-3, respectivamente. Una fotomicrografía de la espuma RYNEL® 562-B está mostrada en la figura 17.

La figura 1 muestra la fórmula de polímero de espuma sin la adición de cera. Las paredes de celda rectas indican una expansión de celda completa con una expansión continua posible mientras que la fórmula de polímero de espuma se estaba enfriando .

La figura 2 muestra el impacto de agregar 4.3% de cera. Las paredes de celda fueron corrugadas. El gas fue perdido de las celdas (posiblemente debido a las aberturas de pared de celda) y las celdas comenzaron a plegarse después de que las paredes de celda fueron solidificadas pero aún estaban suaves. El resultado ' es una visión corrugada de las paredes de celda.

La figura 3 mostró el impacto de agregar 17.1% de cera. Hay grandes áreas que no están espumadas. Esto se debe al plegado completo de las celdas por demasiada plastificación.

Ejemplo 2 Este ejemplo ilustra la importancia de la estructura de surfactante para permitir la producción de espumas de baja densidad de una mezcla de poliestireno con polímeros flexibles y suaves. La fórmula de polímero de espuma en este ejemplo incluyó 50.0 partes de poliestireno Dow STYRON 685D y 45.2 partes de KRATON G1657 SEBS, y 4.8 partes de nano arcilla CLOISITE 20A. El método de extrusión de espuma fue el mismo del ejemplo 1. Las muestras de la fórmula de polímero de espuma con varios surfactantes, y niveles de surfactante y resultados de estas muestras se indican en la tabla 3.

Tabla 3: Polímeros flexibles, suaves de espumado con varios surfactantes Los resultados de la tabla 3 ilustran el impacto de la selección de surfactante sobre la densidad de espuma y la humectabilidad. La humectabilidad es indicada por la penetración de cinco gotas de agua adentro de la espuma de 5 milímetros de grosor a través de una parte de despellejado de la espuma.

La muestra Ib, la única muestra sin un surfactante, tiene una densidad mucho mayor y un contenido de celda abierta considerablemente más bajo que cada una de las muestras que incluye un surfactante . No hubo una penetración de líquido en la espuma. Las espumas producidas con HOSTASTAT HS-1 teniendo una cabeza de ácido sulfúrico (muestra 2b) y el surfactante de etoxilatado Dow (muestra 3b) , tuvo una penetración de líquido mientras que los surfactantes Cognis con una cabeza PEG 400 (muestras 4b-6b) no tuvieron penetración de líquido, aún con un contenido de celda abierta comparable (muestra 4b en contra de las muestras 2b y 3b) .

Ejemplo 3 Este ejemplo ilustra el efecto de los surfactantes múltiples en la comparación con surfactantes únicos en la fórmula de polímero de espuma . La tabla 4 ilustra los resultados de agregar varias dosis de surfactantes y mezclas de surfactantes a una mezcla de polímero de 54, 45 partes de poliestireno Dow STYRON 685D, 44.55 partes de KRATON G1657 con 1 parte de talco MISTRON® VAPOR, usado como un nucleante y disponible de Luzenac America, Inc. de Englewood, Colorado, E.U.A. Los surfactantes utilizados fueron: el sulfonato de alquilo HOSTASTAT® HS-1 disponible de Clariant Corporation de Winchester, Virginia, E.U.A.; MMF 184 SW, un siloxano etoxilatado disponible de Siltech LLC en Dacula, Georgia, E.U.A.; y MASIL® SF-19, un siloxano etoxilatado disponible de BASF Corporation de Mount Olive, New Jersey, E.U.A. El método de extrusión de espuma fue el mismo que el del ejemplo 1 excepto porque la temperatura de extrusión máxima utilizada fue de 195 grados Celsius y la tasa de adición de óxido de carbono fue de alrededor de 15% por peso.

En la tabla 4 , la tasa de toma de agua salada de toma está cuantificada mediante el tomar doce secciones de espuma, cada una con una superficie cortada limpiamente, y colocando una gota de 0.9% de solución de agua salada NaCl sobre cada superficie . Si la gota fue absorbida rápidamente en forma suficiente de manera que no fue formado un menisco por la gota, esa sección fue calificada como de 9. Si la gota fue absorbida en un segundo o menos pero formó un menisco, entonces fue calificada 5. Si la gota fue absorbida entre un segundo y 10 segundos, la sección fue calificada de 3. Si la gota no fue absorbida dentro de 10 segundos, entonces la sección fue calificada de 0. El promedio de doce secciones probadas está presentado en la tabla 4.

Tabla 4 : Comparación de surfactante único y de sistemas de surfactantes múltiples Los resultados de la tabla 4 muestran que una mezcla de los surfactantes en la fórmula polímero de espuma a una dosis de una parte de surfactante por 100 partes de fórmula de polímero de espuma produce espuma con una densidad más baja que la producida con una parte de surfactante por 100 partes de fórmula de polímero de espuma de cualquiera de los surfactantes únicos. Aún a dosis de 0.05 partes de surfactante por 100 partes de fórmula de polímero de espuma, el sistema de dos surfactantes mostró sinergia para producir la espuma de densidad más baja. Las espumas de dos surfactantes cubrieron densidades comparables a la espuma hecha con sobre tres veces la cantidad del sistema de surfactante único de mejor desempeño. La toma de agua salada fue algo reducida con el sistema de dos surfactantes; sin embargo, la toma de fluido espontánea fue un posible con dosis bajas de sistemas de dos surfactantes específicos como se midieron por la calificación de toma de agua salada de más de cinco para las muestras 7c y 10c.

Las fotomicrografías de algunas de las muestras de espuma en la tabla 4 están presentadas en las figuras 4-12. Estas figuras además enfatizan la sinergia del sistema de surfactantes múltiples para la extrusión de espuma. Todas las fotomicrografías son a una amplificación de 20x. La superficie de la espuma fue manchada de rojo para ayudar en la observación visual de la estructura de celda. Estas cifras muestran la estructura de celda uniforme relativa proporcionada por el sistema de surfactantes múltiples.

Ejemplo 4 Este ejemplo ilustra el efecto del contenido de copolímero de bloque sobre las propiedades de flexibilidad y absorbente de las espumas que contienen el elastómero termoplástico (TPE) .

La tabla 5 contiene la información publicada sobre las propiedades moleculares de los elastómeros termoplásticos KRATON® usados en este ejemplo. Los elastómeros termoplásticos KRATON® están disponibles de Kraton Polymers de Belpre, Ohio, E.U.A.

Tabla 5 : propiedades de elastómeros termoplásticos KRATON® Varias cantidades de KRATON® Dllll y KRATON® D1119 fueron agregados a una mezcla de poliestireno Dow STYRON® 685D, el agente antiestático Clariant HOSTASTAT® HS-1, Ciba IRGAFOS® 168, un estabilizador de fosfato que actúa como un antioxidante secundario disponible de Ciba Specialty Chemicals, Inc. de Tarrytown, New York, E.U.A., y Luzenac MISTRON® Vapor Tale . Estos fueron agregados de manera que la composición fue de 62.5 partes de Dow STYRON® 685D, 33.6 partes de polímero o polímeros KRATON®, 2.8 partes de Clariant HOSTASTAT® HS-1, 0.9 partes de talco de vapor Luzenac MISTRON® y 0.2 partes de Ciba IRGAFOS® 168. La tabla 6 de la literatura de Kraton publicada describe la cantidad de cada polímero de KRATON® agregada en cada muestra y la cantidad efectiva de copolímero dibloque. El método de extrusión de espuma fue el mismo que el del ejemplo 1 excepto porque la temperatura de extrusión máxima utilizada fue de 195 grados Celsius, y la tasa de adición de dióxido de carbono fue de entre 12% y 14% por peso.

Tabla 6 : Contenido de dibloque de muestras que contiene elastómeros termoplásticos KRATON® Las muestras de espuma ld-3d fueron extrudidas usando un extrusor de tornillo gemelo giratorio en conjunto Leistritz de 27 mm equipado para una inyección directa del gas de bióxido de carbono. El bióxido de carbono fue inyectado a una tasa de 10-12 mm por minuto y el polímero fue extrudido a una tasa de 4.5 libras/hr. Las propiedades de extrusión y las presiones fueron ajustadas para obtener una expansión de espuma máxima. Las propiedades de la espuma están presentadas en la tabla 7. El módulo de espuma y la presión de doblado fueron medidas por compresión de la muestra de espuma entre dos placas. La muestra de espuma, de una pulgada de longitud por menos de 0.4 pulgadas de diámetro, fue colocada con la dimensión larga colocada perpendicular a las placas de compresión. Las placas fueron comprimidas a una tasa constante de 5 cm/min. , y la fuerza para lograr esta tasa fue registrada. La fuerza fue normalizada usando el área en sección transversal de la muestra en contacto con las placas de compresión, dando unidades de presión. La presión requerida para doblar la muestra, la cual apareció como la presión máxima, fue la presión de doblado. El módulo fue identificado como la inclinación de la presión en el límite de tensión cero (aproximándose a no compresión de la muestra) .

El contenido de celda abierta fue medido usando un picnómetro de gas utilizando la norma ASTM D2856 método C. La tasa de toma de fluido de agua salada de espuma fue medida por el siguiente método: Se cortó un espécimen a 0.25 pulgadas de ancho (espuma orientada en la dirección de la máquina) y se colocó de manera que una orilla de cortes perpendicular a la gravedad. Una gota de 0.9% de solución de agua salada NaCl es colocada sobre el espécimen. Si la gota es absorbida inmediatamente, la tasa de toma de nuevo es dada al espécimen. Si la gota es absorbida dentro de un segundo pero es suficientemente lenta de manera que se forme un menisco sobre la superficie, la tasa de toma para el espécimen es asignada a un valor de 5. Si la gota es absorbida dentro de cinco segundos, la calificación de toma de fluido del espécimen es de 3. Si es absorbida una cantidad sustancial de fluido adentro de la espuma, pero la gota no es completamente absorbida dentro de cinco segundos, la calificación de toma de espécimen es asignada un valor de 1. La calificación de toma de espécimen es de cero si muy poco o ninguna de las gotas es absorbida por la espuma dentro de cinco segundos. La calificación reportada es el promedio de por lo menos doce especímenes probados . Una tasa de toma de fluido de cinco mayor es deseable para usarse en las aplicaciones absorbentes de flujo superior tales como los pañales .

Tabla 7 : Propiedades de espumas que tienen varios contenidos de Dibloque Como puede verse de las muestras Id, 2d y 3d, el aumento de la cantidad de copolímero de dibloque en el elastómero termoplástico reduce la densidad de espuma y disminuye la rigidez de espuma como se midió por la presión de doblado y módulo. El aumento del contenido de dibloque en el elastómero termoplástico no impactó el contenido de celda abierta y todas las muestras tuvieron calificaciones de toma de fluido altas .

La tabla 8 exhibe las propiedades absorbentes de la muestra de espuma 3d de la invención en comparación a las espumas comercialmente disponibles. El RYNEL® 562-B es una espuma de poliuretano hidrofílica de clase médica, flexible y suave disponible de Rynel Ltd. Co. de Boothbay, Maine, E.U.A. La espuma de charola de carne rígida de celda abierta de base de poliestireno absorbente de Genpak LCC: Food Service División de Glens Falls, New York, E.U.A., también se proporciona para comparación. La figura 18 es una fotomicrografía de la espuma GENPAK®. Las propiedades absorbentes exhibidas por la espuma de la invención son similares a muchas de las propiedades absorbentes de la espuma Rynel, comercialmente disponible. Sin embargo, la espuma de la invención es ventajosa en el sentido de que la espuma termoplástica y es por tanto reciclable a diferente de las espumas termofraguadas tales como la espuma Rynel. La espuma de poliestireno GENPAK® no es absorbente y no es suave, flexible y elástica como lo es la espuma de la invención.

Más particularmente, la capacidad absorbente de las muestras de espuma fue probada usando 0.9% de solución NaCl de acuerdo con el método de prueba de capacidad saturada descrito aquí. La capacidad de fluido viscoso fue probado de acuerdo al método de prueba de capacidad de retención y capacidad de saturación, descrito aquí, usando el simulador de fluidos menstruales. El flujo de toma de fluido de cada muestra de espuma fue probado usando 0.9% de solución NaCl de acuerdo con el método de prueba de flujo de toma de fluido (espumas Rynel y Genpak®) o la prueba de flujo de toma de fluido modificada (muestra 3d) descrita aquí. Adicionalmente, la capilaridad vertical de cada muestra de espuma fue probada usando 0.9% de solución NaCl, de acuerdo con el método de prueba de transmisión vertical descrito aquí .

Tabla 8 : Propiedades absorbentes de espumas Adicionalmente, las muestra 2b (ejemplo 2) y 3d (ejemplo 4) fueron probadas para la permanencia del surfactante de acuerdo con la prueba de permanencia de surfactante, descrita aquí. Se encontró que la muestra 2b tuvo 0.00045 g de surfactante disuelto de un total posible de 0.0325 g el cual es de 1.39% de disuelto y 98.61% permaneciendo en espuma después de un empapado de 24 horas. La muestra 3d tuvo 0.000288 gramos de surfactante disuelto desde un posible total de 0.018 gramos, el cual es 1.6% de disuelto y 98.4% restante en espuma después de un empapado de 24 horas.

Ejemplo 5 Este ejemplo ilustra el efecto del peso molecular de elastómero termoplástico sobre las propiedades de flexibilidad y absorbencia de las espumas.

El KRATON® D1160 y el KRATON® D1161 fueron cada uno agregados a una mezcla de poliestireno Dow STYRON® 685 D, y el agente antiestático Clariant HOSTASTAT® HS-1 el Ciba IRGAFOS® 168 y el talco de vapor Lucenact MISTRON®. Estos fueron agregados de manera que la composición fue de 62.5 partes de Dow STYRON® 685 D, 33.6 de polímero KRATON® y 2.8 partes de Clariant HOSTASTAT® HS-1, 0.9 partes de talco de vapor Luzenac MISTRON®, y 0.2 partes de Ciba IRGAFOS® 168. Esto se hizo para discernir el impacto del peso molecular de elastómero termoplástico sobre las propiedades de espuma las cuales se dan en la tabla 9. Las espumas de muestra fueron extrudidas en un extrusor de tornillo gemelo co-giratorio Leistriz de 27 mm equipado para una inyección directa de gas de bióxido de carbono. El bióxido de carbono fue inyectado a una carga de 6-12% por peso, y el polímero fue extrudido a una tasa de 4.5 libras por hora. Las temperaturas de extrusión y las presiones fueron ajustadas para obtener la expansión de espuma máxima. El peso molecular incrementado del KRATON® D1161 (muestra 2e) en comparación al KRATON® D1160 (muestra le) proporcionaron una espuma de una densidad más baja. El módulo reducido y la presión de doblado de la muestra 2e en comparación a la muestra le se debe a la combinación del peso molecular incrementado y del contenido de poliestireno disminuido de KRATON® D1161 comparado al KRATON® D1160. Además se observó cuantitivamente que el TPE incluido en la fórmula de polímero de espuma en las muestras de espuma, la espuma fue elástica y flexible en las dimensiones planas X, Y y Z. Esto fue visto por las propiedades de elasticidad de compresión, estiramiento y recuperación y a las espumas de la invención. La compresión en sentido de la orilla es uno de los medios para medir tales propiedades elásticas y flexibles . Las diferencias entre estos dos elastómeros termoplásticos también fue a cantidades para diferenciar en el contenido de celda abierta y la tasa de toma de fluido de agua salada de 0.9% de NaCl.

Tabla 9 : Propiedades de espumas que tienen un TEP de peso molecular diferente Basado sobre estos resultados, es deseable el utilizar un elastómero termoplástico con un alto contenido de dibloque y un peso molecular alto como parte de la fórmula de polímero de espuma para extrudir una espuma termoplástica, absorbente, elástica, flexible, resiliente, suave y de baja densidad.

Métodos de Prueba Método de Prueba de Capacidad Saturada La capacidad saturada es determinada usando un probador de capacidad saturada (SAT CAP) con un medidor de vacío magnigélico y una presa de látex, en comparación a la siguiente descripción. Refiriéndonos a las figuras 13-15, un aparato de vacío probador de capacidad saturada 110, comprende una cámara de vacío 112 sostenida sobre miembros de cuatro patas 11 . La cámara de vacío 112 incluye un miembro de pared frontal 116, un miembro de pared posterior 118 y dos paredes laterales 120 y 121. Los miembros de pared son suficientemente gruesos para soportar las presiones de vacío anticipadas, y son construidos y arreglados para proporcionar una cámara que tiene dimensiones exteriores que miden 23.5 pulgadas de longitud, 14 pulgadas de ancho y 8 pulgadas de profundidad.

Una bomba de vacío (no mostrada) conecta operablemente con la cámara de vacío 112 a través de un conducto de línea de vacío apropiado y una válvula de vacío 124. Además, una línea de sangrado de aire adecuada conecta a una cámara de vacío 112 a través de una válvula de sangrado de aire 126. Un conjunto de colgador 128 está montado adecuadamente sobre la pared posterior 118 y está configurado con los extremos curvos-S para proporcionar un lugar de descanso conveniente para sostener una hoja de presa de látex 130 en una posición conveniente hacia fuera de la parte superior del aparato de vacío 110. Un conjunto de colgador adecuado puede ser construido de una varilla de acero inoxidable de 0.25 pulgadas de diámetro. La hoja de presa de látex 130 está colocada alrededor de un miembro de sujeción con clavija 132 para facilitar el agarre y permitir un movimiento y colocación conveniente de la hoja de peso de látex 130. En la posición ilustrada, el miembro de sujetador con clavija 132 está mostrado sostenido en un conjunto de colgador 128 para colocar la hoja de presa de látex 130 en una posición abierta hacia fuera de la parte superior de la cámara de vacío 112.

Una orilla de fondo de la hoja de presa de látex 130 está sujetada en contra de un miembro de soporte de orilla posterior 134 con los medios de aseguramiento adecuados, tal como las abrazaderas de sujeción con cavila 140. Las abrazaderas de sujeción con cavila 140 están montadas sobre el miembro de pared posterior 118 con los espaciadores adecuados 141 los cuales proporcionan una orientación y alineación apropiada de las abrazaderas de sujeción con cavila 140 para la operación deseada. Tres ejes de soporte 142 son de 0.75 pulgadas de diámetro y están montados removiblemente dentro de la cámara de vacío 112 por medio de las ménsulas de soporte 144. Las ménsulas de soporte 144 están generalmente espaciadas igualmente a lo largo del miembro de pared frontal 116 y del miembro de pared posterior 118 y arregladas en pares cooperadores. Además, las ménsulas de soporte 144 están construidas y arregladas para colocar adecuadamente • las partes más superiores de los ejes de soporte 142 a nivel con la parte superior de los miembros de pared frontal, posterior y lateral de la cámara de vacío 112. Por tanto, los ejes de soporte 142 están colocados esencialmente paralelos uno con otro y están generalmente arreglados con los miembros de pared lateral 120 y 121. Además del miembro de soporte de orilla posterior 134, el aparato de vacío 110 incluye el miembro de soporte frontal 136 y dos miembros de soporte laterales 138 y 139. Cada miembro de soporte lateral mide alrededor de 1 pulgada de ancho y alrededor de 1.25 pulgadas de altura. Las longitudes de los miembros de soporte están construidas para rodear adecuadamente la periferia de las orillas superiores abiertas de la cámara de vacío 112 y se colocan para sobresalir arriba de las orillas superiores de los miembros de pared de cámara por una distancia de alrededor de 0.5 pulgadas .

Una capa de material de tipo de empaque de huevo 146 es colocada sobre la parte superior de los ejes de soporte 142 y las orillas superiores de los miembros de pared de la cámara de vacío 112. El material de empaque de huevo se extiende sobre un área generalmente rectangular que mide 23.5 pulgadas por 14 pulgadas, y tiene una medición de profundidad de alrededor de 0.38 pulgadas. Las celdas individuales de la estructura de empaque de huevo miden alrededor de 0.5 pulgadas2, y el material de hoja delgado que comprende el empaque de huevo está compuesto de un material adecuado tal como de poliestireno. Por ejemplo, el material de empaque de huevo puede ser un material de panel difusor translúcido McMaster del Catálogo de Suministro No. 162 4K 14. Una capa de 6 mm de lienzo recubierto con teflón de malla 148 disponible de Eagle Supply and Plastics Inc., de Appleton, Wisconsin, E.U.A. que mide 23.5 pulgadas x 14 pulgadas, se colocó sobre la parte superior del material de empaque de huevo 146.

Una tubería de drenado adecuada y una válvula de drenado 150 conectan a un miembro de placa de fondo 119 de la cámara de vacío 112 para proporcionar un mecanismo conveniente para drenar los líquidos desde la cámara de vacío 112. Los varios miembros de pared y los miembros de soporte del aparato de vacío 110 pueden ser compuestos de un material resistente a la humedad y no corroíble adecuado, tal como plástico de policarbonato. Las varias juntas de ensamble pueden ser fijadas por soldadura de solvente, y el conjunto terminado del probado es construido para ser a prueba de agua. Un medidor de vacío 152 conecta operablemente a través de un conducto dentro de la cámara de vacío 112. Un medidor de presión adecuado es un medidor diferencia Magnahelic capaz de medir un vacío de 0-100 pulgadas de agua, tal como el medidor número 2100 disponible de Dwyer Instrument, Incorporated de Michigan City, Indiana, E.U.A.

El producto seco u otra estructura absorbente es pesado y después es colocada en un exceso de 0.9% de solución de agua salada de NaCl y se deja empapar por 20 minutos.

Después de 20 minutos de tiempo de empapado, la estructura absorbente es colocada sobre el material de empaque de huevo y se recubre con una malla TEFLON® del aparato de vacío de probador de capacidad saturada 110. La hoja de presa de látex 130 es colocada sobre la estructura o las estructuras absorbentes y la rejilla de empaque de huevo completa de manera que la hoja de presa de látex 130 crea un sello cuando el vacío es jalado sobre el aparato de vacío 110. Un vacío de 0.5 libras x pulgada2 (psi) es mantenido en el aparato de vacío probador de capacidad saturada por cinco minutos . El vacío crea una presión sobre la estructura o estructuras absorbentes, provocando el drenado de algo de líquido. Después de 5 minutos a un vacío de 0.5 libras x pulgada2, la hoja de peso de látex 130 es enrollada de regreso y la estructura o las estructuras absorbentes son pesadas para generar un peso húmedo.

La capacidad global de cada estructura absorbente es determinada mediante el restar el peso seco de cada absorbente del peso húmedo de ese absorbente, determinado en ese punto en el procedimiento. La capacidad saturada de 0.5 libras x pulgada2 o la capacidad saturada de la estructura absorbente es determinada por la siguiente fórmula: Capacidad saturada = (peso húmedo-peso seco) /peso seco; En donde el valor de capacidad saturada tiene unidades de gramos de fluido/gramo absorbente . Para ambas la capacidad global y la capacidad saturada, un mínimo de cuatro especímenes de cada muestra deben ser probados y los resultados promediados. Si la estructura absorbente tiene una integridad baja o se desintegra durante los procedimientos de empapado o transferencia, la estructura absorbente puede ser envuelta en un material de contención tal como una toalla de papel, por ejemplo las toallas de papel SCOTT® fabricadas por Kimberly-Clark Corporation de Neenah, Wisconsin, E.U.A. La estructura absorbente puede ser probada con la sobrenvoltura en el lugar y la capacidad de la sobreenvoltura puede ser determinada independientemente y restada del peso húmedo de la estructura absorbente envuelta total para obtener un peso absorbente húmedo .

Prueba de Flujo de Toma de Fluido La Prueba de Flujo de Toma de Fluido (FIF) determina la cantidad de tiempo requerida para que una estructura absorbente, y más particularmente una muestra de espuma de la misma, tome (pero no necesariamente absorba) una cantidad conocida de solución de prueba (0.9% por peso de solución de cloruro de sodio en agua destilada a la temperatura ambiente) . Una aparato adecuado para llevar a cabo la prueba de flujo de toma de fluido está mostrado en las figuras 16A y 16B y está generalmente indicado con el número 200. El aparato de prueba 200 comprende los conjuntos superior e inferior, generalmente indicados en los números 202 y 204 respectivamente, en donde el conjunto inferior comprende una placa inferior generalmente de 7 pulgadas x 7 pulgadas2 206 construida de un material transparente tal como PLEXIGLASS® para soportar la muestra de espuma absorbente durante la prueba y una plataforma cuadrada de generalmente de 4.5 pulgadas x 4.5 pulgadas 218 centrada sobre la placa inferior 205.

El conjunto superior 202 comprende una placa superior finamente cuadrada 208 construida similar a la placa inferior 206 y teniendo una abertura central 210 formada ahí. Un cilindro (tubo de entrega de fluido) 212 que tiene un diámetro interior de alrededor de una pulgada es asegurado a la placa superior 208 en la abertura central 210 y se extiende hacia arriba esencialmente perpendicular a la placa superior. Para la determinación de flujo, la dimensión interior del tubo de entrega de fluido debe mantenerse a una proporción de entre 1:3 y 1:6 del diámetro de muestra. La abertura central 210 de la placa superior 208 debe tener un diámetro de por lo menos igual al diámetro interior del cilindro 212 en donde el cilindro 212 está montado sobre la parte superior de la placa superior 208. Sin embargo, el diámetro de la abertura central 210 puede en vez de esto ser dimensionada más grande para recibir el diámetro exterior del cilindro 212 dentro de la abertura de manera que el cilindro 212 esté asegurado a la placa superior 208 dentro de la abertura central 210.

Los elementos de perno 214 están localizados cerca de las esquinas exteriores de la placa inferior 206 y los rebajes correspondientes 216 en la placa superior 208 están dimensionados para recibir los elementos de perno 214 para alinear adecuadamente y colocar el conjunto superior 202 sobre el conjunto inferior 204 durante la prueba. El peso del conjunto superior 202 (por ejemplo la placa superior 208 y el cilindro 212) es de aproximadamente de 360 gramos para simular la presión de aproximadamente de 0.11 libras/pulgada2 (psi) sobre la muestra de espuma absorbente durante la prueba de fluido de toma de fluido.

Para correr la prueba de flujo de toma de fluido, una muestra de espuma absorbente 207 que es de 3 pulgadas de diámetro se pesa y el peso se registra en gramos. La muestra de espuma 207 es entonces centrada sobre la plataforma 218 del conjunto inferior 204. Para evitar una expansión de espuma no deseada adentro de la abertura central 210, centrada sobre la parte superior de la muestra de espuma 207 está colocada una pieza de aproximadamente 1.5 pulgadas de diámetro de fibra de vidrio flexible estándar de una rejilla de insectos de ventana de malla de 18x16 209, disponible de Phifer Wire Products, Inc. de Tuscaloosa, Alabama. El conjunto superior 202 es colocado sobre la muestra de espuma en una relación opuesta con el conjunto inferior 204, con los elementos de perno 214 de la placa inferior 206 asentados en los rebajes 216 formados de la placa superior 208 y el cilindro 212 está generalmente centrado sobre la muestra de espuma 207. Antes de correr la prueba de flujo de toma de fluido, se midió la prueba de capacidad saturada antes mencionada sobre la muestra de espuma 207. Entonces se calculó el treinta y tres por ciento (33%) de capacidad de saturación; por ejemplo, si la espuma de prueba tuvo una capacidad saturada de 12 gramos de 0.9% de solución de prueba de agua salada NaCl/g de espuma de prueba y la muestra 207 de espuma de 3 pulgadas de diámetro pesa un gramo, entonces 4 gramos de solución de agua salada de 0.9% de NaCl (mencionada aquí como la primera descarga) es vertida sobre la parte superior del cilindro 212 y se deja fluir hacia abajo hasta la muestra de espuma absorbente 207. Se inicia un cronometraje cuando la primera gota de solución hace contacto con la muestra de prueba 207 y se detiene cuando el anillo líquido entre la orilla del cilindro 212 y la muestra de espuma 207 desaparece. La lectura sobre el cronómetro es registrada a dos lugares decimales y representa el tiempo de toma (en segundos) requerido para que la primera descarga sea tomada adentro de la muestra de espuma absorbente 207.

Un periodo de tiempo de 15 minutos se dejó transcurrir, después de lo cual se vertió una segunda descarga igual a la primera descarga sobre la parte superior del cilindro 212 y de nuevo se midió el tiempo de toma como se describió anteriormente . Después de quince minutos el procedimiento es repetido para un tercer insulto o descarga. Un flujo de toma (en mililitros/segundo) para cada una de las tres descargas es determinado mediante el dividir la cantidad de la solución (por ejemplo cuatro gramos) usada para cada descarga por el tiempo de toma medido para la descarga correspondiente. La tasa de toma es convertida en un flujo de toma de fluido mediante el dividir por el área de tubo de entrega de fluido, por ejemplo, 0.79 pulgadas2.

Por lo menos muestras de cada espuma de prueba absorbente se sometieron a la prueba FIF de flujo de toma de fluido y los resultados son promediados para determinar el tiempo de toma y el flujo de toma de la espuma absorbente.

Prueba de Flujo de toma de fluido modificada (FIF) para muestras de espuma más pequeñas La prueba se hace en una misma manera similar como se describió en la prueba de flujo de toma de fluido (FIF) estándar antes mencionada; sin embargo, esta prueba fue modificada para acomodar muestras más pequeñas y aún mantener el mismo tubo de entrega de fluido a la proporción de tamaño de muestra que en la prueba de flujo de toma de fluido estándar. Las modificaciones incluyeron el instalar la pequeña muestra de espuma no hinchada que se va a probar en un soporte adecuado y usar un tubo de entrega de fluido adecuado. El soporte adecuado puede ser un embudo de vidrio de laboratorio invertido que tiene un tubo de salida cilindrico de diámetro uniforme de una pulgada de largo que descansa sobre la parte superior de una plataforma de gato de laboratorio ajustable colocada para el flujo de gravedad hacia abajo. La espuma, de diámetro suficiente (de entre 0.18 pulgadas y 0.36) y de una pulgada de longitud, es colocado suavemente en la parte superior del tubo de vidrio de diámetro uniforme del embudo invertido que es suficiente en tamaño para contener la espuma sin una compresión significante de manera que un extremo está de cara verticalmente hacia arriba (extremo cercano) y el otro extremo está de cara hacia abajo (extremo distante) . El tubo de vidrio sostiene la espuma en una posición estacionaria y es suficiente en longitud para contener la muestra de espuma pero inmediatamente se agranda a la abertura del embudo para evitar complicaciones de flujo de descarga de exceso de fluido después de que el fluido deja el extremo distante de la espuma. Un tubo de entrega de fluido está construido con un orificio de diámetro de 0 . 06 pulgadas y la longitud de garganta que se agranda a un diámetro que permite un surtido fácil del fluido adentro del tubo. El agrandamiento ocurre a una longitud de aproximadamente de 0.25 pulgadas hacia arriba del orificio. El tubo de entrega de fluido es colocado directamente arriba del extremo cercano de la muestra de espuma y el embudo invertido y la muestra de espuma es levantada' usando el gato de laboratorio de manera que el tubo de entrega de fluido es puesto en contacto con la espuma. Después, en forma similar a la prueba de flujo de estándar treinta y tres por ciento (33%) de la capacidad de saturación para la muestra de espuma es entonces calculado y este volumen de 0.9% de solución de agua salada NaCl es surtido usando una pipeta PIPETMAN® P-200µl disponible de Gilson, Inc. de Middleton, Wisconsin, E.U.A. o una pipeta similar adentro del tubo de entrega de fluido el cual mide 0.06 pulgadas en el diámetro del orificio de descarga, en oposición a una diámetro de una pulgada como se describió en la prueba de flujo de toma de fluido estándar, y la tasa de flujo es medida con un cronómetro como se describió anteriormente. La preferencia es de utilizar la prueba de flujo de toma de fluido estándar descrita anteriormente, más bien que la prueba de flujo de toma de fluido modificada, y, si existen discrepancias, se confiará en la prueba de flujo de toma de fluido estándar.

Método de Prueba de Transmisión Vertical Una muestra de espuma es cortada y montada de manera que ésta cuelgue en una orientación vertical para con gravedad con una orilla de espuma expuesta en una orientación esencialmente horizontal. Un depósito suficientemente grande de 0.9% de solución de prueba de agua salada NaCl es elevado, usando un gato de laboratorio estándar de manera que la orilla horizontal de espuma se extienda aproximadamente dos milímetros debajo de la superficie de agua salada. Un cronómetro es iniciado en forma simultánea a la penetración de la espuma adentro del agua salada. Después de 30 minutos, la altura del fluido en la espuma es medida con respecto a la superficie del agua salada. Si se desea, el agua salada puede contener un no-activo de superficie, un tinte no cromatográfico para ayudar a identificar la penetración y transmisión del fluido de prueba adentro de la espuma. Alternativamente, la espuma puede ser marcada en la superficie del fluido y el depósito de fluido puede ser bajado para remover el contacto adicional con la espuma. Para compensar respecto de una expansión de espuma posible con la hidratación, la espuma puede ser marcada en la superficie de fluido después del tiempo de transmisión. La medición de la altura de fluido en la espuma usando las dimensiones de espuma inicial pueden hacerse a través de medios incluyendo la formación de imagen de rayos x, la medición óptica, o rebanar las secciones de la espuma hasta que la solución de prueba de agua salada de 0.9% de NaCl es evidente en la rebanada. Por ejemplo en la muestra 3d, la altura de transmisión vertical fue medida por métodos ópticos y se confirmó con formación de imagen de rayos x. La muestra 3d no se expandió, por tanto no fue necesaria la compensación por la expansión.

Prueba de Permanencia de Surfactante La prueba de permanencia de surfactante está basada sobre el efecto de depresión de tensión de superficie por la adición del surfactante al agua. La tensión de superficie es medida por el método de tensiómetro de anillo duNoüy utiilizando un tensiómetro de procesador Krüss K-12 instrumento disponible de Krüss E.U.A. de Charlotte, Carolina del Norte, E.U.A. En términos generales, una muestra de espuma es empapada en agua destilada y la tensión de la superficie del supernadante es medida. Esta tensión de superficie es comparada a una curva de calibración para determinar la cantidad de surfactante lavada de la espuma.

La preparación de prueba incluye el crear una curva de calibración para el surfactante particular utilizado. Esta curva muestra la tensión de superficie reducida de la solución al aumentar la concentración de surfactante . La concentración es arriba de la concentración de micela crítica (CMC) , la reducción de tensión de superficie desde el surfactante adicional es mínima.

Una muestra de espuma pesada previamente es colocada en agua destilada. La muestra es sumergida en el agua a la temperatura, dejando al surfactante fugitivo el lixiviar fuera de la espuma y disolverse en el agua. La cantidad de agua usada es crítica. Si la cantidad de surfactante que ha lixiviado adentro del agua crea una concentración mayor de la concentración de micela crítica, la medición de la tensión de superficie en la solución solamente indicará que la concentración es mayor que la concentración de micela critica. La cantidad de agua destilada usada para lavar la espuma es 100 veces el peso de la espuma. Después de un empapado de 24 horas, la espuma es removida de la solución de agua/surfactante (supernadante) . El agua en la espuma se deja drenar adentro del supernadante y se aplica a una presión suave a la espuma para ayudar a la remoción del exceso de supernadante en la espuma. La tensión de superficie del supernadante total es entonces medida. Utilizando la curva de calibración, la tensión de superficie corresponde a una fracción de peso de surfactante en el agua. Esta fracción de peso es entonces multiplicada por la cantidad total de agua para dar el peso del surfactante que ha lixiviado desde la espuma . La cantidad de surfactante removida puede ser expresada como una fracción del surfactante total en la espuma inicial. Por ejemplo: la espuma se hace con 10 partes de surfactante por cada 90 partes de espuma. Una muestra de 100 gramos es empapada en 10.000 gramos de agua destilada. La medición de tensión de superficie del supernadante indica que la concentración de surfactante en el supernadante es de 0.03%. La cantidad del surfactante disuelta desde la espuma es de 3.0 gramos. La cantidad de surfactante en la espuma inicial fue de 10 gramos, de manera que 30% del surfactante fue disuelto y 70% del surfactante permanece en la espuma.

Con el Clariant HOSTASTAT® HS-1, la concentración de micela crítica está a una concentración de 0.03% por peso. A concentraciones menores que las concentraciones de micela crítica, la tensión de superficie está descrita por by:s=51n ([s]) -18 en donde s es la tensión de superficie y [s] es la fracción de peso del surfactante. Como una muestra, 2.96 gramos de una espuma de poliestireno de celda abierta hecha con 2.5 partes de HOSTASTAT® HS-1 a 100 partes de poliestireno fue sumergida en 297 y 79 gramos de agua destilada por 24 horas. La tensión de superficie del supernadante fue media a 39 dinas/cm lo cual corresponde a 0.0027 gramos de surfactante disuelto en el agua, o a 3.7% del surfactante total; por tanto, 95.3% del surfactante permanecieron en la espuma después de un lavado de 24 horas.

Prueba de Capacidad de Retención y de Capacidad Saturada de Fluido Viscoso La capacidad de saturación y la capacidad de retención pueden ser determinadas mediante el empapar una muestra de espuma absorbente de 3.81 cm x 3.81cm x 2 mm (un área de superficie de 14.5 cm2 comparable si muestras más pequeñas son probadas, y si son muestras más gruesas, éstas requerirán ser rebanadas usando medios no densificantes convencionales) en aproximadamente 30 ml de un fluido de prueba de simulador de fluidos menstruales (descrito abajo) en un palto de plástico que es suficiente para saturar completamente la muestra por 30 minutos. La espuma pesada previamente es colocada sobre una tira de material de tipo de lienzo (para el manejo de muestra) después se coloca en 30 ml de fluido de prueba asegurándose que el fluido cubra completamente la muestra . El plato es cubierto de manera que no ocurra la evaporación. Mientras se realiza el empapado por 30 minutos, la cantidad de fluido de prueba es vigilada de manera que siempre hay un exceso de fluido. La muestra de espuma es entonces removida usando el lienzo y se coloca entre dos piezas de aproximadamente 4 pulgadas por 4 pulgadas del material de tejido cardado y unido a través de aire y sobre el exterior del emparedado; una capa de papel secante de 4 pulgadas x 4 pulgadas es colocada sobre cada lado de manera que el papel secante esté de cara hacia el exterior. Se proporciona una descripción de estos materiales abajo. Una presión de 0.05 libras x pulgada2 (0.345 kPa) se aplicó por cinco minutos para remover cualquier estanques de líquido. La muestra saturada es entonces pesada. El peso del líquido mantenido en la muestra de espuma dividido por el seco de la muestra de espuma es la capacidad de saturación de la muestra.

Después de que la muestra de espuma saturada es pesada, dicha muestra de espuma absorbente es colocada en un centrífugo y se hace girar a 300 g/tres minutos de manera que el fluido libre es descargado. La muestra de espuma girada es entonces pesada. El peso del líquido restante en la muestra de espuma girada dividido por el peso seco de la muestra es la capacidad de retención de la muestra de espuma.

Por tanto, a. Capacidad de saturación = (peso húmedo antes de centrifugo-peso seco) / (peso seco) b. Capacidad de retención = (peso húmedo después del centrifugo-peso seco) / (peso seco) Un material de tejido cardado y unido a través de aire adecuado tiene un peso base de 2.5 onzas por yarda cuadrada (88.8 gramos/m2), una densidad de 0.024 gramos /cm3, y está compuesto de 66% por peso de fibra de poliéster KoSa tipo 295 de 6 denier; y 40% por peso de fibra de bicomponente Chisso ESC-HR6 de 3 denier. La fibra de poliéster está disponible de KoSa, un negocio que tiene oficinas localizadas en Charlotte, Carolina del Norte, E.U.A., y la fibra de bicomponente está disponible de Chisso Corporation, un negocio que tiene oficinas localizadas en Osaka, Japón. Un papel secante adecuado es un papel secante blanco de 100 libras VERIGOOD disponible de Georgia Pacific Corporation, un negocio que tiene oficinas localizadas en Menasha, Wisconsin, E.U.A. (por ejemplo un número de artículo de producto 411 01012) . Opcionalmente pueden ser empleados los materiales substancialmente equivalentes.

El fluido de prueba de "simulador de fluidos menstruales" está compuesto de sangre de cerdo diluida con plasma de cerdo para proporcionar el nivel de hematocrito de 35% (por volumen) . Un dispositivo adecuado para determinar el nivel de hematocrito es un sistema HEMATOSTAT-2 disponible de Separation Technology, Inc., un negocio teniendo oficinas localizadas en Altamonte Springs, Florida, E.U.A. Un sistema esencialmente equivalente puede ser alternativamente empleado.

Método de Prueba de Rigidez Gurley Una técnica adecuada para determinar los valores de rigidez descritos aquí es una prueba de rigidez Gurley, una descripción de la cual se establece en la prueba T 543 om-94 Standard TAPPI (resistencia de doblado de papel (probador de tipo Gurley) ) . Un aparato de prueba adecuado es un probador de rigidez digital Gurley; modelo 4171-A fabricado por Gurley Precisión Instruments en Troy, New York. Para los propósitos de la presente invención, los valores de rigidez Gurley se intenta que correspondan a los valores que serían generados por una muestra de tamaño "estándar" (una pulgada por 1.5 pulgadas) . Por tanto, las lecturas de escala del probador de rigidez Gurley son convertidas apropiadamente a la rigidez de una muestra de tamaño estándar, y son reportadas tradicionalmente en términos de miligramos de fuerza (mgf) . Actualmente, una "unidad Gurley" estándar es igual a un valor de rigidez de 1 miligramo de fuerza, y puede ser empleado equivalentemente para reportar la rigidez Gurley.

Método de Prueba de Compresión de orilla El método por el cual el valor de compresión en sentido de la orilla (S) puede ser determinado y se establece abajo. Es usada una pieza de espuma absorbente de 2 pulgadas x 12 pulgadas (5.1 cm x 30.5 cm) . El peso de la muestra es determinado. El grosor es medido usando un micrómetro de mano mientras que se evita la compresión de superficie. El material es formado en un cilindro que tiene una altura de 2 pulgadas (5.1 cm) y con los dos extremos teniendo 0-0.125 pulgadas (0-3.18 mm) de traslape, el material es engrapado junto con tres grapas. Una grapa está cerca de la mitad del ancho del producto, las otras dos cerca de cada orilla del ancho del material . La dimensión más larga de la grapa está en la circunferencia del cilindro formado para minimizar el efecto de las muestras sobre la prueba.

Un probador de tensión, tal como aquellos comercialmente disponibles de MTS Systems Corporation de Edén Prairie, Minnesota, E.U.A., está configurado con una plataforma de fondo, una platina más grande que la circunferencia de la muestra que va a ser probada y paralela al fondo de la plataforma, sujetada a una celda de carga de compresión colocada en la posición invertida. El espécimen es colocado sobre la plataforma sobre la platina. La platina es puesta en contacto con el espécimen y se comprime la muestra a una tasa de 25 mm x minuto. La fuerza máxima obtenida en la compresión de la muestra a 50% de su ancho (1 pulgada) (2.54 cm) es registrada.

El sacudido del material es identificado como un máximo en la fuerza de compresión y es típicamente observado antes de que el material sea comprimido 50% de su longitud no comprimida. En un producto en donde la longitud del absorbente es de menos de 12 pulgadas (30.5 cm) , el valor EC del material puede ser determinado en la siguiente manera. Con base sobre modelos teóricos que gobiernan las tensiones de agitación, en la configuración de compresión el sentido de la orilla descrita, la tensión de agitación es proporcional a E*t2/ (H2) con la constante de proporción siendo una función de H2/ (R*t) en donde E es el módulo elástico, H es la altura del cilindro, R es el radio del cilindro y t es el grosor del material. La expresión de la tensión en términos de fuerza por peso base, puede mostrar que el parámetro que necesita ser mantenido constante es H2/R. Por tanto, para una muestra que es más pequeña de 12 pulgadas (30.5 cm) el círculo más grande posible debe ser construido y su altura (ancho de la muestra siendo cortado) ajustada de manera que H2/R es igual a 2.1 pulgadas (5.3 cm) . Una discusión detallada de la resistencia de compresión en sentido de la orilla se ha dado en la obra El Libro de Texto de Prueba Física y Mecánica de Papel y Cartón de Richard E. Mark editor, Dekker 1983 (Volumen 1) .

Aún cuando las incorporaciones de la invención descritas aquí son actualmente preferidas, pueden hacerse varias modificaciones y mejoras sin departir del espíritu y alcance de la invención. El alcance de la invención está indicado por las cláusulas anexas y todos los cambios que caen dentro del significado y rango de equivalentes se intenta que sean abarcados aquí .

Claims (20)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Una espuma absorbente, termoplástica, de celda abierta de baja densidad que comprende dos del grupo que consiste de: una resina base, un surfactante, un elastómero termoplástico y un agente plastificante.

2. La espuma tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque comprende entre alrededor de 50% y alrededor de 95% de resina base, por peso, de la espuma.

3. La espuma tal y como se reivindica en las cláusulas 1 ó 2, caracterizada porque la resina comprende por lo menos uno del grupo que consiste de poliestireno, copolímeros de estireno, poliolefinas, poliésteres y combinaciones de los mismos.

4. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque comprende entre alrededor de 0.05% y alrededor de 10%, o de entre alrededor de 0.1% y alrededor de 5%, de surfactante, por peso, de la espuma.

5. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque el surfactante comprende por lo menos uno del grupo que consiste de surfactante no iónico y un sistema de surfactante de componentes múltiples .

6. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque comprende entre alrededor de 5% y alrededor de 50%, o de entre alrededor de 10% y alrededor de 50% de elastómero termoplástico por peso de la espuma.

7. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque el elastómero termoplástico comprende por lo menos uno del grupo que consiste de copolímeros de bloque estirénico incluyendo copolímeros de dibloque y tribloque los cuales pueden incluir estireno-isopreno-estireno (SIS) , estireno-butadieno-estireno (SBS) , estireno-isopreno-butadieno-estireno (SIBS) , estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS) , estireno-etileno-propileno-estireno (SEPS) ; elastómeros termoplásticos a base de poliolefina incluyendo copolímeros de bloque al azar incluyendo copolímeros a-olefina etileno; copolímeros de bloque incluyendo copolímeros de bloque de butadieno-isopreno-butadieno hidrogenados; polipropilenos de estereobloque; copolímeros de injerto, incluyendo terpolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM) , copolímeros al azar de etileno-propileno (EPM) , y hules de propileno etileno (EPR) ; mezclas de elastómeros termoplásticos con mezclas de elastómero termoplásticas vulcanizadas dinámicas; elastómeros de éster de poliéter termoplástico; elastómeros termoplásticos ionoméricos; elastómeros termoplásticos de poliamida; poliuretanos termoplásticos ; y combinaciones de los mismos .

8. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque el elastómero termoplástico tiene un contenido de dibloque de elastómero termoplástico de copolímero de bloque estirénico de entre alrededor de 50% y alrededor de 80% de un peso total del elastómero termoplástico.

9. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque comprende entre alrededor de 0.5 % y alrededor de 10% de agente plastificante, por peso de la espuma.

10. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque el agente plastificante comprende por lo menos uno del grupo que consiste de polietileno; acetato de vinil etileno; aceite mineral, aceite de palma, ceras, aceite de naftaleno, aceite de parafina, acetil tributil citrato, acetil trietil citrato, p-ter-butilfenil salicilato, butil estearato, butilftalil butil glicolato, dibutil sebacato, di- (2-etilhexil) ftalato, dietil ftalato, diisobutil adipato, diisooctil ftalato, difenil-2- etilhexil fosfato, aceite de soya epoxidizado, etilftalil etil glicolato, glicerol monooletato, monoisopropil citrato, mono- di, di-, y triestearil citrato, triacetin (glicerol triacetato) ; trietil citrato, 3- (2-xenoil) -1, 2-epoxipropano y combinaciones de los mismos .

11. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque el elastómero termoplástico también sirve como agente plastificante.

12. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque el surfactante de espuma permanece intacto en la espuma de manera que el supernadante resultante del empapado de la espuma en agua por 24 horas tiene una tensión de superficie de alrededor de 40 dinas/cm o mayor.

13. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque la espuma tiene un flujo de toma de fluido de alrededor de 1 ml por segundo por pulgada2 o mayor con la primera descarga, de alrededor de 1 ml por segundo por pulgada2 o mayor con la segunda descarga; y de alrededor de un 1 ml por segundo por pulgada2 o mayor con la tercera descarga.

14. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque la espuma tiene una capacidad saturada de alrededor de 3 gramos por gramo o mayor, como se midió bajo la carga de 0.5 libras por pulgada cuadrada .

15. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque la espuma tiene una rigidez Gurley de alrededor de 600 ml o menos o de alrededor de 300 ml o menos.

16. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque la espuma tiene una compresión de orilla de alrededor de 250 gramos o menos o de alrededor de 35 gramos o menos.

17. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque la espuma tiene una capacidad de saturación de fluido viscoso de alrededor de 3 g/g o mayor y una capacidad de retención de alrededor de 1 g/g o mayor.

18. La espuma tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizada porque la espuma comprende por lo menos una de las propiedades seleccionadas del grupo que consiste de: una densidad de alrededor de 0.1 gramos/cm3 o menos, un contenido de celda j 99 abierta de alrededor de 50% mayor, un peso base de alrededor de 400 g/m2 o menor, un volumen global de alrededor de 6 milímetros o menos, una resistencia al rasgado de trampa a la dirección transversal de alrededor de 300 gramos o mayor, una resistencia al rasgado de trampa en la dirección de la máquina de alrededor de 300 gramos o mayor, una resistencia a la compresión de alrededor de 20% de asentamiento de compresión o menos, y una altura de transmisión vertical de alrededor de 5 cm o mayor. 10

19. Un artículo absorbente que comprende la espuma tal y como se reivindica en una de las cláusulas precedentes . 15

20. Un método para producir la espuma absorbente termoplástica, de celda abierta, de baja densidad tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas precedentes, que comprende los pasos de : 20 proporcionar una fórmula de polímero de espuma que incluye la resina base, el agente plastificante, y el surfactante; calentar la fórmula de polímero de espuma para 25 crear un derretido de polímero utilizando una gente de soplado; espumar el derretido de polímero a una densidad de alrededor de 0.1 gramos/cm3 o menos; y extrudir el derretido de polímero para formar una espuma absorbente, termoplástica, flexible, suave y de celda abierta. E S U M E N Una espuma absorbente, termoplástica, de celda abierta, de baja densidad, flexible y suave formada de una fórmula de polímero de espuma que incluye una cantidad balanceada de agente plastificante y un surfactante en combinación con una resina base. Los elastómeros termoplásticos pueden ser agregados a la fórmula de polímero de espuma para mejorar la suavidad, la flexibilidad, la elasticidad y la resiliencia de la espuma resultante. El surfactante puede ser cualquiera un surfactante único o un sistema de surfactantes múltiples. La espuma posee un número de cualidades, tal como la suavidad y la resistencia, las cuales hacen a la espuma particularmente adecuada para usarse en una variedad de productos para el cuidado personal, productos médicos y similares .