MXPA97005237A

MXPA97005237A - Espumas absorbentes hechas de emulsiones de alta fase interna, utiles para adquirir fluidos

Info

Publication number: MXPA97005237A
Application number: MXPA/A/1997/005237A
Authority: MX
Inventors: Allen Desmarais Thomas
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 1998-07-03

Abstract

Materiales de espuma absorbentes que con capaces de adquirir y distribuir fluidos acuosos, especialmente fluidos desechados por el cuerpo, tales como una orina. Estas espumas absorbentes combinan presiones de absorción capilar relativamente alta y propiedades de capacidad por peso que les permiten adquirir fluidos, con o sin la ayuda de gravedad. Estas espumas absorbentes también entregan este fluido eficientemente a materiales de almacenamiento de presión de absorción superior, incluyendo componentes de almacenamiento defluido absorbentes a base de espuma, sin aplastarse. Estas espumas absorbentes se hacen polimerizando emulsiones de fase interna alta (HIPEs).

Description

ESPUMAS ABSORBENTES HECHAS DE EMULSIONES DE ALTA FASE INTERNA ÚTILES PARA ADQUIRIR FLUIDOS CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN Esta solicitud se refiere a materiales de espuma poliméricos, absorbentes, de celda abierta, microporosos, flexibles. Esta solicitud particularmente se refiere a materiales de espuma absorbentes hechos de emulsiones de alta fase interna que son capaces de adquirir y distribuir fluidos, por ejemplo, orina.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El desarrollo de artículos altamente absorbentes para utilizarse como pañales desechables, almohadillas y pantaletas de incontinencia para adultos, y productos catameniales tales como toallas sanitarias, es el tema de interés comercial substancial. La habilidad de proveer artículos absorbentes de alto rendimiento, tales como pañales, ha sido contingente con la habilidad para desarrollar núcleos o estructuras relativamente absorbentes que puedan adquirir, distribuir y almacenar grandes cantidades de fluidos desechados del cuerpo, en particular orina. A este respecto, el uso de ciertos polímeros absorbentes en partículas, por lo regular denominados como materiales de "hidrogeles", "superabsorbentes" o "hidrocoloides", ha sido particularmente importante. Ver, por ejemplo, patente de los Estados Unidos de América 3,699,103 (Harper y otros), expedida el 13 de junio de 1972 y patente de los Estados Unidos de América 3,770,731 (Harmon), expedida el 20 de junio de 1972, que describen el uso de dichos polímeros absorbentes en partículas en artículos absorbentes. En realidad, el desarrollo de pañales de alto rendimiento ha sido la consecuencia directa de núcleos absorbentes más delgados que tienen la ventaja de la capacidad de estos polímeros absorbentes en partículas para absorber grandes cantidades de fluidos de cuerpo acuosos, desechados, típicamente cuando se utilizan en combinación con una matriz fibrosa. Ver, por ejemplo, patente de los Estados Unidos de América 4,673,402 ( eisman y otros) expedida el 16 de junio de 1987 y patente de los Estados Unidos de América 4,935,022 (Lash y otros) expedida el 19 de junio de 1990, que describen estructuras de núcleo de capa doble que comprenden una matriz fibrosa y polímeros absorbentes en partículas útiles para fabricar pañales de alto rendimiento. Estos polímeros absorbentes en partículas previamente no han sido superados en su capacidad para retener grandes volúmenes de fluidos, tales como orina. Un ejemplo representativo de tales polímeros absorbentes en partículas son poliacrilatos ligeramente entrelazados. Como muchos de los otros polímeros absorbentes, estos poliacrilatos ligeramente entrelazados comprenden una multitud de grupos carboxi aniónicos (cargados) unidos a la estructura de base del polímero. Es en estos grupos carboxi cargados en donde el polímero puede absorber fluidos acuosos del cuerpo como resultado de las fuerzas osmóticas. La absorbencia basada en fuerza capilares también es importante en muchos artículos absorbentes, incluyendo pañales. Los artículos absorbentes capilares pueden ofrecer un rendimiento superior en términos de velocidad de adquisición e conducción por efecto de mecha del fluido, es decir, la capacidad de mover el fluido acuoso lejos del punto de contacto inicial. En realidad, las estructuras absorbentes de núcleo de dos capas, observadas anteriormente, utilizan la matriz fibrosa como el vehículo de transporte capilar primaria para mover el fluido acuoso del cuerpo inieialmente adquirido, a través del núcleo absorbente, de manera que puede ser absorbido y retenido por el polímero absorbente en partículas colocado en capas o zonas del núcleo. Otros materiales absorbentes capaces de proveer transporte de fluido capilar son espumas poliméricas de celda abierta. En realidad, ciertos tipos de espumas poliméricas han sido utilizadas en artículos absorbentes con el propósito de embeber, mover por efecto de mecha y/o retener, realmente, fluidos acuosos del cuerpo. Ver, por ejemplo, patente de los Estados Unidos de América 3,563,247 (Lindquist), expedida el 6 de febrero de 1971 (almohadilla absorbente para pañales y similares, en donde el absorbente primario es una lámina de espuma de poliuretano hidrofílico); patente de los Estados Unidos de América 4,554,297 (Dabi), expedida el 19 de noviembre de 1985 (polímeros celulares que absorben fluido del cuerpo, que pueden ser utilizados en pañales o productos catameniales); patente de los Estados Unidos de América 4,740,520 (Garvey y otros), expedida el 26 de abril de 1988 (estructura compuesta absorbente, tal como pañales, productos de cuidado femenino y similares, que contienen absorbentes de esponja hechos de ciertos tipos de espumas de poliuretano entrelazado, de superimpregnación). Si se hacen apropiadamente, las espumas poliméricas hidrofílicas de celda abierta pueden proveer características de adquisición capilar de fluido, transporte y almacenamiento requerido para utilizarse en núcleos absorbentes de alto rendimiento. Los artículos absorbentes que contienen tales espumas pueden poseer una deseable integridad a la humedad, pueden proveer un ajuste adecuado durante todo el período en el que se usa el artículo, y pueden reducir al mínimo los cambios en la forma durante uso (v. gr., hinchamiento no controlado, o amontonamiento). Además, los artículos absorbentes que contienen tales estructuras de espuma pueden ser más fáciles de fabricar a una escala comercial. Por ejemplo, los núcleos absorbentes de pañal simplemente pueden ser estampados en láminas de espuma continuas y pueden diseñarse para tener una integridad y uniformidad considerablemente mayor que las tramas fibrosas absorbentes. Tales espumas también pueden ser preparadas en cualquier forma deseada, o más aún pueden ser formadas en pañales de una sola pieza. Las espumas absorbentes particularmente adecuadas para productos absorbentes tales como pañales, han sido hechas de Emulsiones de Alta Fase Interna (de aquí en adelante denominadas como "HIPE"). Ver, por ejemplo, patente de los Estados Unidos de América 5,260,345 (DesMarais y otros), expedida el 9 de noviembre de 1993 y patente de los Estados Unidos de América 5,268,224 (DesMarais y otros) expedida el 7 de diciembre de 1993. Estas espumas de HIPE absorbentes proveen deseables propiedades de manejo de fluido, que incluyen: (a) características de penetración y distribución de fluido relativamente buenas para transportar la orina embebida u otro fluido del cuerpo lejos de la zona de impacto inicial y hacia el equilibrio no utilizado de la estructura de espuma para permitir que chorros subsecuentes de fluido sean acomodados; y (b) una capacidad de almacenamiento relativamente alta con una capacidad de fluido relativamente alta bajo carga, es decir bajo fuerzas compresoras. Estas espumas absorbentes de HIPE también son suficientemente flexibles y suaves para poder proveer un alto grado de comodidad al usuario del artículo absorbente; algunas pueden hacerse relativamente delgadas hasta que subsecuentemente son humedecidas por el fluido del cuerpo absorbido. Ver también, patente de los Estados Unidos de América 5,318,544 (Young y otros), expedida el 7 de junio de 1994, la cual describe núcleos absorbentes que tienen un componente de adquisición/distribución de fluido que pueden ser una espuma de celda abierta, flexible, hidrofílica, tal como una espuma de melamina-formaldehído (v. gr., BASOTECT hecha por BASF), y un componente de almacenamiento/ redistribución de fluido, que es una espuma absorbente a base de HIPE. Estos componentes de adquisición/distribución, a base de espuma, deben permitir una rápida adquisición de fluido, así como una eficiente división o distribución del fluido hacia otros componentes del núcleo absorbente que tienen presiones de absorción mayores que la presión de desabsorción de la espuma de adquisición/distribución. Esta propiedad de desabsorción de fluido hacia otros componentes del núcleo es importante para proveer la capacidad de aceptar descargas o cargas repetidas de fluido y de mantener la sequedad de la piel del usuario. También permite que la espuma de adquisición/distribución sirva como un depósito de volumen hueco, o zona reguladora, para mantener temporalmente el fluido que puede ser expresado de los componentes de almacenamiento del núcleo cuando se encuentran presiones extraordinariamente altas durante el uso del artículo absorbente. Al proporcionar este fluido a otros componentes del núcleo, estos componentes de adquisición/distribución a base de espuma deben hacer esto sin densificarse o aplastarse. Los componentes de adquisición/distribución a base de espuma también deben aceptar fácilmente el fluido, con o sin la ayuda de gravedad. Los componentes de adquisición/distribución a base de espuma además deben proveer buena estética, ser suaves y elásticos en estructura, y tener una buena integridad física en estados tanto húmedo como seco. Los materiales útiles tal como los componentes de adquisición/distribución se describen y se reclaman en la Solicitud de los Estados Unidos, copendiente, Número de serie 08/370,695, presentada el 10 de enero de 19 95, por Stone y otros. Aunque los materiales descritos ahí funcionan bien como un componente, permanece un deseo por mejorar su capacidad para desorber fluido hacia un componente de almacenamiento. Por consiguiente, sería deseable poder hacer un material de espuma polimérico absorbente, de celda abierta, en particular una espuma absorbente de HIPE, que: (1) pueda funcionar como un componente de adquisición/distribución en un núcleo absorbente; (2) tenga propiedades de desabsorción mejoradas para permitir a otros componentes del núcleo tener presiones de absorción mayores que la presión de desabsorción de la espuma de adquisición/distribución, separen el fluido, sin que la espuma de adquisición/distribución se aplaste; (3) mantener seca la piel del usuario, aún en situaciones de "chorro" y aún cuando se someta a una carga compresora; (4) que sea suave, flexible y cómodo para el usuario del artículo absorbente; y (5) que tenga una capacidad relativamente alta para el fluido, para proveer los pañales y otros artículos absorbentes que eficientemente utilicen componentes de núcleo.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a materiales de espuma poliméricos que son capaces de adquirir y distribuir fluidos acuosos, especialmente fluidos desechados del cuerpo, tales como orina. Estos materiales de espuma poliméricos absorbentes comprenden una estructura de espuma polimérica no iónica, flexible, hidrofílica de celdas abiertas interconectadas. Esta estructura de espuma tiene: A) la capacidad después de desabsorción de 30 cm de cuando menos aproximadamente 10% de la capacidad libre absorbente de la espuma; B) una presión de absorción capilar (es decir, altura a un 50% de capacidad) de aproximadamente 3 a aproximadamente 20 cm; C) una presión de desabsorción capilar (es decir, altura a un 50% de capacidad) de aproximadamente 8 a aproximadamente 25 cm; D) una resistencia a la deflexión por compresión de aproximadamente 5 a aproximadamente 85% cuando se mide bajo una presión de confinamiento de 0.052022 kg/cm2; E) una capacidad libre absorbente de aproximadamente 12 a aproximadamente 125 gr/gr. Además de adquirir y distribuir rápidamente fluidos del cuerpo, las espumas absorbentes de la presente invención reparten este fluido eficientemente hacia otros componentes de almacenamiento de fluido, incluyendo componentes de almacenamiento de fluido, a base de espuma. Las espumas absorbentes de la presente invención combinan presiones de absorción capilar relativamente altas y propiedades de capacidad por peso (comparadas con espumas convencionales) que les permiten adquirir fluido, con o sin la ayuda de gravedad. Aunque no siendo ligado por la teoría, se cree que las propiedades de desabsorción mejoradas de las presentes espumas se debe, por lo menos en parte, a una mayor distribución uniforme de los tamaños de celdas comparado a las espumas anteriores, incluyendo aquellas descritas en la Solicitud de los Estados Unidos, copendiente, Número de serie 08/370,695, presentada el 10 de enero de 1995 (por Stone y otros). En cualquier evento, las propiedades de desabsorción incrementadas son obtenibles a causa de las mejoras del procesamiento discutidas con detalle más adelante. Las espumas absorbentes de la presente invención también pueden proveer buena estética debido a su estructura suave, elástica e integridad física. Como resultado, las espumas absorbentes de la presente invención son particularmente atractivas para artículos absorbentes de alto rendimiento tales como pañales, almohadillas o pantaletas de incontinencia para adultos, toallas sanitarias y similares. Un atributo particularmente importante de las espumas de la presente invención es que no se aplastan cuando son desabsorbidas por otros componentes en el núcleo absorbente. Sin pretender que esté ligado por teoría, se cree que esta resistencia a la compresión (es decir, resistencia al aplastamiento) por fuerzas hidrostáticas se debe a la presión de desabsorción de estas espumas en su estado expandido, siendo menor que la presión requerida para la deflexión de compresión. Un atributo importante relacionado, cuando se humedecen, es que se vuelven a expandir espontáneamente después de la aplicación y liberación de la compresión mecánica, aún sin las espumas no vuelven a absorber fluido. Esto significa que estas espumas embeben aire cuando se deshidratan ya sea por desabsorción, por compresión mecánica, o una combinación de los mismos, cuando se expanden o cuando regresan a un estado expandido. Como resultado, la capacidad de estas espumas para adquirir rápidamente fluidos es restaurada, y la espuma es capas de proveer una sensación más seca. La presente invención además se refiere a un procedimiento para obtener estas espumas absorbentes polimerizando un tipo específico de emulsión de agua en aceite o HIPE, que tengan una cantidad relativamente pequeña de una fase de aceite y una cantidad relativamente mayor de una fase de agua. Este procedimiento comprende los pasos de: A) formar una emulsión de agua en aceite a una temperatura de aproximadamente 50°C o superior, bajo mezclado de bajo esfuerzo cortante a menos de aproximadamente 1000 seg"1, de: 1) una fase de aceite que comprende: a) de aproximadamente 85 a aproximadamente 90% en peso de un componente de monómero capaz de formar un copolímero que tenga una Tg de aproximadamente 35 o menos, el componente de monómero comprendiendo: i) de aproximadamente 30 a aproximadamente 80% en peso de por lo menos un monómero monofuncional substancialmente insoluble en agua, capaz de formar un polímero amorfo atáctico que tienen una Tg de aproximadamente 25°C o menos; ii) de aproximadamente 5 a aproximadamente 40% en peso de por lo menos un comonómero monofuncional substancialmente insoluble en agua, capaz de impartir resistencia aproximadamente equivalente a aquella provista por el estireno; iii) de aproximadamente 5 a aproximadamente 25% en peso de un primer agente entrelazador polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado de divinilbencenos, trivinilbencenos, diviniltoluenos, divinil-xilenos, divinilnaftalenos, divinilalquilbencenos, divinil-fenantrenos, divinilbifenilos, divinildifenilmetanos, divinilbencilos, éteres divinilfenílicos, sulfuros de divinil-difenilo, divinilfuranos, sulfuro de divinilo, divinilsulfona, y mezclas de los mismos; y iv) de 0 a aproximadamente 15% en peso de un segundo agente entrelazador polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado de acrilatos polifuncionales, metacrilatos, acrilamidas, metacrilamidas, y mezclas de los mismos; y b) de aproximadamente 2 a aproximadamente 15% en peso de un componente emulsificante, el cual es soluble en la fase de aceite, y el cual es adecuado para formar una emulsión estable de agua en aceite, el componente de emulsión comprendiendo: (i) un emulsificante primario que tiene por lo menos aproximadamente 40% en peso de componentes emulsificantes seleccionados de monoésteres diglicerólicos de ácidos grasos de C16-C 22 insaturados, lineales, monoésteres diglicerólicos de ácidos grasos de ^ -ramificados, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes de C16-C24 ramificados, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes grasos de C16-C22 insaturados, lineales, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes de C12-C14 saturados, lineales, monoésteres de sorbitan de ácidos grasos de C16-C22 insaturados, lineales, monoésteres de sorbitan de ácidos grasos de C16-C24 ramificados, y mezclas de los mismos; o, (ii) la combinación de un emulsificante primario que tiene por lo menos 20% en peso de estos componentes de emulsificación y ciertos emulsificantes secundarios en una relación en peso de emulsificante primario a secundario de aproximadamente 50:1 a aproximadamente 1 :4; y 2) una fase de agua que comprende una solución acuosa que contiene: (i) de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 20% en peso de un electrolito soluble en agua; (ii) una cantidad efectiva de un iniciador de polimerización; 3) una relación de volumen a peso de fase de agua a fase de aceite en la escala de aproximadamente 12:1 a aproximadamente 125:1 ; y B) polimerizar el componente de monómero en la fase de aceite de la emulsión de aceite en agua para formar un material de espuma polimérico; C) opcionalmente deshidratar el material de espuma polimérico. La presente invención permite la formación de estas espumas absorbentes que son capaces de adquirir, distribuir y rápidamente desabsorber fluidos como resultado de una combinación de dos factores, ambos de los cuales se discuten en detalla más adelante. En general, uno es el uso de mezclado de bajo esfuerzo cortante durante la formación de HIPE, El otro es el uso de sistemas de emulsificante más robustos que permitan que la HIPE sea formada y vaciada a temperaturas relativamente altas, por ejemplo, aproximadamente 50°C o superior.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 de los dibujos es una representación gráfica de las curvas de absorción de tres espumas de HIPE vaciadas a diferente pasador en dirección a los espacios de pared y velocidades de punta del pasador. La Figura 2 de los dibujos es una representación gráfica de las curvas de desabsorción de estas mismas tres espumas de HIPE. La Figura 3 de los dibujos es una fotomicrografía (50 X amplificación) de una sección de una espuma polimérica, absorbente, representativa, de acuerdo con la presente invención, hecha de HIPE que tiene una relación en peso de agua a aceite de 40:1 y se vacía a 147°C, y en donde el componente de monómero consiste de una relación en peso de 42:58 divinilbenceno (DVB, 42.9% de divinilbenceno): acrilato de 2-etilhexilo, y en donde se utilizo emulsificante en un 6% (en peso de la fase de aceite) de monoleato de diglicerol (DGMO). La Figura 4 de los dibujos es una fotomicrografía (250 X amplificación) de la espuma de la Figura 3. Las figuras 5 y 6 de los dibujos representan, respectivamente, una vista superior y una vista lateral de una configuración de núcleo de capas múltiples, en donde un componente de almacenamiento/ redistribución de fluido cubre un componente de adquisición/ distribución de fluido subyacente. La Figura 7 de los dibujos representa una vista separada de los componentes de una estructura de pañal también de una configuración de núcleo de capas múltiples, que tiene una capa de espuma de adquisición/distribución de fluido, con forma de reloj de arena, cubriendo una capa de almacenamiento/redistribución de fluido con una forma de reloj de arena modificado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN I. Espumas Absorbentes Poliméricas A. Características Generales de la Espuma Las espumas poliméricas de acuerdo con la presente invención, útiles en artículos y estructuras absorbentes, son aquellas que son de celda relativamente abierta. Esto significa que las celdas individuales de la espuma están en completa comunicación, no obstruida con las celdas adyacentes. Las celdas, en dichas estructuras de espuma de celda substancialmente abierta, tienen aberturas intercelda o "ventanas" que son lo suficientemente grandes para permitir la fácil transferencia del fluido de una celda hacia otra, dentro de la estructura de espuma. Estas estructuras de espuma de celda substancialmente abierta, generalmente tendrá un carácter reticulado, las celdas individuales estando definidas por una pluralidad de tramas mutuamente conectadas, tridimensionalmente ramificadas. Las hebras del material polimérico que forman estas tramas ramificadas pueden ser denominadas como "postes". Las espumas de celda abierta que tienen una estructura típica de tipo de poste, se muestran a manera de ejemplo en las fotomicrografías de las Figuras 3 y 4. Para propósitos de la presente invención, un material de espuma es de "celda abierta" si por lo menos el 80% de las celdas en la estructura de espuma que son de un tamaño de por lo menos 1µm, están en comunicación de fluido con por lo menos una celda adyacente. Además de tener celdas abiertas, estas espumas poliméricas son suficientemente hidrofílicas para permitir que la espuma absorba fluidos acuosos. Las superficies internas de las estructuras de espuma se hacen hidrofílicas a través de agentes tensioactivos de hidrofilización residual dejados en la estructura de espuma después de la polimerización, o a través de procedimientos de tratamiento de espuma post-polimerización, seleccionados, como se describe más adelante. El grado al cual estas espumas poliméricas son "hidrofílicas" puede ser cuantificado a través del valor de "tensión de adhesión" exhibido cuando está en contacto con un líquido de prueba absorbible. La tensión de adhesión exhibida por estas espumas, puede ser determinada experimentalmente utilizando un procedimiento en donde el consumo de un líquido de prueba en peso, por ejemplo, orina sintética, es medido para una muestra de dimensiones conocidas y área de superficie específica de succión capilar. Dicho procedimiento se describe con detalle en la sección de Métodos de Prueba, de la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, la cual se incorpora aquí por referencia. Las espumas, las cuales son útiles como absorbentes en la presente invención, son generalmente aquellas que exhiben un valor de tensión de adhesión de aproximadamente 15 a aproximadamente 65 dinas/cm, de preferencia de 20 a 65 dinas/cm, aproximadamente, según determinado por el consumo de succión capilar de orina sintética que tiene una tensión de superficie de 65+5 dinas/cm. Un aspecto importante de estas espumas es su temperatura de transición de vidrio (Tg). La Tg representa el punto medio de la transición entre los estados vitreo y elástico del polímero. Las espumas que tienen una Tg mayor que la temperatura de uso, pueden ser muy fuertes, pero también serán muy rígidas y potencialmente susceptibles a fractura. Tales espumas típicamente también toman mucho tiempo para responder cuando se utilizan a temperaturas más fías que la Tg del polímero. La combinación deseada de propiedades mecánicas, específicamente resistencia y elasticidad, típicamente necesita una escala completamente selectiva de tipos y niveles de monómero para obtener estas propiedades deseadas. Para espumas de la presente invención, la Tg debe ser lo más baja posible, siempre que la espuma tenga una resistencia aceptable. Por consiguiente, los monómeros se seleccionan para que provean lo más posible homopolímeros correspondientes que tengan Tgs más bajas. Se ha encontrado que la longitud de cadena del grupo alquilo en los comonómeros de acrilato y metacrilato puede ser más larga que la que podría predecirse de la Tg de la serie de homopolímero homólogo. Específicamente, se ha encontrado que la serie homologa de homopolímeros de alquilacrilato o metacrilato tiene una Tg mínima a una longitud de cadena a 8 átomos de carbono. En contraste, la Tg mínima de los copolímeros de la presente invención ocurre a una longitud de cadena de aproximadamente 12 átomos de carbono. (Ya que se pueden utilizar monómeros de estireno substituidos con alquilo en lugar de los alquilacrilatos y metacrilatos, su disponibilidad es en la actualidad extremadamente limitada). La forma de la región de transición de vidrio del polímero también puede ser importante, es decir, si es estrecha o amplia como una función de la temperatura. Esta forma de la región de transición de vidrio es particularmente relevante cuando la temperatura en uso (usualmente temperatura ambiente o del cuerpo) del polímero está en o cerca de la Tg. Por ejemplo, una región de transición más amplia puede representar una transición incompleta a temperaturas de uso. Típicamente, si la transición es incompleta a la temperatura de uso, el polímero presentará mayor rigidez y menos elasticidad. En forma inversa, si la transición es completa a la temperatura de uso, entonces el polímero exhibirá una recuperación más rápida de la compresión. Por consiguiente, es deseable controlar la Tg y la anchura de la región de transición del polímero para obtener las propiedades mecánicas deseadas.

Generalmente, se prefiere que la g del polímero sea por lo menos aproximadamente 10°C menor que la temperatura de uso. (La Tg y la anchura de la región de transición se derivan de la curva de tangente contra temperatura, de pérdida, de una medición de análisis mecánico dinámico (DMA), como se describe en la sección de Métodos de Prueba más adelante.

B. Características Importantes de la Espuma para Adquirir y Distribuir Fluidos Acuosos sin Aplastamiento 1. Absorción Capilar y Presiones de Desabsorción Una propiedad importante de las espumas absorbentes útiles de acuerdo con la presente invención es su presión de absorción capilar. La presión de absorción capilar se refiere a la capacidad de la espuma para mover por efecto de mecha el fluido verticalmente. [Ver, P. K. Chatterjee y H. V. Nguyen en "Absorbency", Textile Science and Technology Vol. 7; P. K. Chatterjee, Ed.; Elsevier: Amsterdam, 1985; capítulo 2]. Para los propósitos de la presente invención, la presión de absorción capilar de interés es la cabeza hidrostática, a la cual ia carga de fluido verticalmente conducido por efecto de mecha es de 50% de la capacidad absorbente bajo condiciones de equilibrio a 31°C. La cabeza hidrostática está representada por una columna de fluido (v. gr., orina sintética) de altura h. Como se ilustra en la Figura 1 , para espumas de la presente invención, esto es típicamente el punto de inflexión en la curva de absorción capilar. La Figura 1 representa las curvas de absorción para tres espumas. Las presiones de absorción fueron determinadas a partir de estas curvas de absorción y se resumen en el Cuadro 1 a continuación: CUADRO 1 0.8 mm de espacio del pasador a la pared (1.5% del diámetro del cilindro); velocidad de punta del pasador 212 cm/seg. 1.5 mm de espacio del pasador a la pared (3% del diámetro del cilindro); velocidad de punta del pasador 83.3 cm/seg. 3 mm de espacio del pasador a la pared (6% del diámetro del cilindro); velocidad de punta del pasador 54.9 cm/seg.

De importancia particular a la capacidad de las espumas absorbentes de la presente invención para funcionar como útiles componentes de adquisición y distribución de fluido, es su presión de desabsorción capilar, La presión de desabsorción capilar se refiere a la habilidad de la espuma para mantener el fluido a varias cabezas hidrostáticas a condiciones de equilibrio a 22°C. Para los propósitos de la presente invención, la presión de desabsorción capilar de interés es la cabeza hidrostática (es decir, altura), a la cual la carga de fluido es de un 50% de la capacidad libre absorbente bajo condiciones de equilibrio a 22°C. Como se ilustra en la Figura 2, para espumas de la presente invención, esto es típicamente el punto de inflexión en la curva de desabsorción capilar. La Figura 2 representa las curvas de desabsorción de las mismas tres espumas. Las presiones de desabsorción fueron determinadas de estas curvas de desabsorción y se resumen en el Cuadro 2 a continuación: CUADRO 2 * 0.8 mm de espacio del pasador a la pared (1.5% del diámetro del cilindro); velocidad de punta del pasador 212 cm/seg. ** 1.5 mm de espacio del pasador a la pared (3% del diámetro del cilindro); velocidad de punta del pasador 83.3 cm/seg. *** 3 mm de espacio del pasador a la pared (6% del diámetro del cilindro); velocidad de punta del pasador 54.9 cm/seg. 1 medido de la curva de desabsorción como el porcientoe de capacidad a 30 cm (gr/gr) comparado con la capacidad libre absorbente (gr/gr).

La presión de desabsorción capilar es importante con relación a la presión de absorción de otros componentes absorbentes, especialmente aquellos pretendidos para almacenar fluido. Si el componente de adquisición de fluido del artículo absorbente mantiene al fluido adquirido en una forma demasiado tenaz, esto inhibirá la capacidad de estos otros componentes para dividir el fluido. Esto puede ocasionar que el componente de adquisición permanezca muy pesadamente cargado con fluido, por lo que el artículo absorbente es más susceptible al derrame. Las espumas de la presente invención tienen presiones de desabsorción lo suficientemente bajas, de manera que los componentes de almacenamiento de fluido pueden efectivamente secar (es decir desabsorber) estas espumas. Esto restaura la capacidad de la espuma para aceptar más "chorros" de fluido (ya sea del usuario o de la compresión de los componentes de almacenamiento) y mantiene a la capa que está cerca de la piel del usuario (por ejemplo, lámina superior) comparativamente seca. Los datos en el Cuadro 2 anterior muestran cómo esta propiedad puede ser ajustada a través de la selección de condiciones apropiadas de procesamiento (por ejemplo, el régimen de esfuerzo cortante, que está dictado por la velociad de punta del impulsor y el pasador para el espacio o ranura de pared). De manera importante, las espumas B y C, las cuales fueron formadas bajo condiciones de bajo esfuerzo cortante como se discute en la presente, tiene el requisito de presiones y capacidad de desabsorción después de la desabsorción a 30 cm. En contraste, la espuma A, que fue formada bajo alto esfuerzo cortante, no posee los requisitos de las propiedades de desabsorción. Las espumas absorbentes de la presente invención pueden ser fácilmente desabsorbidas por otros componentes del núcleo absorbente que almacenan tales fluidos, incluyendo aquellos que comprenden materiales de gelificación absorbentes, convencionales, tales como aquellos descritos en, por ejemplo, patente de los Estados Unidos de América 5,061 ,259 (Goldman y otros), expedida el 29 de octubre de 1991 , patente de los Estados Unidos de América 4,654,039 (Brandt y otros), expedida el 31 de marzo de 1987 (reexpedida el 19 de abril de 1988 como Re. 32,649), patente de los Estados Unidos de América 4,666,983 (Tsubakimoto y otros), expedida el 19 de mayo de 1987), y patente de los Estados Unidos de América 4,625,001 (Tsubakimoto y otros), expedida el 25 de noviembre de 1986, todas incorporadas aquí por referencia; así como macroestructuras absorbentes hechas de estos materiales de gelificación absorbentes, tales como aquellos descritos en, por ejemplo, patente de los Estados Unidos de América 5,102,597 (Roe y otros), expedida el 7 de abril de 1982, y patente de los Estados Unidos de América 5,324,561 (Rezai y otros), expedida el 23 de junio de 1994, todas estas incorporadas aquí por referencia. En realidad, estas espumas absorbentes pueden ser fácilmente desabsorbidas por otras espumas poliméricas absorbentes que almacenan el fluido adquirido, tales como aquellas descritas en, por ejemplo, patente de los Estados Unidos de América 5,268,224 (DesMarais y otros), expedida el 7 de diciembre de 1993, patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, y solicitud de los Estados Unidos de América copendiente serie No. 08/370692 (Thomas A. DesMarais, y otros), presentada el 10 de junio de 1995, No. de caso 5541 , todas estas incorporadlas aquí por referencia. Por consiguiente, las espumas absorbentes de la presente invención funcionan muy bien en situaciones de "chorros" múltiples, para mover rápidamente el fluido adquirido hacia otros componentes de almacenamiento de la estructura absorbente. Las presiones de absorción capilar pueden ser medidas utilizando una prueba de capacidad absorbente de efecto de mecha vertical, como se describe con más detalla en la sección de Métodos de Prueba de la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, la cual se incorpora aquí por referencia, excepto que a 31°C en lugar de 37°C. Los datos de la prueba de capacidad absorbente de conducción por efecto de mecha vertical proveen la curva a partir de la cual se determina la presión de absorción capilar. La presión de desabsorción capilar puede ser medida utilizando el procedimiento descrito en la sección de Métodos de Prueba. Para generar los datos de una curva de desabsorción, una muestra de espuma es saturada con agua, se cuelga verticalmente, y después de deja desabsorber hasta que alcanza un equilibrio (referido aquí como "equilibrio de desabsorción). Después, la carga de fluido es graficada como una función de altura. La presión de desabsorción capilar, es decir, la cabeza hidrostática a la cual la carga del fluido es de un 50% de la capacidad libre absorbente, se determina a partir de esta curva. Las espumas absorbentes de acuerdo con la presente invención tienen presiones de absorción capilares de aproximadamente 3 a aproximadamente 20 cm, y presiones de desabsorción capilares de aproximadamente 8 a aproximadamente 25 cm. Las espumas absorbentes particularmente preferidas tienen presiones de absorción capilar de aproximadamente 3 a aproximadamente 15 cm, y presiones de desabsorción capilar de aproximadamente 8 a aproximadamente 20 cm. 2. Capacidad Después de Desabsorción Otra medida de la capacidad de desabsorción del fluido de la espuma es determinar la capacidad de fluido de porciones diferentes de la espuma después de la desabsorción. Como se utiliza en la presente, el término "capacidad después de desabsorción" se refiere a la cantidad relativa del fluido de prueba (orina sintética) de una muestra de espuma dada, o parte de la misma, retenida en su estructura celular por unidad de masa de material sólido en la muestra, después de alcanzar el equilibrio de desabsoraón.

Las espumas de la presente invención tienen una capacidad después de desabsorción, a 30 cm, (referido en la presente como "capacidad después de desabsorción a 30 cm") de menos de aproximadamente 10% de la capacidad libre absorbente de la espuma. La capacidad después de desabsorción puede ser determinada mediante la referencia a las curvas de desabsorción (discutidas supra), tal como aquellas de la Figura 2; la capacidad libre absorbente puede ser determinada como se discute más adelante. 3. Resistencia a la Deflexión por Compresión Un aspecto mecánico importante de las espumas absorbentes de la presente invención es su resistencia según determinada por su resistencia a la deflexión por compresión (RTCD). La RTCD exhibida por las espumas de la presente, es una función del módulo de polímero, así como la densidad y estructura de la red de espuma. El módulo de polímero es, a su vez, determinado por: a) la composición del polímero; b) las condiciones bajo las cuales se polimerizó la espuma (por ejemplo, la integridad de polimerización obtenida, específicamente con respecto al entrelazamiento); c) el grado al cual se plastifica el polímero mediante el material residual, v. gr., emulsificantes, dejados en la estructura de espuma después del procesamiento Para ser útiles como componentes de adquisición/distribución de fluido, en núcleos absorbentes de artículos absorbentes tales como pañales, las espumas de la presente invención deben ser adecuadamente resistentes a la deformación o compresión por fuerzas encontradas cuando tales materiales absorbentes son acoplados en la absorción y retención de fluidos Esto es particularmente importante ya que los fluidos son divididos, ya sea debido a un gradiente de presión de absorción o compresión, de los componentes de adquisición/distpbuaón y hacia otros componentes de almacenamiento de fluido en el núcleo absorbente En realidad, las espumas de adquisición/distribución de la presente invención proveen un equi bno de presión de desabsorción capilar y resistencia de espuma para evitar el aplastamiento indeseable durante la división Si la presión de desabsorción capilar de la espuma es mayor que su RTCD y/o su resistencia a la re-expansión (es decir, presión de expansión a un porcentaje de compresión particular), ésta tenderá a colapsarse después de la desabsorción y de esta forma dejará a la espuma en un estado saturado, densificado En este estado, la espuma de adquisición/distribución puede sentirse húmeda al tacto, humedeciendo la piel del usuario También podría impedir la velocidad de adquisición de derrames de fluido adicionales Si las espumas son demasiado fuertes, sin embargo, se verán y se sentirán tiesas, conduciendo a una estética pobre También, un mecanismo mediante el cual las espumas de la presente invención pueden distribuir y dividir el fluido, implica el bombeo mecánico, así, puede ser ventajoso que la espuma de adquisición/distribución sea compnmida a cierto grado por presiones normales experimentadas por el usuario durante uso para promover su mecanismo adicional de división La RTCD exhibida por las espumas polimépcas de la presente invención, puede ser cuantificada determinando la cantidad de tensión producida en una muestra de espuma saturada mantenida bajo cierta presión de confinamiento durante un período específico. El método para llevar a cabo este tipo particular de prueba se describe más adelante en la sección de Métodos de Prueba. Las espumas útiles como absorbentes para adquirir y distribuir fluidos son aquellas que exhiben una resistencia a la deflexión por compresión, de manera que una presión de confinamiento de 5.1 kPa produce una tensión típicamente de 5 a 85% de compresión de la estructura de espuma. Preferiblemente, la tensión producida bajo tales condiciones estará en la escala de aproximadamente 5 a aproximadamente 65%, de preferencia de 5 a 50%, aproximadamente. 4. Recuperación de la Compresión en Húmedo La recuperación de la compresión en húmedo (RFWC) se refiere a la tendencia o propensión de una pieza de material de espuma húmedo para regresar rápidamente a sus dimensiones originales después de ser deformada o comprimida bajo fuerzas encontradas durante fabricación o uso, sin tener un depósito de fluido libre para extracción durante la reexpansión. Muchas espumas de alta presión capilar, tales como aquellas descritas en patente de los Estados Unidos de América 5,268,224 (DesMarais y otros), expedida el 7 de diciembre de 1993, y en la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, no se re-expandirán fácilmente. También se ha encontrado que la re-expansión es aún más difícil para una espuma de adquisición/ distribución, cuando está en competencia de fluido con un componente de presión de absorción superior, tal como es típicamente encontrado en núcleos absorbentes. Un procedimiento adecuado para determinar la recuperación de la compresión en húmedo se establece en la sección de Métodos de Prueba. Dicho procedimiento en general, implica la compresión de una muestra de espuma que ha sido previamente saturada a su capacidad libre absorbente con orina sintética, mientras se coloca sobre la parte superior de un material de alta presión de absorción capilar. Las muestras son mantenidas sobre una tensión de 75% de compresión a una temperatura constante (31°C) durante un período de 5 minutos, después la compresión es liberada. Después de competir dos minutos para el fluido con el material de presión de absorción superior (la muestra habiendo tenido la oportunidad de re-expandirse, la muestra es separada y se mide su espesor El grado al cual la muestra recupera su espesor se toma como una medida de la recuperación de la compresión en húmedo de la muestra. Las espumas absorbentes preferidas de la presente invención generalmente exhibirán una recuperación de por lo menos aproximadamente 60% del espesor totalmente expandido, en dos minutos de haber sido liberadas de la compresión. Muy preferiblemente, tales materiales de espuma preferidos tendrán una recuperación de la compresión en húmedo de por lo menos aproximadamente 755, muy preferiblemente por lo menos alrededor de 90%, del espesor totalmente expandido en un minuto de haber sido liberadas de la compresión.

. Capacidad Libre Absorbente Otra propiedad importante de las espumas absorbentes de acuerdo con la presente invención, es su capacidad libre absorbente. "Capacidad libre absorbente" es la cantidad total de fluido de prueba (orina de prueba) la cual una muestra de espuma dada absorberá en su estructura celular por masa unitaria de material sólido en la muestra. Las espumas que son especialmente útiles en artículos absorbentes, tales como pañales, satisfacerán por lo menos una capacidad libre absorbente mínima. Para ser especialmente útiles en artículos absorbentes para absorber orina, las espumas absorbentes de la presente invención deben tener una libre capacidad de aproximadamente 12 a aproximadamente 125 g/g, de preferencia de aproximadamente 20 a aproximadamente 90 g/g, mas preferiblemente de 25 a aproximadamente 75 g/g, y muy preferiblemente de 30 a 55 gr/gr, aproximadamente, de orina sintética por gramo de material de espuma seca. El procedimiento para determinar la capacidad libre absorbente de la espuma se describe más adelante en la sección de Métodos de Prueba.

C. Otras Propiedades de la Espuma Polimérica 1. Tamaños de Celda y de Agujero Un aspecto que puede ser útil para definir las espumas poliméricas preferidas es la estructura de celda. Las celdas de espuma, y especialmente las celdas que se forman polimerizando una fase de aceite que contiene mopómero que rodea gotas de fase de agua relativamente libres de monómero, frecuentemente tendrán una forma substancialmente esférica. Estas celdas esféricas están conectadas entre sí a través de aberturas, las cuales de aquí en adelante se denominan como agujeros entre celdas. Tanto el tamaño o el "diámetro" de dichas celdas esféricas como el diámetro de las aberturas (agujeros) entre las celdas son comúnmente utilizados para caracterizar espumas en general. Ya que las celdas, y los agujeros entre las celdas, en una muestra dada de espuma polimérica no necesariamente serán de aproximadamente el mismo tamaño; los tamaños promedio de la celda y el agujero, es decir los diámetros promedio de celda y agujero, por lo regular serán especificados. Los tamaños de celda y agujero son parámetros que pueden ¡mpactar a un número de aspectos mecánicos y rendimiento de las espumas de acuerdo con la presente invención, incluyendo las propiedades de conducción por efecto de mecha de fluido de estas espumas, así como la presión capilar que es desarrollada dentro de la estructura de espuma.

Un número de técnicas están disponibles para determinar los tamaños promedio de celda y agujero de las espumas. La técnica más útil implica una medición simple a base de la fotomicrografía electrónica de exploración de una muestra de espuma. Las Figuras 3 y 4, por ejemplo, muestran una estructura de espuma de HIPE típica, de acuerdo con la presente invención. Superimpuesta sobre la fotomicrografía de la Figura 4 se encuentra una escala que representa una dimensión de 20 µm. Dicha escala puede ser utilizada para determinar los tamaños promedio de celda y agujero a través de un procedimiento de análisis de imagen. Las espumas útiles como absorbentes para fluidos acuosos, de acuerdo con la presente invención, preferiblemente tendrán un tamaño de celda promedio en número de aproximadamente 20 a aproximadamente 200 µm, más preferiblemente de 30 a 190 µm, aproximadamente, y muy preferiblemente de 80 a 180 µm, preferiblemente, y un tamaño de agujero promedio en número de aproximadamente 5 a aproximadamente 45 µm, de preferencia de aproximadamente 8 a aproximadamente 40 µm, y muy preferiblemente de 20 a 35 µm, aproximadamente. 2. Área Específica de Succión Capilar "Área de superficie específica de succión capilar" es una medición del área de superficie accesible al líquido de prueba de la red polimérica accesible al fluido de prueba. El área de superficie específica de succión particular es determinada tanto por las dimensiones de las unidades celulares en la espuma como por la densidad del polímero, y de esta manera es una forma de cuantificar la cantidad total de superficie sólida provista por la red de espuma a tal grado que dicha superficie participa en la absorbencia Para los propósitos de esta invención, el área de superficie específica de succión capilar se determina midiendo la cantidad de consumo capilar de un líquido de una baja tensión de superficie (por ejemplo etanol), el cual ocurre dentro de una muestra de espuma de una masa y dimensiones conocidas. Una descripción detallada de dicho procedimiento para determinar el área de superficie específica de la espuma a través del método de succión capilar se establece en la sección de Métodos de Prueba de la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, la cual se incorpora aquí por referencia. También se puede utilizar cualquier método alternativo razonable para determinar el área de superficie específica de succión capilar. Las espumas de la presente invención útiles como absorbentes son aquellas que tienen un área de superficie específica de succión capilar de por lo menos aproximadamente 0.2 m2/g. Típicamente, el área de superficie específica de succión capilar está en la escala de aproximadamente 0.3 a aproximadamente 5 m2/g, de preferencia de aproximadamente 0.3 a aproximadamente 2.5 m2/g, muy preferiblemente de 0.3 a 1.5 m2/g, aproximadamente. 3. Área de Superficie por Volumen de Espuma El área de superficie específica por volumen de espuma puede ser útil para definir empíricamente estructuras de espuma que no se aplastarán, o permanecerán en un estado aplastado, cuando son desabsorbidas, v. gr., secadas o comprimidas mientras están en un estado húmedo. Véase la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, en donde se discute con detalle el área especifica por volumen de espuma con respecto a espumas aplastadas. Como se utiliza en la presente, "área de superficie específica por volumen de espuma" se refiere al área de superficie específica de succión capilar de la estructura de espuma veces su densidad de espuma en el estado expandido. Se ha encontrado que ciertos valores de área de superficie específica máxima por volumen de espuma se correlacionan con la capacidad de la estructura de espuma para mantenerse en un estado expandido cuando es desabsorbida, o rápidamente regresa a un estado expandido después de ser comprimida mientras está en un estado húmero. Las espumas de acuerdo con la presente invención tienen valores de área de superficie específica por volumen de espuma de aproximadamente 0.06 m2/cm3 o menos, de preferencia de aproximadamente 0.0075 a aproximadamente 0.06 m2/cm3, más de preferencia de aproximadamente 0.0075 a aproximadamente 0.04 m2/cm3, y muy preferiblemente de 0.008 a 0.02 m2/cm3, aproximadamente. 4. Densidad de Espuma La "densidad de espuma" (es decir en gramos de espuma por centímetro cúbico de volumen de espuma en el aire) se especifica aquí en una base seca. La densidad de la espuma, como el área de superficie específica de succión capilar, puede tener influencia en un número de características de rendimiento y mecánicas de las espumas absorbentes. Estas incluyen la capacidad absorbente para fluidos acuosos y las características de deflexión por compresión. Cualquier procedimiento gravimétrico adecuado que proveerá una determinación de masa del material de espuma sólido por volumen unitario de estructura de espuma puede ser utilizado para medir la densidad de la espuma. Por ejemplo, un procedimiento gravimétrico ASTM descrito más completamente en la sección de Métodos de Prueba de la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995 es un método que puede ser empleado para la determinación de densidad. Las espumas poliméricas de la presente invención útiles como absorbentes tienen valores de densidad en peso seco en la escala de aproximadamente 0.0079 a aproximadamente 0.077 gr/cm3, de preferencia de aproximadamente 0.011 a aproximadamente 0.038 gr/cm3, y muy preferiblemente de 0.015 a 0.03^2 gr/cm , aproximadamente.

II. Preparación de Espumas Poliméricas a partir de HIPE A. En General Las espumas poliméricas de acuerdo con la presente invención pueden ser preparadas mediante la polimerización de ciertas emulsiones de agua en aceite que tienen una relación relativamente alta de fase de agua a fase de aceite comúnmente conocida en la técnica como "HIPEs". Los materiales de espuma poliméricos, los cuales resultan de la polimerización de tales emulsiones, son denominados de aquí en adelante como "espumas de HIPE". Las cantidades relativas de las fases de agua y de aceite utilizadas para formar las HIPEs son, entre otros muchos parámetros, importantes para determinar las propiedades estructurales, mecánicas y de rendimiento de las espumas poliméricas resultantes. En particular, la relación de agua a aceite en la emulsión varía inversamente con la última densidad de espuma y pueden influenciar el tamaño de celda y el área de superficie específica de succión capilar de la espuma y dimensiones de los postes que forman la espuma. Las emulsiones para preparar las espumas de HIPE de esta invención generalmente tendrán una relación de volumen a peso de fase de agua a fase de aceite en la escala de aproximadamente 12:1 a aproximadamente 125: 1 , y muy típicamente de aproximadamente 25:1 a aproximadamente 90: 1. Las espumas particularmente preferidas pueden hacerse de HIPEs que tengan relaciones de aproximadamente 30: 1 a aproximadamente 65:1. 1. Componentes de la Fase de Aceite La fase de aceite continua de la HIPE comprende monómeros que son polimerizados para formar la estructura de espuma sólida. Este componente de monómero es formulado para ser capaz de formar un copolímero que tenga una Tg de aproximadamente 35°C o menos, y típicamente de 15° a 30°C, aproximadamente. (El método para determinar la Tg mediante Análisis Mecánico Dinámico (DMA) se describe más adelante en la sección de Métodos de Prueba). Este componente de monómero incluye: (a) por lo menos un monómero funcional cuyo polímero amorfo atáctico tiene una Tg de aproximadamente 25°C o menos (ver Brandup, J., Immergut, E. H., "Polymer Handbook", 2o. edición, Wiley-Interscience, Nueva York, NY, 1975, 111-139); (b) por lo menos un comonómero monofuncional para mejorar la rigidez o la resistencia a la ruptura de la espuma; (c) un primer agente entrelazador polifuncional; y (d) opcionalmente un segundo agente entrelazador polifuncional. La selección de tipos particulares y cantidades de monómeros y comonómeros monofuncionales y agentes entrelazadores polifuncionales puede ser importante para la realización de las espumas absorbentes de HIPE, que tienen la combinación deseada de propiedades de estructura, mecánicas, y de manejo de fluido, las cuales hacen que estos materiales sean adecuados para utilizarse en la presente invención. El componente de monómero comprende uno o más monómeros que tienden a impartir propiedades de tipo de hule a la estructura de espuma polimérica resultante. Dichos monómeros pueden producir polímeros amorfos atácticos de peso molecular alto (mayor que 10,000), teniendo una Tg de aproximadamente 25°C o menos. Los monómeros de este tipo incluyen, por ejemplo, los alquilacrilatos (C4-C14) tales como acrilato de butilo, acrilato de hexilo, acrilato de octilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de nonilo, acrilato de decilo, (lauril) acrilato de dodecilo, acrilato de isoclecilo, acrilato de tetradecilo, acrilatos de arilo y acrilatos de alcarilo tales como acrilato de bencilo, acrilato de nonilfenilo, los alquilmetacrilatos (C6-C16) tales como metacrilato de hexilo, metacrilato de octilo, metacrilato de nonilo, metacrilato de decilo, metacrilato de isodecilo, (lauril) metacrilato de dodecilo, metacrilato de tetradecilo, alquil estírenos (C4-C12) tales como p-n-octilestireno, acrilamidas tales como N-octadecilacrilamida, isopreno, butadieno, y combinaciones de tales monómeros. De estos monómeros, los muy preferidos son acrilato de isodecilo, acrilato de dodecilo, y acrilato de 2-etilhexilo. Los monómeros monofuncionales en general comprenderán de 30 a aproximadamente 80%, muy preferiblemente de 50 a 65%, aproximadamente, en peso del componente de monómero. El componente de monómero utilizado en la fase de aceite de las HIPEs también comprende uno o más comonómeros monofuncionales capaces de impartir rigidez aproximadamente equivalente a aquella provista por estireno a la estructura de espuma polimérica resultante. Las espumas más rígidas exhiben la capacidad de deformarse substancialmente sin falla. Estos tipos de comonómero monofuncional pueden incluir comonómeros a base de estireno (v gr., estireno y etil estireno), u otros tipos de monómeros tales como metacrilato de metilo, en donde homopolímero relacionado es conocido por su rigidez ilustrativa. El comonómero monofuncional preferido de este tipo es un monómero a base de estireno, los monómeros muy preferidos de este tipo siendo estireno y etil estireno. El comonómero monofuncional "de rigidez" normalmente comprenderá alrededor de 5 a 40%, de preferencia de 15% a 25%, muy preferiblemente de 18% a 24%, aproximadamente, en peso del componente de monómero. En ciertos casos, el comonómero de "rigidez" también puede impartir las propiedades deseadas de tipo de hule al polímero resultante. Los alquil estírenos de C4-C12, y en particular p-n-octil-estireno, son ejemplos de tales comonómeros. Para dichos comonómeros, la cantidad de estos que puede ser incluida en el componente de monómero será aquella del monómero típico y comonómero combinado. El componente de monómero también contiene un primer agente entrelazador polifuncional (y opcionalmente un segundo agente. Como con los monómeros y comonómeros monofuncionales, la selección del tipo y cantidad particulares del agente entrelazador es muy importante para la realización final de las espumas poliméricas preferidas que tengan la combinación deseada de propiedades estructurales, mecánicas, y de manejo de fluido. El primer agente entrelazador polifuncional puede ser seleccionado de una amplia variedad de comonómeros que contienen 2 o más grupos vinílicos activados, tales como divinilbencenos, trivinilbencenos, diviniltoluenos, divinilxilenos, divinilnaftalenos, divinilalquilbencenos, divinilfenantrenos, divinilbifenilos, divinil-difenilmetanos, divinilbencilos, éteres divinilfenílicos, sulfuros de divinildifenilo, divinilfuranos, sulfuro de divinilo, divinilsulfona, y mezclas de los mismos. El divinilbenceno está típicamente disponible como una mezcla con etil estireno en proporciones de alrededor de 55:45. Estas proporciones pueden ser modificadas con el fin de enriquecer la fase de aceite con uno o el otro componente. En general, es ventajoso enriquecer la mezcla con el componente de etil estireno, mientras se reduce simultáneamente la cantidad de estireno en la mezcla de monómero. La relación preferida de divinilbenceno a etil estireno es de aproximadamente 30:70 y 55:45, muy preferiblemente de 35:65 a 45:55, aproximadamente. La inclusión de niveles más altos de etil estireno imparte la rigidez requerida sin incrementar la Tg del copolímero resultante al grado que el estireno lo hace. Este primer agente entrelazado!" en general puede ser incluido en la fase de aceite de la HIPE en una cantidad de aproximadamente 5% a aproximadamente 25%, de preferencia de alrededor de 12% a 20%, y muy preferiblemente de 12% a 18%, aproximadamente, en peso del componente de monómero. El segundo agente entrelazador opcional se puede seleccionar de acrilatos polifuncíonales, metacrilatos, acrilamidas, metacrilamidas y mezclas de los mismos. Estos incluyen di-, tri-, y tetra-acrilatos, así como di-, Iri-, y tetra-metacrilatos, di-, tri-, y tetra-acrilamidas, así como di-, tri-, y tetra-metacrilamidas; y mezclas de estos agentes entrelazadores. Los agentes entrelazadores de acrilato y metacrilato adecuados pueden derivarse de dioles, trioles y tetraoles que incluyen 1 ,10-decanodiol, 1 ,8-octanodiol, 1 ,6-hexanodiol, 1 ,4-butanodiol, 1 ,3-butanodiol, 1 ,4-but-2-enodiol, glicol etilénico, glicol dietilénico, trimetilolpropano, pentaeritritol, hidroquinona, catecol, resorcinol, glicol trietilénico, glicol polietilénico, sorbitol, y similares. (Los agentes entrelazadores de acrilamida y metacrilamida pueden derivarse de las diaminas, triaminas, y tetraminas equivalentes). Los dioles preferidos tienen por lo menos 2, de preferencia por lo menos 4, y muy preferiblemente 6 átomos de carbono. Este segundo agente entrelazador generalmente puede ser incluido en la fase de aceite de la HIPE en una cantidad de 0 a aproximadamente 15%, de preferencia de 0 a aproximadamente 13%, en peso del componente de monómero. Sin estar ligado por teoría, se cree que este segundo agente entrelazador genera una estructura más homogéneamente entrelazada que desarrolla resistencia más eficientemente que el utilizar ya sea el primer o el segundo entrelazador sólo a niveles comparables. El segundo entrelazador también tiene el efecto de ampliar la región de transición de vidrio a hule. Esta región de transición más amplia puede ser diseñada para satisfacer los requerimientos de resistencia y elasticidad a temperaturas de uso controlando la cantidad relativa de los dos tipos de entrelazador utilizados. De esta manera, una espuma que contenga solamente el primer tipo de entrelazador exhibirá una región de transición relativamente estrecha. El incremento de la cantidad del segundo entrelazador sirve para ampliar la región de transición, aún si la misma temperatura de transición real no ha cambiado. La porción principal de la base de aceite de las HIPEs comprenderá los monómeros, comonómeros y agentes entrelazado res antes mencionados. Es esencial que estos monómeros, comonómeros y agentes entrelazadores sean substancialmente insolubles en agua, con el fin de que sean principalmente solubles en la fase de aceite y no en la fase de agua. El uso de dichos monómeros substancialmente insolubles en agua asegura que se obtendrán HIPEs de características y estabilidad apropiadas. Claro que, es altamente preferido que los monómeros, comonómeros y agentes entrelazadores utilizados en la presente sean del tipo tal que la espuma polimérica resultante sea adecuadamente no tóxica y apropiada y químicamente estable. Estos monómeros, comonómeros y agentes entrelazadores preferiblemente deben tener poca o ninguna toxicidad si están presentes a concentraciones residuales muy bajas, durante el procesamiento y/o uso de la espuma postpolimerización. Otro componente esencial de la fase de aceite es un componente emulsificante que permite la formación de HIPEs estables. Este componente emulsificante comprende un emulsificante primario y opcionalmente un emulsificante secundario. Los emulsificantes primarios adecuados son aquellos que: (1) son solubles en la fase de aceite de la HIPE; (2) proveen una tensión interfacial de fase de aceite/fase de agua (IFT) de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 dinas/cm, de preferencia de 2 a 8, aproximadamente, dinas/cm; (3) proveen una concentración crítica de agregado (CAC) de aproximadamente 5% en peso o menos, de preferencia aproximadamente 3% en peso o menos; (4) forman HIPEs que son suficientemente estables contra la coalescencia a los tamaños de caída relevantes y las condiciones de procedimiento relevantes (v. gr., temperaturas de formación y polimerización de HIPE); y (5) deseablemente tienen una alta concentración de componentes "interfacialmente activos" capaces de reducir la tensión interfacial entre las fases de aceite y de agua de la HIPE. Aunque no pretende estar ligado por teoría, se cree que la concentración de componentes interfacialmente activos necesita ser suficientemente alta para proveer por lo menos una cubierta aproximadamente de monocapa a las gotas de fase de aceite interna a los tamaños preferidos de gota, relaciones de agua:aceite, y niveles de emulsificante. También se cree que una combinación de la fase de aceite/fase de agua mínima alta, IFT y CAC facilita la formación de HIPE estable teniendo tamaños de gota adecuadamente grandes, para la formación de una espuma que tiene tamaños de celda y de agujero promedios preferidos de la presente invención. Típicamente, estos emulsificantes primarios: (6) tienen temperaturas de fusión y/o de transición de fase cristalina de sólido a líquido de aproximadamente 30°C o menos; (7) son dispersables en agua; y (8) son substancialmente insolubles en agua o por lo menos no se dividen apreciablemente en la fase de agua bajo las condiciones de uso. Se prefiere que el emulsificante primario provea una capacidad de humectación suficiente cuando se extiende sobre la superficie hidrofóbica (v. gr., la espuma polimérica), de manera que el ángulo de contacto de avance para la orina sintética es menor que (preferible y substancíalmente menor que 90°. El método para medir IFT y CAC se describe en la sección de Métodos de Prueba más adelante. Especialmente cuando se utilizan solos, estos emulsificantes primarios típicamente contienen por lo menos alrededor de 40%, de preferencia por lo menos 50%, muy preferiblemente por lo menos alrededor de 70%, de componentes emulsificantes seleccionados de monoésteres diglicerólicos de ácidos grasos de C16-C22 insaturados, lineales, monoésteres diglicerólicos de ácidos grasos de C16-C24 ramificados, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes de C16-C24 ramificados, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes de C16-C22 insaturados, lineales, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes de C12-C14 saturados, lineales, monoésteres de sorbitan de ácidos grasos de C16-C22 insaturados, lineales, monoésteres de sorbitan de ácidos grasos de C16-C24 ramificados, y mezclas de los mismos. Los emulsificantes primarios preferidos incluyen monooletato de glicerol (v. gr., preferiblemente mayor que alrededor de 40%, de preferencia mayor que alrededor de 50%, y muy preferiblemente mayor que aproximadamente 70% de monooleato de glicerol) y monooleato de sorbitan (v. gr., preferiblemente mayor que 40%, preferiblemente mayor que alrededor de 50%, y muy preferiblemente mayor que aproximadamente 70% de monooleato de sorbitan), y monoisoestearato de glicerol (v gr., de preferencia mayor que aproximadamente 40%, preferiblemente mayor que alrededor de 50%, y muy preferiblemente mayor que aproximadamente 70% de monoisoestearato de glicerol). Los monoésteres de glicerol de ácidos grasos lineales, insaturados y ramificados útiles como emulsificantes en la presente invención pueden ser preparados esterificando diglicerol con ácidos grasos, utilizando procedimientos bien conocidos en la técnica. Véase, por ejemplo, el método para preparar esteres poliglicerólícos, descrito en la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207. El diglicerol puede ser obtenido comercialmente o puede ser separado de poligliceroles que tienen un alto contenido de diglicerol. Los ácidos grasos insaturados, lineales y ramificados pueden ser comercialmente obtenidos. El producto de éster compuesto de la reacción de esterificación puede ser fraccionalmente destilado bajo vacío una o más veces para producir fracciones de destilación que tienen un alto contenido de monoésteres diglicerólicos. Por ejemplo, se puede utilizar, para la destilación fraccional, un alambique de destilación molecular de centrífuga de 35.56 cm, continuo, A CMS-15A (C.V.C. Products Inc., Rochester, N.Y.). Típicamente, la línea de abastecimiento del éster poliglicerólico, mientras está caliente, primero es dosificada a través de una unidad desgacificadora y después hacia el cono evaporador caliente del alambique de destilación molecular, en donde se presenta la destilación a vacío. El destilado se recoge sobre la superficie de campana de vidrio, la cual puede ser calentada para facilitar la remoción del destilado. El destilado y el residuo son continuamente removidos a través de bombas de transferencia. La composición de ácido graso del producto de éster compuesto resultante puede ser determinada utilizando cromatografía de gas de alta resolución. Véase, patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, la cual se incorpora aquí por referencia. La distribución de poliglicerol y éster poliglicerólico del producto de éster compuesto resultante puede ser determinada a través de cromatografía supercrítica capilar. Véase, patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, la cual se incorpora aquí por referencia. También, se pueden preparar éteres monoalifáticos diglicerólicos saturados lineales, insaturados lineales, o ramificados, y su composición se determina utilizando procedimientos bien conocidos en la técnica. Véase también solicitud de los Estados Unidos de América copendiente serie No. 08/514,346 (Stephen A. Goldman y otros), presentada el 9 de agosto de 1995, caso No. 5540C, la cual se incorpora aquí por referencia. Los monoésteres de sorbitan de ácidos grasos insaturados lineales y ramificados pueden ser obtenidos comercialmente o preparados utilizando métodos bien conocidos en la técnica. Véase, por ejemplo, patente de los Estados Unidos de América 4, 103, 047 (Zaki y otros), expedida el 25 de julio de 1978 (incorporada aquí por referencia), especialmente columna 4, línea 32 a columna 5, línea 13. El producto de éster de sorbiitan compuesto puede ser fraccionalmente destilado bajo vacío para producir composiciones que tengan un alto contenido de monoésteres de sorbitan. Las composiciones de éster de sorbitan pueden ser determinadas a través de métodos bien conocidos en la técnica, tales como cromatografía de penetración en gel de molécula pequeña. Véase también solicitud de los Estados Unidos de América copendiente serie No. 08/514,346 (Stephen A. Goldman y otros), presentada el 9 de agosto de 1995. caso No. 5540C, (la cual se incorpora aquí por referencia), la cual describe el uso de este método para éteres alifáticos poliglícerólicos. Cuando se utilizan estos emulsificantes primarios en combinaciones que contienen emulsificantes secundarios, el emulsificante primario puede comprender niveles inferiores de estos componentes emulsificantes, es decir, tan bajos como aproximadamente 20% de estos componentes emulsificantes. Estos emulsificantes secundarios son por lo menos co-solubles con el emulsificante primario en la fase de aceite, y pueden ser incluidos para: (1) incrementar la estabilidad de la HIPE contra coalescencia de las gotas de agua dispersada, especialmente a relaciones superiores de agua a aceite y a temperaturas de formación y polimerización de HIPE superiores, (2) elevar la IFT de fase de aceite/fase de agua, (3) reducir la CAC del componente emulsificante, o (4) incrementar la concentración de componentes interfacialmente activos. Aunque no pretende estar ligado por teoría, se cree que la capacidad del emulsificante secundario para mantener una alta IFT de fase de aceite/fase de agua y una baja CAC para el componente emulsificante extiende la escala de temperaturas de formación de HIPE y de vaciado (por ejemplo, a aproximadamente 50°C o más) sobre las cuales se pueden hacer HIPEs con una alta relación de agua:aceite estable, que tenga los tamaños de gota grandes adecuados para la formación de espumas poliméricas que tengan los tamaños de celda y de agujero promedio preferidos de la presente invención. Los emulsificantes secundarios adecuados pueden ser de tipos catiónicos, incluyendo sales de amonio cuaternario dialifáticas de C12-C22 de cadena larga, dialifáticas de CrC4 de cadena corta, tales como cloruro de disebo dimetil amonio, cloruro de bistridecil dimetil amonio, y metilsulfato de disebo dimetil amonio, las sales de amonio cuaternario de dialcoil (alquenoil)-2-hidroxietil de C12-C22 de cadena larga, dialifática de C,-C4 de cadena corta, tales como cloruro de diseboil-2-hidroxietil dimetil amonio, las sales de amonio cuaternario de imidazolino dialifáticas de C12-C22 de cadena larga, tales como metiisulfato de metil-1-seboamido etil-2-sebo imidazolino y metil sulfato de metil-1-oleilamido etil-2-oleil imidazolino, las sales de amonio cuaternario de bencilo dialifáticas de C,-C4 de cadena corta, monoalifáticas de C12-C22 de cadena larga, tales como cloruro de dimetil estearil bencil amonio; tipos aniónicos que incluyen los esteres dialifáticos de C6-C18 de ácido sulfosuccínico de sodio tales como el éster dioctílico de ácido sulfosuccínico de sodio y el éster bistridecílíco de ácido sulfosuccínico de sodio; y mezclas de estos emulsificantes secundarios. Estos emulsificantes secundarios pueden ser obtenidos comercialmente o preparados utilizando métodos conocidos en la técnica. Los emulsificantes secundarios preferidos son metiisulfato de disebo dimetil amonio y metilcloruro de disebo dimetil amonio. Cuando estos emulsificantes secundarios opcionales son incluidos en el componente emulsificante, están en una relación en peso de emulsificante primario a secundario de aproximadamente 50:1 a aproximadamente 1 :4, preferiblemente de 30:1 a 2:1 , aproximadamente. La fase de aceite utilizada para formar las HIPEs comprende de aproximadamente 85 a aproximadamente 98% en peso del componente de monómero y de aproximadamente 2 a aproximadamente 15% en peso del componente emulsificante. De preferencia, la fase de aceite comprenderá de aproximadamente 90 a aproximadamente 97% en peso de un componente de monómero y de aproximadamente 3 a aproximadamente 10% en peso del componente emulsificante. La fase de aceite también puede contener otros componentes opcionales. Uno de tales componentes opcionales es un iniciador de polimerización soluble en aceite del tipo general bien conocido por aquellos expertos en la técnica, tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de América 5,290,820 (Bass y otros), expedida el 1o. de marzo de 1994, la cual se incorpora aquí por referencia. Otro componente opcional preferido es un antioxidante tal como un Estabilizador de Luz de Amina Impedida (HALS) y Estabilizadores Fenólicos Impedidos (HPS) o cualquier otro antioxidante compatible con el sistema iniciador empleado. Otros componentes opcionales incluyen plastificantes, llenadores, colorantes, agentes de transferencia de cadena, polímeros disueltos y similares. 2. Componentes de la Fase de Agua La fase interna de agua discontinua de la HIPE es generalmente una solución acuosa que contiene uno o más componentes disueltos. Un componente esencial disuelto de la fase de agua es un electrolito soluble en agua. El electrolito disuelto reduce al mínimo la tendencia de los monómeros, comonómeros y entrelazadores que son principalmente solubles en aceite, a disolverse también en la fase de agua. Esto, a la vez, se cree que reduce al mínimo el grado al cual el material polimérico llena las ventanas de celda en las superficies colindantes de aceite/agua formadas por las gotas de la fase de agua durante la polimerización. Así, la presencia del electrolito y la resistencia iónica resultante de la fase de agua se cree que determina si está y a que grado las espumas poliméricas preferidas resultantes pueden ser de celda abierta. Cualquier electrolito capaz de impartir resistencia iónica a la fase de agua puede ser utilizado. Los electrolitos preferidos son sales mono-, di- o trivalentes orgánicas, tales como los halogenuros solubles en agua, por ejemplo, cloruros, nitratos y sulfatos de metales alcalinos o metales alcalinotérreos. Los ejemplos incluyen cloruro de sodio, cloruro de calcio, sulfato de sodio y sulfato de magnesio. El cloruro de calcio es el más preferido para utilizarse en la presente invención. Generalmente, el electrolito será utilizado en la fase de agua de las HIPEs en una concentración en la escala de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 20% en peso de la fase de agua. Muy preferiblemente, el electrolito comprenderá de aproximadamente 1 a aproximadamente 20% en peso de la fase de agua. Las HIPEs también contendrán un iniciador de polimerización. Dicho componente iniciador generalmente se añade a la fase de agua de las HIPEs y puede ser cualquier iniciador radical libre, soluble en agua, convencional. Estos incluyen compuestos de peroxígeno tales como persulfatos de sodio, de potasio y de amonio, peróxido de hidrógeno, peracetato de sodio, percarbonato de sodio y similares. También se pueden utilizar sistemas convencionales de iniciador redox. Tales sistemas se forman combinando los compuestos de peroxígeno anteriores con agentes de reducción tales como bisulfito de sodio, ácido L-ascórbico o sales ferrosas. El iniciador puede estar presente en una cantidad de hasta 20% molar basado en el total de moles de monómeros polimerizables presentes en la fase de aceite. Muy preferiblemente, el iniciador está presente en una cantidad de aproximadamente 0.001 a aproximadamente 10% molar basado en el total de moles de los monómeros polimerizables en la fase de aceite. 3. Agentes Tensioactivos de Hidrofilización y Sales Hidratables El polímero que forma la estructura de espuma de HIPE preferiblemente estará substancialmente libre de grupos funcionales polares. Esto significa que la espuma polimérica tendrá un carácter relativamente hidrofóbico. Estas espumas hidrofóbicas pueden encontrar utilidad cuando se desee la absorción de fluidos hidrofóbicos. Los usos de esta clase incluyen aquellos en donde un componente oleoso se mezcla con agua y se desea separar y aislar el componente oleoso, tal como en el caso de derrames de aceite marino. Cuando estas espumas se van a utilizar como absorbentes para fluidos acuosos tales como derrames de jugo, leche, o similares, para limpiar, y/o fluidos del cuerpo tales como orina, generalmente requieren de un tratamiento adicional para hacer a la espuma relativamente más hidrofílica. La hidrofilización de la espuma, si es necesaria, puede generalmente lograrse tratando la espuma de HIPE con un agente tensioactivo de hidrofilización, en la forma descrita más adelante. Estos agentes tensioactivos de hidrofilización pueden ser cualquier material que mejore la capacidad de humectación de agua de la superficie de espuma polimérica.

Estos son bien conocidos en la técnica, e incluyen una variedad de agentes tensioactivos, de preferencia del tipo no iónico. Generalmente, estarán en forma líquida, y se disolverán o dispersarán en una solución de hidrofilización que es aplicada a la superficie de espuma de HIPE. De esta manera, los agentes tensioactivos de hidrofilización pueden ser absorbidos por las espumas de HIPE preferidas en cantidades adecuadas para que sus superficies se hagan substancialmente hidrofílicas, pero sin dañar substancialmente las características de flexibilidad y de deflexión por compresión deseadas de la espuma. Tales agentes tensioactivos pueden incluir todos aquellos previamente descritos para utilizarse como el emulsificante de fase de aceite para HIPE, tal como monooleato de glicerol, monooleato de sorbitan y monoisoestearato de diglicerol. En espumas preferidas, el agente tensioactivo de hidrofilización es incorporado de manera que cantidades residuales del agente, que permanecen en la estructura de espuma, están en la escala de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 15%, de preferencia de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 6% en peso de la espuma. Otro material que se incorpora típicamente a la estructura de espuma de HIPE es una sal inorgánica soluble en agua, hidratable, y preferiblemente higroscópica o delicuescente. Tales sales incluyen, por ejemplo, sales de metal alcalinotérreo toxícológicamente aceptables. Las sales de este tipo y su uso con agentes tensioactiVos solubles en aceite como el agente tensioactivo de hidrofilización de espuma, se describe con mayor detalle en la patente de los Estados Unidos de América 5,352,711 (DesMarais), expedida el 4 de octubre de 1994, la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia. Las sales preferidas de este tipo incluyen los halogenuros de calcio tales como cloruro de calcio que, como se observó previamente, también puede ser empleado como el electrolito de fase de agua en la HIPE. Las sales inorgánicas hidratables pueden ser incorporadas tratando las espumas con soluciones acuosas de tales sales. Estas soluciones de sal generalmente pueden ser utilizadas para tratar las espumas después del término del o como parte del procedimiento de remoción de la fase de agua residual de las espumas justamente polimerizadas. El tratamiento de espumas con dichas soluciones preferiblemente deposita sales inorgánicas hidratables tales como cloruro de calcio en cantidades residuales de por lo menos 0.1% en peso de la espuma, y típicamente en la escala de alrededor de 0.1 a 12%.

El tratamiento de estas espumas y relativamente hidrofóbicas con agentes tensioactivos de hidrofilización (con o sin sales hidratables) típicamente se llevará a cabo al grado necesario para impartir un carácter hidrofílico adecuado a la espuma. Algunas espumas de HIPE preferidas, sin embargo, son adecuadamente hidrofílicas al prepararse, y pueden tener incorporadas a las mismas cantidades suficientes de sales hidratables, requiriendo así de ningún tratamiento adicional con agentes tensioactivos de hidrofilización o sales hidratables. En particular, tales espumas de HIPE preferidas incluyen aquellas en donde ciertos emulsificantes de fase de aceite, previamente descritos, y cloruro de calcio, son utilizados en la HIPE. En aquellos casos, las superficies de espuma polimerizada interna será adecuadamente hidrofílica, e incluirá líquido de fase de agua residual conteniendo o depositando cantidades suficientes de cloruro, aún después de que las espumas poliméricas han sido deshidratadas a un agrado practicable.

B. Condiciones de Procesamiento para Obtener Espumas de HIPE La preparación de espumas típicamente implica los pasos de: 1) formar una emulsión de fase interna altamente estable (HIPE); 2) polimerizar/curar esta emulsión adecuada para formar una estructura de espuma polimérica sólida; 3) opcionalmente lavar la estructura de espuma polimérica sólida para remover la fase de agua residual original de la estructura de espuma polimérica y, si es necesario, tratar la estructura de espuma polimérica con un agente de hidrofilización y/o sal hidratable para depositar cualquier agente tensioactivo de hidrofilización/sal hidratable necesario; y 4) después deshidratar esta estructura de espuma polimérica. 1. Formación de HIPE La HIPE se forma combinando los componentes de fase de aceite y de agua en las relaciones en peso previamente especificadas. La fase de aceite típicamente contendrá los monómeros, comonómeros, entrelazadores y emulsificantes de requisito, así como componentes opcionales tales como plastificantes, antioxidantes, retardadores de las llamas, y agentes de transferencia de cadena. La fase de agua típicamente contendrá electrolitos e iniciadores de polimerización, así como componentes opcionales tales como emulsificantes solubles en agua. La HIPE puede ser formada a partir de las fases de aceite y de agua combinadas sometiéndolas a agitación de esfuerzo cortante. La agitación de esfuerzo cortante se aplica también a tal grado y durante un tiempo necesarios para formar una emulsión estable. Dicho procedimiento puede ser conducido en una forma ya sea intermitente o continua, y generalmente se realiza bajo condiciones adecuadas para formar una emulsión, en donde las gotas de la fase de agua son dispersadas a tal grado que la espuma polimérica resultante tendrá las características de requisito de tamaño de celda y otras características estructurales. Los dispositivos de mezclado o agitación adecuados son aquellos que son capaces de formar una emulsión bajo condiciones de mezclado de bajo esfuerzo cortante. La emulsificación de la combinación de fase de aceite y de agua frecuentemente implicará el uso de un dispositivo de mezclado o agitación, tales como un propulsor de pasador. Un método preferido para formar dichas HIPEs implica un procedimiento continuo que combina y emulsifica las fases de aceite y de agua de requisito. En dicho procedimiento, se forma una corriente de líquido que comprende la fase de aceite. Consecuentemente, también se forma una corriente de líquido que comprende la fase de agua. Después, las dos corrientes son combinadas en una cámara o zona de mezclado adecuado, de manera que se obtienen las relaciones en peso de fase de agua a aceite de requisito previamente especificadas. Dicho procedimiento se describe en la solicitud de patente de los Estados Unidos, copendiente, número de serie 08/370,694, presentada el 10 de enero de 1995, por T. DesMarais, la cual se incorpora en la presente por referencia. En la zona o cámara de mezclado (de preferencia un cilindro), las corrientes combinadas generalmente son sometidas a agitación de bajo esfuerzo cortante provista, por ejemplo, a través de un propulsor de pasador de configuraciones y dimensiones adecuadas. Con el propulsor de pasador del tipo utilizado en el procedimiento presente, tanto la velocidad de punta del pasador del propulsor (referido "velocidad de punta") como el espacio entre la punta del pasador y la pared de la cámara del propulsor (referido en la presente como "espacio del pasador a la pared", o "espacio") son importantes para el régimen de esfuerzo cortante. El régimen de esfuerzo cortante para los propulsores de pasador es aquí definido como la velociada de punta dividida por el espacio del pasador a la pared. Para los propósitos de esta invención está combinación de régimen de esfuerzo cortante, variable, deber estar por abajo de aproximadamente 1000 seg 1. De preferencia, el esfuerzo cortante será típicamente aplicado a la corriente de fase agua/aceite combinada a un régimen de aproximadamente 800 seg"1 o menos. Las velocidades de punta deber ser de aproximadamente 13 cm/seg a aproximadamente 178 cm/seg, de preferencia de aproximadamente 13 cm/seg a aproximadamente 152 cm/seg, más preferiblemente de aproximadamente 25 cm/seg a aproximadamente 127 cm/seg. El espacio del pasador a la pared debe estar entre 1.5% y 20% del diámetro del cilindro, de preferencia entre 3% y 20% del diámetro del cilindro, más preferiblemente entre 5% y 20% del diámetro del cilindro. El bajo esfuerzo cortante descrito anteriormente permite el procesamiento a temperaturas moderadas (por ejemplo, de 60 a 70°C), para obtener espumas que tengan tamaños de celdas relativamente uniformes. La uniformidad del tamaño de celda se cree que es importante para la capacidad de la espuma para que desabsorba. Enparticular, se cree que dichos tamaños uniformes de celda permite que las espumas tengan un desabsorción a 30 cm de menos de aproximadamente 10% de la capacidad libre absorbente de la espuma. Una vez formada, la HIPE líquida estable entonces puede ser retirada de la zona o cámara de mezclado. Este método preferido para formar HIPEs a través de un procedimiento continuo se describe con más detalle en la patente de los Estados Unidos de América ,149,720 (DesMarais y otros), expedida el 22 de septiembre de 1992, la cual se incorpora aquí por referencia. También véase solicitud de los Estados Unidos de América copendiente serie No. 08/370694 (Thomas A. DesMarais), presentada el 10 de enero de 1995, caso No. 5543 (incorporada aquí por referencia), la cual describe un procedimiento continuo mejorado que tiene un lazo de recirculación para la HIPE. Una ventaja particular de los sistemas de emulsificador más robusto, utilizado en estas HIPEs, es que las condiciones de mezclado durante la formación y vaciado de la HIPE, pueden realizarse a temperaturas más elevadas de aproximadamente 50°C o más, preferiblemente 55°C o más. Típicamente, la HIPE puede formarse a una temperatura de aproximadamente 60° a aproximadamente 99°C, muy típicamente de alrededor de 60° a 95°C. 2. Polimerización/Curación de la HIPE La HIPE formada será generalmente recogida o vaciada en un recipiente, contenedor o región de reacción adecuado, que será polimerizado o curado. En una modalidad, el recipiente de reacción comprende una bandeja construida de polietileno, a partir de la cual finalmente el material de espuma sólido polimerizado/curado puede ser fácilmente removido para procesamiento adicional después de haberse realizado la polimerización/curación al grado deseado. Usualmente se prefiere que la temperatura a la cual la HIPE es vaciada al recipiente sea aproximadamente igual a la temperatura de polimerización/curación.

Las condiciones adecuadas de polimerización/curación variarán dependiendo del monómero y otro desarrollo de las fases de aceite y de agua de la emulsión (especialmente los sistemas de emulsificador utilizados), y el tipo y cantidades de iniciadores de polimerización utilizados. Frecuentemente, sin embargo, las condiciones adecuadas de polimerización/curación implicarán el mantenimiento de la HIPE a temperaturas elevadas aproximadamente por arriba de 50°C, de preferencia por arriba de 65°C, y muy preferiblemente por arriba de 80°C, durante un período que varía de alrededor de 2 a 64 horas, muy preferiblemente de 2 a 48 horas, aproximadamente. Una ventaja de los sistemas de emulsificante más robusto utilizados, es que la coalescencia se reduce al mínimo cuando la polimerización/curación se realiza a temperaturas superiores. La HIPE también puede ser curada en etapas tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de América 5,189,070 (Brownscombe y otros), expedida el 23 de febrero de 1993, la cual se incorpora aquí por referencia. Una espuma de HIPE de celda abierta, llena de agua, porosa, típicamente es obtenida después de la polimerización/curación en un recipiente de reacción, tal como una bandeja. Esta espuma de HIPE polimerizada típicamente es cortada o rebanada en una forma de tipo de lámina. Las láminas de espuma de HIPE polimerizada son más fáciles de procesar durante los pasos subsecuentes de tratamiento/ lavado y deshidratación, así como para preparar la espuma de HIPE para utilizarse en artículos absorbentes. La espuma de HIPE polimerizada típicamente es cortada/rebanada para proveer un espesor de corte en la escala de aproximadamente 0.08 a aproximadamente 2.5 cm. 3. Tratamiento/Lavado de la Espuma de HIPE La espuma de HIPE polimerizada sólida formada, generalmente se llenará con el material de fase de agua residual para preparar la HIPE. El material de fase de agua residual (generalmente una solución acuosa de electrolito, emulsificante residual, e iniciador de polimerización) debe ser por lo menos parcialmente removido antes del procesamiento y uso de la espuma. La remoción de este material de fase de agua original usualmente se realizará comprimiendo la estructura de espuma para comprimir el líquido residual, y/o lavando la estructura de espuma con agua u otras soluciones acuosas de lavado. Frecuentemente, serán utilizados varios pasos de compresión y de lavado, v. gr., de 2 a 4 ciclos. Después de que el material de fase de agua original ha sido removido al grado requerido, la espuma de HIPE, si se necesita, puede ser tratada, v. gr., mediante lavado continuo, con una solución acuosa de un agente tensioactivo de hidrofilización y/o sal hidratable adecuado. Los agentes tensioactivos de hidrofilización y las sales hidratables que pueden ser utilizados, han sido descritos previamente. Como se observó, el tratamiento de la espuma de HIPE con la solución de agente tensioactivo de hidrofilización/sal hidratable continua, si es necesario, hasta que la cantidad deseada de agente tensioactivo de hidrofilización/sal hidratable ha sido incorporada, y hasta que la espuma exhiba el valor deseado de tensión de adhesión para cualquier líquido de prueba de elección. Para ciertos usos, puede ser deseable la remoción de la mayor parte del electrolito residual (es decir, sales hidratables) de la espuma. Por ejemplo, la remoción de estas sales es particularmente importante cuando la espuma va a ser utilizada en un núcleo absorbente (como se describe más adelante) que también tiene un componente de almacenamiento de fluido que contiene materiales de gelificación absorbente. En estas circunstancias, el nivel de sales hidratables residuales en el espuma se reduce lo más que se pueda durante este paso de lavado, típicamente a aproximadamente 2% o menos, preferiblemente a alrededor de 0.5% o menos. Después de la remoción de estas sales la espuma de HIPE típicamente requerirá un tratamiento con una cantidad efectiva de un agente tensioactivo de hidrofilización para rehidrofilizar la espuma. 4. Deshidratación de la Espuma Después de que la espuma de HIPE ha sido tratada/lavada, generalmente será deshidratada. La deshidratación puede lograrse comprimiendo la espuma (preferiblemente en la dirección z) para exprimir el agua residual, sometiendo la espuma y el agua en la misma temperatura de aproximadamente 60° a aproximadamente 200°C, o mediante tratamiento por microondas, mediante deshidratación térmica a vació o mediante una combinación de compresión y técnicas de deshidratación de secado/microondas/ vacío. El paso de deshidratación generalmente será realizado hasta que la espuma de HIPE esté lista para utilizarse y esté tan seca como sea practicable. Frecuentemente, dichas espumas deshidratadas por compresión tendrán un contenido de agua (humedad) de aproximadamente 50 a aproximadamente 500%, muy preferiblemente de 50 a 200% en peso, aproximadamente, en una base en peso seco. Subsecuentemente, las espumas comprimidas pueden ser térmicamente secadas a un contenido de humedad de aproximadamente 5 a aproximadamente 40%, muy preferiblemente de 5 a 15% en peso, aproximadamente en una base en peso seco.

III. Usos de Espumas Poliméricas A. En General Las espumas poliméricas de acuerdo con la presente invención son ampliamente útiles en núcleos absorbentes de pañales desechables, así como en otros artículos absorbentes. Estas espumas también pueden ser empleadas como absorbedores de aceite de desperdicio ambiental; como componentes absorbentes en vendajes o vendas; para aplicar pintura a varias superficies; en cabezas de aljofifas para polvo; en cabezas de aljofifa en húmedo; en surtidores de fluido; en empaques; en zapatos como absorbedores de olor/humedad; en cojines; en guantes, y para otros muchos usos.

B. Artículos Absorbentes Las espumas absorbentes de la presente invención son particularmente útiles como por lo menos una porción de las estructuras absorbentes (v. gr., núcleos absorbentes) para varios artículos absorbentes. Por "artículos absorbentes" en la presente significa un producto del consumidor que es capaz de absorber cantidades significativas de orina, u otros fluidos como materia fecal acuosa (evacuaciones aceleradas), desechados por un usuario incontinente o usuario del artículo. Ejemplos de dichos artículos absorbentes incluyen pañales desechables, prendas de incontiniencia, catameniales tales como tampones y toallas sanitarias, calzones entrenadores desechables, almohadillas nocturnas, y similares. Las estructuras de espuma absorbentes de la presente son particularmente adecuadas para utilizarse en artículos tales como pañales, toallas sanitarias, tampones, almohadillas o prendas de incontinencia, protectores de ropa, y similares. Las espumas absorbente de la presente invención proveen buena estética debido a su estructura suave, elástica e integridad física. En la forma de lámina, estas espumas absorbentes también son relativamente fáciles de configurar para utilizarse en una variedad de artículos absorbentes En contraste a los componentes absorbentes fibrosos, estas espumas absorbentes permanecen enormemente sin cambio en apariencia total y estructura durante uso, es decir, densidad, forma, espesor, etc. Estas espumas absorbentes no son plastificadas por los fluidos acuosos, sus propiedades mecánicas permaneces enormemente sin cambio cuando éstas se humedecen. Ya que las espumas de la presente invención rápidamente adquieren y distribuyen los fluidos acuosos, son particularmente útiles como el componente de adquisición/distribución de fluido de un núcleo absorbente. Estas espumas de adquisición/distribución combinan presiones de absorción capilar relativamente altas y propiedades de capacidad por peso que les permiten adquirir fluido con o sin la ayuda de gravedad, manteniendo así seca la piel del usuario. Esta alta capacidad (por peso dado) puede conducir a productos eficientes, de peso ligero. Además, ya que las espumas absorbentes de la presente invención pueden entregar este fluido adquirido eficientemente a otros componentes absorbentes, estas espumas son particularmente útiles como el componente superior de adquisición/distribución en un núcleo absorbente de "capas múltiples" que además contiene un componente inferior de almacenamiento/redistribución de fluido, en donde el núcleo absorbente se coloca entre la lámina superior y la lámina de respaldo para formar el artículo absorbente. Para los propósitos de la presente invención, una capa "superior" de un núcleo absorbente de capas múltiples es una capa que está relativamente más cerca al cuerpo del usuario, v. gr., la capa más cercana a la lámina superior del artículo. El término capas "inferior" en forma inversa significa una capa de un núcleo absorbente de capas múltiples que está relativamente más lejos del cuerpo del usuario, v. gr., la capa más cercana a la lámina de respaldo del artículo. Esta capa inferior de almacenamiento/redistribución de fluido está típicamente colocada dentro del núcleo absorbente con el fin de estar por abajo de la capa (superior) de adquisición/ redistribución de fluido y puede estar en comunicación de fluido con la misma.

Esta capa inferior de almacenamiento/redistribución puede comprender una variedad de componentes de almacenamiento/ redistribución de fluido incluyendo aquellos que contienen materiales de gelificación absorbentes tales como se describe en la patente de los Estados Unidos de América 5,061 ,259 (Goldman y otros), expedida el 29 de octubre de 1991 ; patente de los Estados Unidos de América 4,654,039 (Brandt y otros), expedida el 31 de marzo de 1987 (reexpedida el 19 de abril de 1988 como Re. 32,649); patente de los Estados Unidos de América 4,666,983 (Tsubakimoto y otros), expedida el 19 de mayo de 1987; y patente de los Estados Unidos de América 4,625,001 (Tsubakimoto y otros), expedida el 25 de noviembre de 1986, todas estas incorporadas aquí por referencia; macroestructuras absorbentes hechas de estos materiales de gelificación absorbentes tales como aquellos descritos en la patente de los Estados Unidos de América 5, 102,597 (Roe y otros), expedida el 7 de abril de 1992; y patente de los Estados Unidos de América 5,324,561 (Rezai y otros), expedida el 23 de junio de 1994, ambas incorporadas aquí por referencia; materiales de gelificación absorbentes laminados entre dos capas de gasa tales como aquellos descritos en la patente de los Estados Unidos de América 4,260,443 (Lindsay y otros), expedida el 7 de abril de 1981 ; patente de los Estados Unidos de América 4,467,012 (Pedercen y otros), expedida el 21 de agosto de 1984; patente de los Estados Unidos de América 4,715,918 (Lang) expedida el 29 de diciembre de 1987; patente de los Estados Unidos de América 4,951 ,069 (Packard y otros), expedida el 25 de julio de 1989; patente de los Estados Unidos de América 4,950,264 (Osborn), expedida el 21 de agosto de 1991 ; patente de los Estados Unidos de América 4,994,037 (Bernardin), expedida el 19 de febrero de 1991 ; patente de los Estados Unidos de América 5,009,650 (Bernardin), expedida el 23 de abril de 1991 ; patente de los Estados Unidos de América 5,009,653 (Osborn), expedida el 23 de abril de 1991 ; patente de los Estados Unidos de América 5,128,082 (Makoui), 7 de julio de 1992; patente de los Estados Unidos de América 5,149,335 (Kellenberger y otros), expedida el 22 de septiembre de 1992; y patente de los Estados Unidos de América 5, 176,668 (Bernardin), expedida el 5 de enero de 1993, todas estas incorporadas aquí por referencia; y espumas absorbentes capaces de almacenar fluidos adquiridos tales como aquellas descritas en la patente de los Estados Unidos de América 5,268,224 (DesMarais y otros), expedida el 7 de diciembre de 1993; solicitud de los Estados Unidos de América copendiente serie No. 989,270 (Dyer y otros), presentada el 1 1 de diciembre de 1992, y solicitud de los Estados Unidos de América serie No. 08/370922 (Thomas A. DesMarais y otros), presentada el 10 de enero de 1995, caso No. 5541 , todas estas incorporadas aquí por referencia. No existe ningún aspecto crítico con respecto a la relación posicional del componente de espuma de adquisición/distribución de fluido y el componente de almacenamiento/redistribución de fluido dentro de estos núcleos absorbentes de capas múltiples, siempre que estos componentes estén en comunicación efectiva de fluido entre sí, y siempre que cada componente sea lo suficientemente grande para mantener y/o transportar efectivamente la cantidad de fluido acuoso del cuerpo que se espera que sea descargada al artículo absorbente. Una relación adecuada entre el componente de espuma de adquisición/distribución de fluido y el componente de almacenamiento/redistribución de fluido dentro del núcleo absorbente, es colocar estos componentes en una configuración en capas.

En dicha configuración en capas, el componente de espuma de adquisición/distribución de fluido comprende una capa de espuma superior, la cual cubre un componente de almacenamiento/ redistribución de fluido subyacente en la forma de una capa inferior. Se debe entender que estos dos tipos de capas se refieren meramente a las zonas superior e inferior del núcleo absorbente y no necesariamente se limitan a capas o láminas individuales.

Tanto la zona de adquisición/distribución de fluido, v. gr., capa superior, como la zona de almacenamiento/redistribución de fluido, v. gr., capa inferior, pueden comprender varias capas del tipo requisito. De esta manera, como se utiliza en la presente, el término "capa" incluye los términos "capas" y "en capas". Los artículos absorbentes típicamente comprenden una lámina de respaldo impermeable al fluido, una lámina superior permeable al fluido unida a, o de otra manera asociada con la lámina de respaldo, y un núcleo absorbente de acuerdo con la presente invención, colocado entre la lámina de respaldo y la lámina superior. La lámina superior está colocada adyacente a la superficie del cuerpo del núcleo absorbente. La lámina superior preferiblemente está unida a la lámina de respaldo a través de medios de unión tales como aquellos bien conocidos en la técnica. Como se utiliza en la presente, el término "unido" abarca configuraciones mediante las cuales un elemento es directamente asegurado al otro elemento fijando el elemento directamente al otro elemento, y configuraciones mediante las cuales el elemento es indirectamente asegurado al otro elemento fijando el elemento a miembros intermedios, los cuales a su vez se fijan al otro elemento. En artículos absorbentes preferidos, la lámina superior y la lámina de respaldo se unen directamente entre sí en la periferia de las mismas La lámina de respaldo es típicamente impermeable a los fluidos del cuerpo y preferiblemente se fabrica a partir de una película de plástico delgada, aunque se pueden utilizar también otros materiales flexibles impermeables al fluido Como se utiliza en la presente, el término "flexible" se refiere a materiales que son condescendientes y que fácilmente se conformarán a la configuración y contornos generales del cuerpo del ser humano La lámina de respaldo evita que los fluidos del cuerpo absorbidos y contenidos en el núcleo absorbente humedezcan las prendas que estén en contacto con los artículos, tales como pantaletas, pijamas, ropa interior, y similares La lámina de respaldo puede comprender un material tejido o no tejido, películas poliméricas tales como películas termoplásticas de po etileno o polipropileno, o matepales compuestos tales como un material no tejido reveslido con película Preferiblemente, la lámina de respaldo es una película de polietileno que tiene un espesor de aproximadamente 0 012 mm a aproximadamente 0 051 mm Las películas ilustrativas de po etileno son fabricadas por Clopay Corporation de Cincinati, Ohio, bajo la designación P18-0401 y por Ethyl Corporation, Visqueen División, de Terre Haute, Indiana, bajo la designación XP-39385 La lámina de respaldo es preferiblemente grabada y/o terminada en mate para proveer una apariencia mas de tipo de ropa Además, la lámina de respaldo puede permitir que los vapores se escapen del núcleo absorbente (es decir, respirable) mientras sigue evitando que los fluidos del cuerpo pasen a través de la lámina de respaldo La lámina supepor es condescendiente, de sensación suave y no irritante a la piel del usuario Además, la lámina superior es permeable al fluido permitiendo que los fluidos del cuerpo penetren fácilmente a través de su espesor Una lámina superior adecuada puede ser fabricada a partir de una amplia variedad de materiales tales como materiales tejidos y no tejidos, materiales poliméricos tales como películas termoplásticas formadas con aberturas, películas de plástico con aberturas, y películas termoplásticas hidroformadas, espumas porosas; espumas reticuladas; películas termoplásticas reticuladas y cedazos termoplásticos. Los materiales tejidos y no tejidos adecuados pueden estar compuestos de fibras naturales (v. gr., fibras de madera y de algodón), fibras sintéticas (v. gr., fibras poliméricas tales como fibras de poliéster, polipropileno, o polietileno), o de una combinación de fibras naturales y sintéticas. Las láminas preferidas para utilizarse en artículos absorbentes de la presente invención se seleccionan de láminas superiores no tejidas de alta esponjosidad y láminas superiores formadas con aberturas. Las películas formadas con aberturas son especialmente preferidas para la lámina superior, ya que son permeables a los fluidos del cuerpo y no son absorbentes, y tienen una tendencia reducida para dejar que los fluidos pasen a través de y vuelvan a humedecer la piel del usuario. De esta manera, la superficie de la película formada que está en contacto con el cuerpo permanece seca, reduciendo así el manchado del cuerpo y creando una sensación más confortable para el usuario. Las películas formadas adecuadas se describen en la patente de los Estados Unidos de América 3,929,135 (Thompson), expedida el 30 de diciembre de 1975; patente de los Estados Unidos de América 4,324,246 (Mullane y otros), expedida el 13 de abril de 1982; patente de los Estados Unidos de América 4,342,314 (Radel y otros), expedida el 3 de agosto de 1982; patente de los Estados Unidos de América 4,463,045 (Ahr y otros), expedida el 31 de julio de 1984; y patente de los Estados Unidos de América 5,006,294 (Baird), expedida el 9 de abril de 1991 ; cada una de estas patentes se incorpora aquí por referencia. Las láminas superiores de película formadas con microaberturas, adecuadas, se describen en la patente de los Estados Unidos de América 4,609,518 (Curro y otros), expedida el 2 de septiembre de 1986, y la patente de los Estados Unidos de América 4,629,643 (Curro y otros), expedida el 16 de diciembre de 1986, las cuales se incorporan aquí por referencia. La superficie de cuerpo de la lámina superior de película formada puede ser hidrofílica con el fin de ayudar a los fluidos del cuerpo a transferirse a través de la lámina superior más rápido que si la superficie del cuerpo no fuera hidrofílica, con el fin de disminuir la probabilidad de que el fluido fluya fuera de la lámina superior en lugar de fluir hacia y ser absorbido por la estructura absorbente. En una modalidad preferida, el agente tensioactivo es incorporado a los materiales poliméricos de la lámina superior de película formada, tal como se describe en la solicitud de los Estados Unidos de América serie No. 07/794,745, "Absorbent Arti ele Having a Nonwoven and Apertured Film Coversheet" (Artículo absorbente que tiene una lámina de cubierta de película no tejida y con aberturas), presentada el 19 de noviembre de 1991 por Aziz y otros, la cual se incorpora aquí por referencia. Alternativamente, la superficie de cuerpo de la lámina superior puede hacerse hidrofílica tratándola con un agente tensioactivo tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de América 4,950,254, anteriormente citada, incorporada aquí por referencia. En algunas modalidades de acuerdo con la presente invención, la capa de adquisición/distribución del núcleo absorbente será colocada en una relación posicional específica con respecto a la lámina superior y a la capa de almacenamiento/redistribución del núcleo absorbente. Más particularmente, la capa de adquisición/distribución del núcleo es colocada de manera que se ubica efectivamente para adquirir el fluido desechado por el cuerpo, y transportar dicho fluido a otras regiones del núcleo. De esta manera, la capa de adquisición/distribución puede abarcar el punto cercano de descarga de los fluidos del cuerpo. Estas áreas podrían incluir el área de entrepierna y, preferiblemente para artículos utilizados por hombres, también la región en donde ocurren las descargas de urinación que ocurren en la parte frontal del pañal. Para un pañal, la parte frontal de los artículos absorbentes representa la porción del artículo absorbente, la cual pretende ser colocada en la parte frontal del usuario. Además, para usuarios hombres, es deseable que la capa de adquisición/distribución se expanda cerca del área frontal de cintura del usuario para adquirir efectivamente la carga de fluido relativamente alta que ocurre en la parte frontal de los pañales de usuarios hombres, y para compensar las variaciones direccionales de las descargas. Las regiones del artículo absorbente correspondiente pueden variar dependiendo del diseño y ajuste del artículo absorbente. Para ejecuciones de pañal, la capa de adquisición/distribución del núcleo puede ser colocada con relación a una lámina superior alargada y/o la capa de almacenamiento/redistribución, de manera que la capa de adquisición/distribución es de una longitud suficiente para extenderse hacia áreas que corresponden a por lo menos aproximadamente 50%, de preferencia 75%, de la longitud de la lámina superior, y/o de aproximadamente 50 a aproximadamente 120% de la longitud de la capa de almacenamiento/redistribución. La capa de espuma de adquisición/distribución debe tener una anchura suficiente para adquirir chorros de fluido del cuerpo y evitar la descarga directa del fluido sobre la capa de almacenamiento/redistribución. Generalmente, para pañales, la anchura de la capa de adquisición/distribución será por lo menos aproximadamente 5 cm, de preferencia por lo menos 6 cm. Con el propósito de determinar la colocación de la capa de espuma de adquisición/distribución, la longitud del artículo absorbente será tomada como la dimensión longitudinal más larga normal de la lámina de respaldo del artículo alargado. Esta dimensión más larga normal de la lámina de respaldo alargada puede ser definida con respecto al artículo cuando es aplicado al usuapo. Cuando se utiliza, los extremos opuestos de la lámina de respaldo se sujetan conjuntamente, de manera que estos extremos unidos forman un círculo alrededor de la cintura del usuario. La longitud normal de la lámina de respaldo será, de esta manera, la longitud de la línea que corre a través de la lámina de respaldo desde, a) el punto sobre el borde de la lámina de respaldo en la parte media de la cintura posterior del usuario, a través de la entrepierna, hacia b) el punto sobre el borde opuesto de la lámina de respaldo en la parte media de la cintura frontal del usuario. El tamaño y la forma de la lámina superior en general corresponderán substancialmente a la lámina de respaldo. En el caso usual, la capa de almacenamiento/redistribución de los núcleos absorbentes, la cual generalmente define la forma del artículo absorbente y la longitud normal de la lámina superior del artículo alargado, estará cerca de la dimensión longitudinal más larga de la capa de almacenamiento/redistribución del núcleo. Sin embargo, en algunos artículos (v. gr., artículos de incontinencia para adultos), en donde son importantes la reducción en volumen o el costo mínimo, la capa de almacenamiento/redistribución generalmente podría ser colocada para cubrir sólo la región genital del usuario y un área razonable cercana al área genital. En este caso, tanto la capa de adquisición/distribución de fluido como la capa de almacenamiento/redistribución podrían ser colocadas hacia la parte frontal del artículo como está definido por la lámina superior, de manera que las capas de adquisición/distribución y almacenamiento/redistribución típicamente podrían ser encontradas a dos tercios de la parte frontal de la longitud del artículo. La capa de espuma de adquisición/distribución puede ser de cualquier forma deseada consistente con el ajuste confortable y las limitaciones de dimensión, discutidos anteriormente. Estas formas incluyen, por ejemplo, circular, rectangular, trapezoidal, u oblonga, v. gr., con forma de reloj de arena, con forma de hueso de perro, con forma de hueso medio de perro, ovalada o de forma irregular. La capa de espuma de adquisición/distribución puede ser de una forma similar o una forma diferente a la de la capa de almacenamiento/ redistribución. La capa de almacenamiento/redistribución de la configuración del núcleo absorbente preferido también puede ser de cualquier forma deseada consistente con el ajuste confortable, incluyendo, por ejemplo, circular, rectangular, trapezoidal u oblonga, v. gr., con forma de reloj de arena, con forma de hueso de perro, con forma de hueso medio de perro, ovalada, o con forma irregular. La capa de almacenamiento/redistribución no necesita ser físicamente separada de la capa de adquisición/distribución, o completamente desunida de la capa de almacenamiento/redistribución. Las Figuras 5 y 6 muestran una configuración de núcleo absorbente de capas múltiples, en donde el componente de almacenamiento/redistribución de fluido comprende una capa superior 64 generalmente con forma rectangular, la cual está colocada sobre una capa de espuma inferior 65 de adquisición/distribución de fluido, con forma de reloj de arena, subyacente. La capa de almacenamiento/redistribución de fluido contiene una abertura de adquisición de fluido 66 a través de la cual el fluido del cuerpo es desechado, con el fin de chocar sobre la capa inferior de adquisición/distribución subyacente 65. La Figura 7 muestra un pañal desechable que tiene otra configuración de núcleo absorbente de capas múltiples. Dicho pañal comprende una lámina superior 70, una lámina de respaldo impermeable al fluido 71 , y un núcleo absorbente de capa doble, colocado entre la lámina superior y la lámina de respaldo, el núcleo absorbente de capa doble comprende una capa de almacenamiento/redistribución de fluido 72, con forma de reloj de arena modificado, colocada por abajo de una capa de espuma de adquisición/distribución de fluido 73, con forma de reloj de arena modificado. La lámina superior contiene dos tiras de dobleces 74 para las piernas, de barrera substanc almente paralela, con elástico. Fijados a la lámina de respaldo del pañal se encuentran dos miembros de banda de cintura 75 con elástico, rectangulares. También fijados a cada extremo de la lámina de respaldo se encuentran dos elementos 76 de protección de cintura. También fijadas a la lámina de respaldo se encuentran dos tiras elásticas 77 paralelas, para las piernas. Una lámina 78 está fijada a la parte externa de la lámina de respaldo como una superficie de sujeción dedicada para dos piezas 79 de cinta con forma de Y, las cuales pueden ser utilizadas para sujetar el pañal alrededor de la cintura del usuario. Los núcleos absorbentes de capas múltiples también se pueden hacer de acuerdo con la solicitud de los Estados Unidos de América copendiente serie No. 08/521 ,556 (Gary Dean LaVon y otros), presentada el 30 de agosto de 1995. caso No. 5547R (incorporada aquí por referencia), en donde una o más capas comprenden una espuma absorbente de acuerdo con la presente invención.

IV. Métodos de Prueba A. Presión de Absorción Capilar Se generó una curva de isoterma de absorción capilar utilizando la prueba de Capacidad Absorbente de Efecto de Mecha Vertical, descrita en la sección de Métodos de Prueba de la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, la cual se incorpora aquí por referencia, excepto que a 31°C en lugar de 37°C. La curva es una gráfica de la capacidad absorbente de cada segmento como una función de la altura conducida por efecto de mecha, utilizando la distancia desde la parte superior del depósito de agua hacia el punto medio de cada segmento para la altura, h La presión de absorción capilar se toma como la altura de la espuma que tiene una capacidad absorbente de la mitad de la capacidad libre absorbente de la espuma.

B. Presión de Desabsorción Capilar La prueba de desabsorción capilar es una medida de la capacidad de la espuma para sostener el fluido como una función de varias cabezas hidrostáticas. La tira de muestra de dimensiones adecuadas, v. gr., 40 cm de largo x 2.5 cm de ancho x 0.2 cm de espesor, y el líquido de prueba (agua destilada, opcionalmente conteniendo una pequeña cantidad de colorante de grado alimenticio como indicador), fueron equilibradas en un cuarto a 22+2°C. La medición se llevó a cabo a la misma temperatura. La tira de espuma se satura con agua, después se coloca verticalmente, de manera que el extremo inferior se sumerge 1-2 mm en un depósito de agua. El agua se deja drenar de la muestra hasta que se alcanza un equilibrio, típicamente 16-24 horas. Durante este procedimiento, la muestra y el depósito deben ser protegidos, por ejemplo, utilizando un cilindro de vidrio y una hoja de aluminio, para evitar la pérdida de agua debido a la evaporación. La muestra se removió después rápidamente y se colocó sobre una superficie no absorbente, en donde se cortó a segmentos de 2.5 cm, después de descargar la porción de la muestra que fue sumergida en el depósito. Cada pieza se pesó, se lavó con agua se secó y después se volvió a pesar. La capacidad absorbente se calculó para cada pieza. Se generó una curva de isoterma de desabsorción capilar graficando la capacidad absorbente de cada segmento como una función de altura. La curva es una gráfica de la capacidad absorbente de cada segmento como una función de altura de aquella del fluido de prueba desabsorbido, utilizando la distancia desde la parte superior del depósito de agua hacia el punto medio de cada segmento para la altura, h. La presión de desabsorción capilar se toma como la altura de la espuma que tiene una capacidad absorbente de la mitad de la capacidad libre absorbente de la espuma.

C. Resistencia a la Deflexión por Compresión (RTCD) La resistencia a la deflexión por compresión puede ser cuantificada midiendo la tensión (% de reducción en espesor) producida en una muestra de espuma, la cual ha sido saturada con orina sintética, después de que una presión de confinamiento de 5.7 kPa ha sido aplicada a la muestra. Las mediciones de la resistencia a la deflexión por compresión se hacen típicamente sobre la muestra concurrentemente con la medición de la Capacidad Libre absorbente, como se describió anteriormente. Se preparó orina sintética Jayco, utilizada en este método, disolviendo una mezcla de 2.0 g de KCl, 2.0 g de Na2S04, 0.85 g de NH4H2P04, 0.15 g de (NH4)2HP04, 0.19 g de CaCI2, y 0.23 g de MgC a 1.0 litros con agua destilada. La mezcla de sal puede ser comprada de Endovations, Reading, Pa (No. Cat. JA-00131 -000-01). Las muestras de espuma, la orina sintética de Jayco y el equipo utilizado para hacer las mediciones todos se equilibraron a una temperatura de 31°C. Todas las mediciones se hicieron también a esta temperatura Se saturó una lámina de muestra de espuma a su capacidad libre absorbente remojándola en un baño de orina sintética Jayco. Después de 3 minutos, se cortó un cilindro con un área de superficie circular de 6.5 cm2, de la lámina saturada con un dado circular agudo. La muestra cilindrica se remojó en orina sintética a 31°C durante 6 minutos más. La muestra se removió después de la orina sintética y se colocó sobre una base de granito plano bajo u calibre adecuado para medir el espesor de la muestra. El calibre se fijó para ejercer una presión de 0.55 kPa sobre la muestra. Se puede emplear cualquier calibrador equipado con una extremidad que tiene un área de superficie circular de por lo menos 6.5 cm2 y capaz de medir un espesor de 0.025 mm). Ejemplos de tales calibradores son Ames modelo 482 (Ames Co.; Waltham, MA) o uno Ono-Sokki modelo EG-225 (Ono-Sokki Co., Ltd.; Japón. Después de 2 a 3 minutos, se registró el espesor expandido (X1). Después, se aplicó una fuerza a la extremidad, de manera que la muestra de espuma saturada se sometió a una presión de 5.1 kPa durante 15 minutos. Al término de esto, el calibrador se utilizó para medir el espesor final de la muestra (X2). A partir de las mediciones de espesor inicial y final, se puede calcular el porcentaje de tensión inducida para las muestras, como sigue: [(X1-X2)/X1]x100=% de reducción en espesor.

D. Recuperación de la compresión en Húmedo (RFWC) Las muestras de espuma, la orina sintética Jayco y el equipo utilizado para hacer mediciones todos se equilibraron a 31°C y a una humedad relativa del 50%. Todas las mediciones se realizaron también a esta temperatura y humedad. Las mediciones del espesor se realizaron bajo una presión de aproximadamente 0.55 kPa utilizando un calibrador tal como uno Ames modelo 482 o uno Ono-Sokki modelo EG-225. Un cilindro de espuma con un espesor de aproximadamente 2 mm y un diámetro de 29 mm, se perforó en una lámina de espuma. Se saturó a su capacidad libre absorbente con orina sintética Jayco, después se colocó sobre la parte superior de tres láminas con un diámetro de 9 cm un filtro de papel Whatman grado No. 3 (retención de partícula: 6 µm). El papel que desempeña el papel filtro es simular las presiones de absorción altas típicamente asociadas con componentes de almacenamiento en artículos absorbentes. El material compuesto de espuma/papel es inmediatamente comprimido a un 75% del espesor de la espuma húmeda (1.5 mm para una muestra con un espesor de 2 mm), utilizando una placa rígida con un área mayor que la muestra de espuma. Esta tensión se mantuvo durante 5 minutos, durante el cual la mayor parte de la orina sintética se dividió en la espuma y hacia el papel filtro. Después del período de 5 minutos, la placa de confinamiento se removió del material compuesto de espuma/papel, y la espuma pudo embeber aire y reexpandirse. Dos minutos después de remover la placa de confinamiento, la muestra se separó del papel y se midió su espesor. El grado al cual la muestra recupera su espesor, expresado como un porcentaje de su espesor inicial, se toma como una medida de la recuperación de la compresión en húmedo, de la muestra. El promedio de por lo menos tres mediciones se utilizaron para determinar la RFWC.

E. Capacidad Libre Absorbente (FACÍ La capacidad libre absorbente puede ser cuantificada midiendo la cantidad de orina sintética absorbida en una muestra de espuma, la cual ha sido saturada con orina sintética. Típicamente, las mediciones de capacidad libre absorbente se hacen en la misma muestra concurrentemente con la medición de la resistencia a la deflexión por compresión. Las muestras de espuma y la orina sintética Jayco se equilibraron a una temperatura de 31 °C. Las mediciones se realizan a temperatura ambiente. Una lámina de muestra de espuma se saturó a su capacidad libre absorbente remojándola en un baño de orina sintética de Jayco. Después de 3 minutos, se cortó un cilindro con un área de superficie circular de 6.5 cm2, de la lámina saturada, expandida, con un dado circular afilado. La muestra cilindrica se remojó en la orina sintética a 31°C durante 3 minutos más. La muestra se removió después de la orina sintética y se colocó sobre una balanza digital. Se puede emplear cualquier balanza equipada con una charola para pesar que tenga un área mayor que aquella de la muestra y con una resolución de un miligramo o menos. Ejemplos de dichas balanzas son Mettier PM 480 y Mettier PC 440 (Mettier Instrument Corp., Hightstown NJ). Después de determinar el peso de la muestra de espuma húmeda (Ww), ésta se colocó entre dos tamices de malla de plástico finos sobre la parte superior de 4 toallas de papel desechables. La muestra se comprimió tres veces enrollando firmemente un rodillo de plástico sobre el tamiz superior. La muestra se removió después, se remojó en agua destilada durante aproximadamente 2 minutos, y se comprimió entre los tamices de malla como se hizo anteriormente. Después, se colocó entre 8 capas de toallas de papel desechables (4 sobre cada lado) y se comprimió con una fuerza de 9080 kg en una prensa de laboratorio Carver. La muestra se removió después de las toallas de papel, se secó en un horno a 82°C durante 20 minutos, y se registró su peso en seco ( d). La capacidad libre absorbente (FAC) es el peso húmedo (Ww), menos el peso en seco (Wd) dividido entre el peso en seco (Wd) es decir, FAC=[(Ww-Wd)/Wd].

F. Análisis Mecánico Dinámico (DMA) Se utilizó el DMA para determinar las Tgs de los polímeros incluyendo las espumas poliméricas. Las muestras de las espumas se rebanaron en bloques con un espesor de 3-5 mm, y se lavaron 3-4 veces en agua destilada, expresando el fluido a través de rodillos prensadores entre cada lavado. Los bloques de espumas resultantes se dejaron secar al aire.

Las rebanadas de espuma seca se les aplicó un núcleo para producir cilindros con un diámetro de 25 mm. Estos cilindros se analizaron utilizando un equipo analizador mecánico dinámico Rheometrics RSA-II, en un modo de compresión utilizando placas paralelas con un diámetro de 25 mm. Los parámetros de instrumento utilizados fueron los siguientes: Paso de temperatura de aproximadamente 85°C a -40°C en pasos de 2.5°C Intervalos de remojo entre cambios de temperatura de 125-160 segundos Fijación de tensión dinámica de 0.1 % a 1.0% (usualmente 0.7%) Fijación de frecuencia a 1.0 radianes/segundo Fijación de autotensión en el modo de fuerza dinámica de rastreo de fuerza estática con una fijación inicial de fuerza estática a 5 g. La temperatura de transición de vidrio se tomó como el punto máximo de la curva de tangente de pérdida contra temperatura.

G. Método de Tensión Interfacial (IFT) (Caída de Giro) La tensión ¡nterfacial (IFT) se midió a 50°C a través del método de caída de giro descrito en la patente de los Estados Unidos de América 5,387,207 (Dyer y otros), expedida el 7 de febrero de 1995, excepto que: (1) la mezcla de monómero utilizada para preparar la fase de aceite contiene estireno, divinilbenceno (55% de grado técnico), acrilato de 2-etilhexilo, y dimetacrilato de 1 ,4-butanodiol, en una relación en peso de 14:14:60:12; (2) la concentración del emulsificante en la fase de aceite es variada por la dilución de una concentración superior en general de aproximadamente 5-10% en peso por abajo de una concentración en donde la IFT se incrementa a un valor que es por lo menos aproximadamente 10 dinas/cm mayor que la IFT mínima, o aproximadamente 18 dinas/cm, cualquiera que sea es menor; (3) una línea suave trazada a través de una gráfica de IFT contra la concentración de emulsificante log, se utilizó para determinar la IFT mínima; (4) se determino la Concentración de Agregación Crítica (CAC) extrapolando la concentración baja, generalmente una porción lineal de la IFT contra la gráfica de concentración log (es decir, la porción de la curva típicamente utilizada para calcular el área de superficie por molécula en la superficie colindante, ver, por ejemplo, Surfactants and Interfacial Phenomena, Segunda Edición, Milton J. Rosen, 1989, págs. 64-69) a una concentración más alta; la concentración de emulsificante en esta línea extrapolada, correspondiendo a la IFT mínima, se tomo como la CAC. Generalmente, se utilizó una concentración de emulsificante superior de aproximadamente 5-10% en peso. En forma deseable, la concentración de emulsificante superior utilizada, es por lo menos aproximadamente el doble (más deseablemente por lo menos aproximadamente 3 veces) de la CAC del emulsificante. Para emulsificantes que tienen una solubilidad en la fase de aceite a una temperatura ambiente menor que 5% en peso, el límite de concentración superior puede ser reducido siempre que esta concentración siga siendo por lo menos aproximadamente el doble de CAC del emulsificante a 50°C.

IV. Ejemplos Específicos Estos ejemplos ilustran la preparación específica de espumas de HIPE aplastadas, de acuerdo con la presente invención.

EJEMPLO 1 Preparación de Espuma a Partir de HIPE A) Preparación de HIPE Se disolvieron el 378 litros de agua cloruro de calcio anhidro (36.32 kg) y persulfato de potasio (189 g). Esto provee la corriente de fase de agua que será utilizada en un procedimiento continuo para formar una emulsión de HIPE. A una combinación de monómero comprendiendo divinilbenceno de baja pureza (39% de divinilbenceno y 61 % de etil estireno) (1912.5 gr), divinilbenceno comercial (55% de divinilbenceno) (607.5 gr), y acrilato de 2-etilhexilo (3480 gr), se le añadió un emulsificante de monooleato de diglicerol (360 gr) y Tinuvin 765 (30 gr). El emulsificante de monooleato de diglicerol (Grindsted Products; Braband, Dinamarca) comprende aproximadamente 815 de monooleato de diglicerol, 1 % de otros monoesteres de diglicerol, 3% de polioles, y 15% de otros esteres de poliglicerol, imparte un valor de tensión interfacial de aceite/agua mínimo de aproximadamente 2.7 dinas/cm y tiene una concentración de agregación crítica de aceite/agua de aproximadamente 2.8% en peso. Después de mezclar, se permite a esta combinación de materiales reponer durante la noche. No se formaron residuos visibles y se retira toda la mezcla y se utiliza como la fase de aceite en un proceso continuo para formar una emulsión de HIPE. Las corrientes separadas de la fase de aceite (25°C) y la fase de agua (68o-70°C) se alimentaron a un aparato de mezclado dinámico. El mezclado completo de las comentes combinadas en el aparato de mezclado dinámico se logró a través de un propulsor de pasador. El propulsor de pasador apropiado comprende una flecha cilindrica con una longitud de aproximadamente 21.6 cm con un diámetro de aproximadamente 1.9 cm. La flecha sostiene 4 filas de pasadores, dos filas teniendo 17 pasadores y dos filas teniendo 16 pasadores, cada una teniendo un diámetro de 0.5 cm extendiéndose hacia afuera del eje central de la flecha a una longitud de 1.5 cm. El propulsor de pasador está montado en un manguito cilindrico el cual forma el aparato de mezclado dinámico, y los pasadores tienen un claro de 1.5 mm desde las paredes del manguito cilindrico. Una porción menor del efuente que sale del aparato de mezclado dinámico es retirado e introducido en una zona de recirculación, como se muestra en la Figura 1 de la solicitud de patente de los Estados Unidos, copendiente, número de serie 08/370,694, presentada el 10 de enero de 1995, por T. DesMarais, la cual se incorpora en la presente por referencia. La bomba Waukesha en la zona de recirculación regresa la porción menor al punto de entrada de las corrientes de flujo de fase de aceite y de fase de agua a la zona de mezclado dinámico. Un mezclador estático espiral está montado corriente abajo del aparato de mezclado dinámico para proveer contrapresión en el mezclador dinámico y para proveer una incorporación mejorada de los componentes en la emulsión que finalmente se forma. El mezclador estático (TAH Industries Modelo 100-612) es de 37.3 cm de largo con un diámetro externo de 2.67 cm. La fijación del aparato de recirculación y mezclado combinado se llena con fase de aceite y fase de agua a una relación de 4 partes de agua a una parte de aceite. El aparato de mezclado dinámico se ventila para que el aire pueda escapar mientras se llena completamente el aparato. Las velocidades de flujo durante el llenado son de 1.89 gr/seg de fase de aceite y 7.57 cm3/seg de fase de agua. Cuando se llena el aparato, la recirculación comienza a aproximadamente 9.5 cm3/seg de recirculación. Una vez que el aparato se llena, la velocidad de flujo de la fase de agua se corta a 5.67 cprVseg para reducir la presión formada mientras que se cierra la ventilación. La agitación luego empieza en el mezclador dinámico, con el propulsor girando a 500 rpm. La velocidad de flujo de la fase de agua después se incrementó establemente a una velocidad de 37.8 cnrVseg en un período de aproximadamente 60 segundos, y la velocidad de flujo de la fase de aceite se redujo a 0.95 gr/seg durante un período de aproximadamente 3 minutos.

La velocidad de recirculación se incrementó establemente a aproximadamente 39 cm3/seg durante el último periodo de tiempo. La contrapresión creada por los mezcladores dinámico y estático en este punto es de 14 kPa. La velocidad de la bomba Waukesha es luego disminuida establemente a un rendimiento de una velocidad de recirculación de aproximadamente 20 cm3/seg, y la velocidad del propulsor se redujo después establemente a una velocidad de 300 rpm. La contrapresión en este punto es de aproximadamente 12 kPa, B) Polimerización/Curación de HIPE La HIPE que resulta del mezclador estático en este punto se recogió en un tubo redondo de polipropileno, con un diámetro de 43 cm y una altura de 10 cm, con un inserto concéntrico hecho de plástico Celcon. El inserto tiene un diámetro de 12.7 cm en su base y un diámetro de 12 cm en su parte superior, y una altura de 17.1 cm. Los tubos que contienen HIPE son mantenidas en un cuarto a 65°C durante 18 horas para curación y proveer una espuma de HIPE polimérica.

C. Lavado y Deshidratación de la Espuma La espuma de HIPE curada se removió de los tubos de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos de iniciador, e iniciador) de aproximadamente 40-50 veces (40-50 X) el peso de los monómeros polimerizados. La espuma se rebanó con una cuchilla de sierra con un agudo movimiento recíproco, en láminas con un espesor de 0.19 cm. Estas láminas se sometieron después a compresión en una serie de dos rodillos prensadores porosos equipados con un vacío, el cual reduce gradualmente el contenido de fase de agua residual de la espuma a aproximadamente 1 veces (1X) la altura de los monómeros polimerizados. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución de 1.5% de CaCI2 a 60°C, son comprimidas en una serie de tres rodillos prensadores porosos equipados con vacío a un contenido de fase de agua de aproximadamente 1X. El contenido de CaCI2 de la espuma es de entre 1 y 3%.

EJEMPLO 2 Preparación de la Espuma a Partir de una HIPE A) Preparación de HIPE Se disolvieron el 378 litros de agua cloruro de calcio anhidro (36.32 kg) y persulfato de potasio (189 g). Esto provee la corriente de fase de agua que será utilizada en un procedimiento continuo para formar una emulsión de HIPE. A una combinación de monómero comprendiendo divinilbenceno de baja pureza (39% de divinilbenceno y 61 % de etil estireno) (1912.5 gr), divinilbenceno comercial (55% de divinilbenceno) (607.5 gr), y acrilato de 2-etilhexilo (3480 gr), se le añadió un emulsificante de monooleato de diglicerol (360 gr) y Tinuvin 765 (30 gr). El emulsificante de monooleato de diglicerol (Grindsted Products; Braband, Dinamarca) comprende aproximadamente 815 de monooleato de diglicerol, 1 % de otros monoesteres de diglicerol, 3% de polioles, y 15% de otros esteres de poliglicerol, imparte un valor de tensión interfacial de aceite/agua mínimo de aproximadamente 2.7 dinas/cm y tiene una concentración de agregación crítica de aceite/agua de aproximadamente 2.8% en peso. Después de mezclar, se permite a esta combinación de materiales reponer durante la noche. No se formaron residuos visibles y se retira toda la mezcla y se utiliza como la fase de aceite en un proceso continuo para formar una emulsión de HIPE. Las corrientes separadas de la fase de aceite (25°C) y la fase de agua (65o- 67°C) se alimentaron a un aparato de mezclado dinámico. El mezclado completo de las corrientes combinadas en el aparato de mezclado dinámico se logró a través de un propulsor de pasador. El propulsor de pasador apropiado comprende una flecha cilindrica con una longitud de aproximadamente 21.6 cm con un diámetro de aproximadamente 1.9 cm. La flecha sostiene 4 filas de pasadores, dos filas teniendo 17 pasadores y dos filas teniendo 16 pasadores, cada una teniendo un diámetro de 0.5 cm extendiéndose hacia afuera del eje central de la flecha a una longitud de 1.36 cm. El propulsor de pasador está montado en un manguito cilindrico el cual forma el aparato de mezclado dinámico, y los pasadores tienen un claro de 3 mm desde las paredes del manguito cilindrico. Una porción menor del efuente que sale del aparato de mezclado dinámico es retirado e introducido en una zona de recirculación, como se muestra en la Figura 1 de la solicitud de patente de los Estados Unidos, copendiente, número de serie 08/370,694, presentada el 10 de enero de 1995, por T. DesMarais, la cual se incorpora en la presente por referencia. La bomba Waukesha en la zona de recirculación regresa la porción menor al punto de entrada de las corrientes de flujo de fase de aceite y de fase de agua a la zona de mezclado dinámico.

Un mezclador estático espiral está montado corriente abajo del aparato de mezclado dinámico para proveer contrapresión en el mezclador dinámico y para proveer una incorporación mejorada de los componentes en la emulsión que finalmente se forma. El mezclador estático (TAH Industries Modelo 100-612) es de 37.3 cm de largo con un diámetro externo de 2.67 cm. La fijación del aparato de recirculación y mezclado combinado se llena con fase de aceite y fase de agua a una relación de 4 partes de agua a una parte de aceite. El aparato de mezclado dinámico se ventila para que el aire pueda escapar mientras se llena completamente el aparato. Las velocidades de flujo durante el llenado son de 1.89 gr/seg de fase de aceite y 7.57 cm3/seg de fase de agua. Cuando se llena el aparato, la recirculación comienza a aproximadamente 9.5 cm3/seg de recirculación. Una vez que el aparato se llena, la velocidad de flujo de la fase de agua se corta a 5.67 cm3/seg para reducir la presión formada mientras que se cierra la ventilación La agitación luego empieza en el mezclador dinámico, con el propulsor girando a 500 rpm. La velocidad de flujo de la fase de agua después se incrementó establemente a una velocidad de 37.8 cm3/seg en un período de aproximadamente 60 segundos, y la velocidad de flujo de la fase de aceite se redujo a 0.95 gr/seg durante un período de aproximadamente 3 minutos. La velocidad de recirculación se incrementó establemente a aproximadamente 39 cm3/seg durante el último periodo de tiempo. La velocidad de la bomba Waukesha es luego reducida establemente a un rendimiento de una velocidad de recirculación de aproximadamente 20 cm3/seg, y la velocidad del propulsor se redujo después establemente a una velocidad de 400 rpm. La contrapresión en este punto es de aproximadamente 10 kPa. Después de algún tiempo, las velocidades de flujo de la fase de aceite y de la fase de agua se redujeron a la mitad en un periodo de tiempo de aproximadamente 50 seg. Las rpm del propulsor se reducen a 200 rpm en aproximadamente el mismo periodo de tiempo, y se reduce la velocidad de recirculación a 10 cnrVseg. La contrapresión en este punto es de aproximadamente 8 kPa.

B) Polimerización/Curación de HIPE La HIPE que resulta del mezclador estático en este punto se recogió en un tubo redondo de polipropileno, con un diámetro de 43 cm y una altura de 10 cm, con un inserto concéntrico hecho de plástico Celcon. El inserto tiene un diámetro de 12.7 cm en su base y un diámetro de 12 cm en su parte superior, y una altura de 17.1 cm. Los tubos que contienen HIPE son mantenidas en un cuarto a 65°C durante 18 horas para curación y proveer una espuma de HIPE polimérica.

C. Lavado y Deshidratación de la Espuma La espuma de HIPE curada se removió de los tubos de curación. La espuma en este punto tiene una fase de agua residual (conteniendo emulsificantes disueltos, electrolito, residuos de iniciador, e iniciador) de aproximadamente 40-50 veces (40-50 X) el peso de los monómeros polimerizados. La espuma se rebanó con una cuchilla de sierra con un agudo movimiento recíproco, en láminas con un espesor de 0.19 cm. Estas láminas se sometieron después a compresión en una serie de dos rodillos prensadores porosos equipados con un vacío, el cual reduce gradualmente el contenido de fase de agua residual de la espuma a aproximadamente 1 veces (1X) la altura de los monómeros polimerizados. En este punto, las láminas después son resaturadas con una solución de 1.5% de CaCI2 a 60°C, son comprimidas en una serie de tres rodillos prensadores porosos equipados con vacío a un contenido de fase de agua de aproximadamente 1X. El contenido de CaCI2 de la espuma es de entre 1 y 3%. El Cuadro 3 muestra los datos para dos espumas preparadas de acuerdo con el proceso detallado anetriormente, y una espuma preparada utilizando condiciones de procesamiento diferentes (alto esfuerzo cortante).

CUADRO 3 1 : Preparado de acuerdo al Ejemplo 1 , anterior. 2: Preparado de acuerdo al Ejemplo 2, anterior *: Medido a partir de la curva de desabsorción como el porciento de la capacidad a 30 cm (gr/gr) comparado con la capacidad libre absorbente (gr/gr)

Claims

REIVINDICACIONES 1 - Un material de espuma polimérico, el cual es capaz de adquirir y distribuir fluidos acuosos, dicho material de espuma polimérico comprendiendo una estructura de espuma polimérica, no iónica, flexible, hidrofílica de celdas abiertas interconectadas, caracterizado porque la estructura de espuma tiene: A) una capacidad después de desabsorción de 30 cm de cuando menos 10% de la capacidad libre absorbente de la espuma; B) una presión de absorción capilar de 3 a 20 cm; C) una presión de desabsorción capilar de 8 a 25 cm; D) una resistencia a la deflexión por compresión de 5 a 85% cuando se mide bajo una presión de confinamiento de 0.052022 kg/cm2; E) una capacidad libre absorbente de 12 a 125 gr/gr. 2.- El material de espuma polimérico, el cual es capaz de adquirir y distribuir fluidos acuosos, de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dicha estructura de espuma tiene: A) una presión de absorción capilar de 3 a 15 cm; B) una presión de desabsorción capilar de 8 a 20 cm; C) una resistencia a la deflexión por compresión de 5 a 65% cuando se mide bajo una presión de confinamiento de 0.052022 kg/cm2; D) una capacidad libre absorbente de 20 a 90 gr/gr; E) una recuperación de compresión en húmedo de al menos 75%. 3.- El material de espuma de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque tiene un tamaño de celda promedio en número de 20 a 200 µm y un tamaño de agujero promedio en número de 5 a 45 µm, preferiblemente dicho tamaño de celda es de 30 a 190 µm, y en donde dicho tamaño de orificio es de 8 a 40 µm. 4 - El material de espuma de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque dicha estructura de espuma tiene una área de superficie específica por volumen de espuma de 0.0075 a 0.04 m2/cm3. 5.- Un material de espuma polimérico, el cual es capaz de adquirir y distribuir fluidos acuosos, dicho material de espuma polimérico comprendiendo una estructura de espuma polimérica, no iónica, flexible, hidrofílica de celdas abiertas interconectadas, caracterizado porque la estructura de espuma tiene: A) una capacidad después de desabsorción de 28 cm de cuando menos 10% de la capacidad libre absorbente de la espuma, B) una presión de absorción capilar de 2 a 15 cm; C) una presión de desabsorción capilar de 8 a 20 cm; D) una resistencia a la deflexión por compresión de 5 a 65% cuando se mide bajo una presión de confinamiento de 0.052022 kg/cm2; E) una capacidad libre absorbente de 25 a 75 gr/gr; F) una recuperación de compresión en húmedo de al menos 75% 6.- El material de espuma de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque tiene un tamaño de celda promedio en número de 30 a 190 µm y un tamaño de agujero promedio en número de 5 a 45 µm, preferiblemente dicho tamaño de celda es de 80 a 180 µm, y dicho tamaño de orificio es de 20 a 35 µ . 7.- El material de espuma de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque se hace de una emulsión de agua en aceite, polimerizada, que tiene: 1) una fase de aceite que comprende. a) de 85 a 98%en peso de un componente de monómero capaz de formar un copolímero que tenga un valor de Tg de 35°C o menos, el componente de monómero comprendiendo: i) de 30 a 80% en peso de por lo menos un monómero monofuncional substancialmente insoluble en agua, capaz de formar un polímero que tiene una Tg de 25°C o menos; íi) de 5 a 40% en peso de por lo menos un comonómero monofuncional substancialmente insoluble en agua, capaz de impartir resistencia aproximadamente equivalente a aquella provista por el estireno; iii) de 5 a 25% en peso de un primer agente entrelazador polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado del grupo que consiste de divinilbencenos, trivinilbencenos, diviniltoluenos, divinilxilenos, divinilnaftalenos, divinilalquilbencenos, divinil- fenantrenos, divinilbifenilos, divinildifenilmetanos, divinilbencilos, éteres divinilfenílicos, sulfuros de divinil-difenilo, divinilfuranos, sulfuro de divinilo, divinilsulfona, y mezclas de los mismos; y iv) de 0 a 15% en peso de un segundo agente entrelazador, polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado del grupo que consiste de acrilatos polifuncionales, metacrilatos, acrilamiclas, metacrilamidas y mezclas de los mismos; b) de 2 a 15%en peso de un componente emulsificante, el cual es soluble en la fase de aceite, y el cual es adecuado para formar una emulsión estable de agua en aceite; y 2) una fase de agua que comprende de 0.2 a 20% en peso de un electrolito soluble en agua; 3) un volumen a una relación en peso de fase de agua a fase de aceite en la escala de 25:1 a 90:1. 8.- El material de espuma de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque dicho monómero (i) se selecciona del grupo que consiste de acrilato de butilo, acrilato de hexilo, acrilato de octilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de nonilo, acrilato de decilo, acrilato de dodecilo, acrilato de isodecilo, acrilato de tetradecilo, acrilato de bencilo, acrilato de nonilfenilo, metacrilato de hexilo, metacrilato de octilo, metacrilato de nonilo, metacrilato de decilo, metacrilato de isodecilo, metacrilato de dodecilo, metacrilato de tetradecilo, p-n-octilestireno, N-octadecil acrilamida, y mezclas de los mismos. 9 - Un artículo absorbente especialmente adecuado para absorber y retener fluidos acuosos del cuerpo, dicho artículo comprendiendo: I) una lámina de respaldo; y II) un núcleo absorbente asociado con la lámina de respaldo, de manera que dicho núcleo absorbente es colocado entre dicha lámina de respaldo y la región de descarga de fluido del usuario del artículo, dicho núcleo absorbente caracterizado porque comprende el material de espuma de la reivindicación 1 , 10.- Un procedimiento para la preparación de un material de espuma polimérico, absorbente, capaz de adquirir y distribuir fluidos acuosos, el cual comprende los pasos de: A) formar una emulsión de agua en aceite a una temperatura de aproximadamente 50°C o superior, bajo mezclado de bajo esfuerzo cortante a menos de aproximadamente 1000 seg"1, de: 1) una fase de aceite que comprende: a) de 85 a 98% en peso de un componente de monómero capaz de formar un copolímero que tenga una Tg de aproximadamente 35°C o menos, el componente de monómero comprendiendo: i) de 30 a 80% en peso de por lo menos un monómero monofuncional substancialmente insoluble en agua, capaz de formar un polímero amorfo atáctico que tienen una Tg de aproximadamente 25°C o menos; t o ii) de 5 a 40% en peso de por lo menos un comonómero monofuncional substancialmente insoluble en agua, capaz de impartir resistencia aproximadamente equivalente a aquella provista por el estireno; iii) de 5 a 25% en peso de un primer agente entrelazador polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado de divinilbencenos, trivinilbencenos, diviniltoluenos, divinil-xilenos, divinilnaftalenos, divinilalquilbencenos, divinil-fenantrenos, divinilbifenilos, divinildifenilmetanos, divinilbencilos, éteres divinilfenílicos, sulfuras de divinil-difenilo, divinilfuranos, sulfuro de divinilo, divinilsulfona, y mezclas de los mismos; y ív) de 0 a 15% en peso de un segundo agente entrelazador polifuncional, substancialmente insoluble en agua, seleccionado de acrilatos polifuncionales, metacrilatos, acrilamidas, metacrilamidas, y mezclas de los mismos; y b) de 2 a 15% en peso de un componente emulsificante, el cual es soluble en la fase de aceite, y el cual es adecuado para formar una emulsión estable de agua en aceite, el componente de emulsión comprendiendo: (i) un emulsificante primario que tiene por lo menos aproximadamente 40% en peso de componentes emulsificantes seleccionados de monoésteres diglicerólicos de ácidos grasos de C1B-C22 insaturados, lineales, monoésteres diglicerólicos de ácidos grasos de C16-C24 ramificados, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes de C16-C24 ramificados, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes grasos de C16-C22 insaturados, lineales, éteres monoalifáticos diglicerólicos de alcoholes de , -C4 saturados, lineales, monoésteres de sorbitan de ácidos grasos de C16-C22 insaturados, lineales, monoésteres de sorbitan de ácidos grasos de C16-C24 ramificados, y mezclas de los mismos; y 2) una fase de agua que comprende una solución acuosa que contiene: (a) de 0.2 a 20% en peso de un electrolito soluble en agua; (b) una cantidad efectiva de un iniciador de polimerización; 3) una relación de volumen a peso de fase de agua a fase de aceite en la escala de 12:1 a 125:1 ; y B) polimerizar el componente de monómero en la fase de aceite de la emulsión de aceite en agua para formar un material de espuma polimérico. 11.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicha emulsión se realiza en un régimen de esfuerzo cortante de menos de 800 seg . 12.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque: 1) la fase de aceite comprende: a) de 90 a 97% en peso de un componente de monómero capaz de formar un copolímero que tenga un valor de Tg de 15°C a 30^, el componente de monómero comprendiendo: i) de 50 a 65% en peso de monómero seleccionado del grupo que consiste de acrilatos del alquilo de C4-C14, acrilatos de arilo y aralquilo, metacrilatos de alquilo de C6-C16, estírenos de alquilo de C4-C12, acrilamidas y mezclas de los mismos; ¡i) de 15 a 25% en peso de un comonómero seleccionado del grupo que consiste de estireno, estireno de etilo y mezclas de los mismos; iii) de 12 a 20% en peso de divinilbenceno; y iv) de O a 13% en peso de dicho segundo agente entrelazador seleccionado del grupo que consiste de dimetacrilato de 1 ,4-butanodiol, dimetilacrilato de etilen glicol, diacrilato de 1 ,6-hexanodiol, y sus mezclas; b) de 3 a 10% en peso de un componente emulsificante, y 2) la fase de agua comprende de 1 a 10% de cloruro de calcio. 13.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque se utiliza un propulsor de pasador durante la formación de la emulsión, y la velocidad de punta es de 5 pulg/seg a 70 pulg/seg; de preferencia la velocidad de punta es de 5 pulg/seg a 60 pulg/seg.