Гетерогенный материал, содержащий пеноматериал

Гетерогенный материал, содержащий пеноматериал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к абсорбирующим конструктивным элементам, используемым в абсорбирующих изделиях, таких как подгузники, трусы для страдающих недержанием, трусы для приучения к горшку, держатели и подкладки для подгузников, предметы одежды для санитарной гигиены и т.п. В частности, настоящее изобретение относится к абсорбирующему конструктивному элементу, в котором используются отдельные частицы пеноматериала, которые обволакивают элементы внутри основы, для образования гетерогенного материала.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Открытоячеистые пеноматериалы используют из-за их абсорбирующих свойств. Открытоячеистые пеноматериалы включают латексные пенополимеры, полиуретановые пеноматериалы, а также пеноматериалы, создаваемые посредством полимеризации эмульсии. Один из типов открытоячеистого пеноматериала создается из эмульсии, которая представляет собой дисперсию одной жидкости в другой жидкости, и обычно находится в форме смеси воды в масле, содержащей водную или водяную фазу, диспергированную в дисперсионной масляной фазе, в сущности не поддающейся смешиванию. Эмульсии «вода в масле» (или «масло в воде»), характеризующиеся высоким соотношением дисперсной фазы к дисперсионной фазе, в данной области известны как эмульсии с высоким содержанием дисперсной фазы, также именуемые "HIPE". Различные пеноматериалы могут быть выбраны по причине их специфических свойств.

Как правило, открытоячеистые пеноматериалы получают посредством процесса полимеризации в реакторе с непрерывным потоком или в трубчатом реакторе. Любой процесс показывает, что полимеризованный открытоячеистый пеноматериал возможно использовать в непрерывной форме или разрушать его для получения частиц открытоячеистого пеноматериала.

Безусловно, что касается абсорбирующей сердцевины, в настоящем процессе рассматривается сердцевина, выполненная исключительно из пеноматериала, состоящего из частиц пеноматериала, размещенных в другом материале или на нем.Это означает, что указанные частицы должны удерживаться на месте покровным слоем или каким-либо адгезивом. Указанный процесс не обеспечивает изготовление абсорбирующей сердцевины, в которой отдельные части пеноматериала встроены в основу, а части основы встроены в пеноматериал.

Следовательно, существует потребность в создании гетерогенного материала, содержащего пеноматериал, объединяющий отдельные частицы пеноматериала в материал, содержащий обволакиваемые элементы, при этом также встраивающий части элементов в отдельные частицы пеноматериала для образования гетерогенного материала, который может иммобилизовать отдельные абсорбирующие частицы пеноматериала без необходимости в применении дополнительных адгезивов или скрепляющих элементов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Раскрыт гетерогенный материал, имеющий продольную ось, поперечную ось, вертикальную ось, один или более обволакиваемых элементов и одну или более отдельных частиц открытоячеистого пеноматериала. По меньшей мере одна из отдельных частиц открытоячеистого пеноматериала обволакивает по меньшей мере часть обволакиваемого элемента.

Также раскрыто абсорбирующее изделие, содержащее верхний лист, нижний лист и абсорбирующую сердцевину, причем абсорбирующая сердцевина содержит гетерогенный материал, содержащий один или более обволакиваемых элементов и одну или более отдельных частиц открытоячеистого пеноматериала. По меньшей мере одна из отдельных частиц открытоячеистого пеноматериала обволакивает по меньшей мере часть обволакиваемого элемента.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Хотя данное описание заканчивается формулой изобретения, указывающей и четко заявляющей предмет данного изобретения, принято считать, что изобретение может быть более понятно из следующего ниже описания, приведенного в сочетании с сопроводительными фигурами, где:

Фиг. 1 - вид сверху абсорбирующего изделия.

Фиг. 2 - вид в поперечном сечении абсорбирующего изделия согласно фиг. 1, выполненном по линии 2-2.

Фиг. 3 - вид в поперечном сечении абсорбирующего изделия согласно фиг. 1, выполненном по линии 3-3.

Фиг. 4 - вид сверху абсорбирующего изделия.

Фиг. 5 - вид в поперечном сечении абсорбирующего изделия согласно фиг. 4, выполненном по линии 5-5.

Фиг. 6 - вид в поперечном сечении абсорбирующего изделия согласно фиг. 4, выполненном по линии 6-6.

Фиг. 7 - вид в поперечном сечении абсорбирующего изделия согласно фиг. 4, выполненном по линии 7-7.

Фиг. 8 - увеличенное изображение части согласно фиг. 5.

Фиг. 9 - вид сверху абсорбирующего изделия.

Фиг. 10 - вид в поперечном сечении абсорбирующего изделия согласно фиг. 9, выполненном по линии 10-10.

Фиг. 11 - вид в поперечном сечении абсорбирующего изделия согласно фиг. 9, выполненном по линии 11-11.

Фиг. 12 - СЭМ-микрофотография одного из примеров частицы пеноматериала HIPE.

Фиг. 13 - увеличенное изображение СЭМ-микрофотографии согласно фиг. 12.

Фиг. 14 - вид в поперечном сечении согласно СЭМ-микрофотографии на фиг. 12.

Фиг. 15 - СЭМ-микрофотография гетерогенного материала, содержащего частицу открытоячеистого пеноматериала.

Фиг. 16 - увеличенное изображение части согласно фиг. 15.

Фиг. 17 - изображение в виде сверху гетерогенного материала.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Используемый в настоящем документе термин "двухкомпонентные волокна" относится к волокнам, которые были сформованы по меньшей мере из двух различных полимеров, экструдируемых из отдельных экструдеров, но вытягиваемых вместе с целью образования одного волокна. Двухкомпонентные волокна также иногда называют бикомпонентными волокнами или многокомпонентными волокнами. Полимеры расположены во в сущности равномерно расположенных отдельных зонах поперечного сечения двухкомпонентных волокон и протяжены непрерывно вдоль длины двухкомпонентных волокон. Конфигурация такого двухкомпонентного волокна может представлять собой, например, конфигурацию в виде оболочки/сердцевины, в которой один полимер окружен другим полимером, или она может представлять собой конфигурацию с расположением бок-о-бок, конфигурацию в виде сектора, или конфигурацию в виде "островков".

Используемый в настоящем документе термин "двухсоставные волокна" относится к волокнам, которые были сформованы по меньшей мере из двух полимеров, экструдируемых в виде смеси из одного экструдера. Двухсоставные волокна не содержат различных полимерных компонентов, находящихся в относительно равномерно расположенных отдельных зонах области поперечного сечения волокна, при этом различные полимеры, как правило, не являются непрерывными вдоль всей длины волокна, вместо этого они, как правило, образуют фибриллы, начинающиеся и заканчивающиеся хаотично. Иногда двухсоставные волокна также называют многокомпонентными волокнами.

Термин "одноразовый" используется в настоящем документе для обозначения изделий, которые не предназначены для стирки или иного восстановления, или для повторного использования в качестве изделия (т.е., они предназначены для выбрасывания после одного использования и, возможно, для переработки, превращения в компост или иной утилизации экологически безопасным способом). Абсорбирующее изделие, содержащее абсорбирующий конструктивный элемент согласно настоящему изобретению, может представлять собой, например, гигиеническую салфетку или ежедневную прокладку. Абсорбирующий конструктивный элемент согласно настоящему изобретению в настоящем документе будет описан в контексте стандартного абсорбирующего изделия, такого как, например, гигиеническая салфетка. Как правило, такие изделия могут содержать проницаемый для жидкости верхний лист, нижний лист и абсорбирующую сердцевину, расположенную между указанными верхним листом и нижним листом.

Используемый в настоящем документе термин "обволакиваемый элемент" относится к элементу, который может быть охвачен пеноматериалом. Обволакиваемый элемент может представлять собой, например, волокно, группу волокон, пучок волокон или часть пленки между двумя отверстиями. Следует понимать, что в рамках настоящего изобретения также допускаются другие элементы.

Термин "волокно" в рамках настоящего документа относится к любому материалу, который может представлять собой часть волокнистого конструктивного элемента. Волокна могут быть натуральными или искусственными. Волокна могут быть абсорбирующими или неабсорбирующими.

Термин "волокнистый конструктивный элемент" в рамках настоящего документа относится к материалам, которые могут быть разделены на одно или более волокон. Волокнистый конструктивный элемент может быть абсорбирующим или адсорбирующим. Волокнистый конструктивный элемент может характеризоваться капиллярным эффектом, а также пористостью и проницаемостью.

В рамках настоящего документа термин "технология мелтблаун" относится к процессу, при котором волокна формуют посредством экструдирования расплавленного термопластичного материала через множество тонких, обычно круглых капилляров головки, в виде расплавленных нитей или элементарных нитей в сходящихся высокоскоростных потоках, как правило нагретого газа (например, воздуха), которые вытягивают элементарные нити расплавленного термопластичного материала для уменьшения их диаметра. После этого волокна мелтблаун переносятся высокоскоростным потоком газа и укладываются на принимающей поверхности (причем зачастую они все еще находятся в липком состоянии) с формированием полотна из произвольно диспергированных волокон мелтблаун.

Используемый в настоящем документе термин "однокомпонентное волокно" относится к волокну, сформованному с помощью одного или более экструдеров с использованием лишь одного полимера. Это не предполагает исключения волокон, сформованных из одного полимера, но к которым были добавлены небольшие количества добавок для окрашивания, придания антистатических свойств, смазки, гидрофильности и т.п. Эти добавки, например диоксид титана для окрашивания, в сущности присутствуют в количестве менее приблизительно 5 вес. % и более типично менее приблизительно 2 вес. %.

В рамках настоящего документа термин "некруглые волокна" описывает волокна, имеющие некруглое поперечное сечение, и включает "профилированные волокна" и "волокна с капиллярными каналами". Такие волокна могут быть сплошными или полыми и они могут иметь трехдольчатый или дельтообразный профиль, при этом они предпочтительно представляют собой волокна, содержащие капиллярные каналы на своих внешних поверхностях. Капиллярные каналы могут иметь различные формы поперечного сечения, например, "U-образную", "Н-образную", "С-образную" и "V-образную".Одним применимым на практике примером волокна с капиллярными каналами является волокно Т-401, обозначенное как волокно 4DG, доступное от компании FiberlnnovationTechnologies, Джонсон-Сити, Теннеси. Волокно Т-401 представляет собой полиэтилентерефталат (PET полиэфир).

В рамках настоящего документа термин "нетканое полотно" относится к полотну, имеющему структуру из отдельных переслаивающихся между собой волокон или прядей, но не упорядоченным образом, как в тканых или вязаных тканях, которые, как правило, не имеют хаотично ориентированных волокон. Нетканые полотна или ткани были сформованы с помощью многих процессов, таких как, например, технология мелтблаун, технология спанбонд, технология спанлейс, гидроспутывание, воздушная укладка и процессы получения скрепленных кардочесанных полотен, включая кардное термоскрепление. Базовый вес нетканых материалов обычно выражается в граммах на квадратный метр (г/м²). Базовый вес ламинатного полотна представляет собой суммарный базовый вес составляющих слоев и любых других добавленных компонентов. Диаметры волокон обычно выражаются в микрометрах; размер волокна также может быть выражен в денье, причем данная единица измерения представляет собой единицу массы на длину волокна. Базовый вес ламинатных полотен, подходящий для использования в изделии согласно настоящему изобретению, может находиться в диапазоне от 10 г/м² до 100 г/м², в зависимости от конечного применения полотна.

Используемый в настоящем документе термин "полимер" в сущности включает, но не ограничивается гомополимерами, сополимерами, такими как, например, блоксополимеры, привитые сополимеры, статистические сополимеры и чередующиеся сополимеры, терполимеры и т.п., а также их смеси и модификации. Кроме этого, если специально не указано иное, термин "полимер" включает все возможные геометрические конфигурации материала. Указанные конфигурации включают, но не ограничиваются изотактической, атактической, синдиотактической и статистической симметриями.

В рамках настоящего документа термин "волокна спанбонд" относится к волокнам малого диаметра, формуемым посредством экструдирования расплавленного термопластичного материала в виде нитей из множества мелких, как правило круглых капилляров фильеры, в следствие чего диаметр экструдируемых нитей резко уменьшается. Волокна спанбонд, как правило, не являются липкими, когда их укладывают на принимающую поверхность. Волокна спанбонд обычно являются непрерывными и имеют средние диаметры (при объеме выборки по меньшей мере 10 волокон) более 7 микрометров, в частности приблизительно от 10 до 40 микрометров.

В рамках настоящего документа термин "пучок" или кусок относится к отдельным цельным удлинениям волокон нетканого полотна. Каждый пучок может содержать множество петлеобразных совмещенных волокон, протяженных наружу от поверхности полотна. В другом воплощении каждый пучок может содержать множество неперекрученных волокон, протяженных наружу от поверхности полотна. В другом воплощении каждый пучок может содержать множество волокон, которые представляют собой цельные удлинения волокон двух или более объединенных нетканых полотен.

Хотя были проиллюстрированы и описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области будет очевидно, что могут быть выполнены различные другие изменения и модификации без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения.

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ

Настоящее изобретение относится к абсорбирующему конструктивному элементу, представляющему собой гетерогенный материал, содержащий один или более обволакиваемых элементов и одну или более отдельных частиц открытоячеистого пеноматериала, обволакивающих по меньшей мере один из указанных одного или более обволакиваемых элементов. Гетерогенный материал характеризуется глубиной, шириной и высотой. Абсорбирующий конструктивный элемент может быть использован в качестве любой части абсорбирующего изделия, включая, например, часть абсорбирующей сердцевины, в качестве абсорбирующей сердцевины и/или в качестве верхнего листа для абсорбирующих изделий, таких как гигиенические салфетки, ежедневные прокладки, тампоны, устройства, размещаемые между внутренними губами влагалища, раневые повязки, подгузники, изделия для взрослых, страдающих недержанием, и т.п., предназначенных для абсорбирования физиологических жидкостей, таких как менструальные выделения или кровь, или вагинальные выделения, или моча. Абсорбирующий конструктивный элемент может быть использован в любом продукте, применяемом для абсорбирования и удерживания жидкости, включая салфетки для вытирания поверхностей. Абсорбирующий конструктивный элемент может быть использован в качестве бумажного полотенца. Примеры абсорбирующих изделий в контексте настоящего изобретения представляют собой одноразовые абсорбирующие изделия.

В одном из воплощений абсорбирующий конструктивный элемент представляет собой гетерогенный материал, содержащий обволакиваемые элементы и одну или более отдельных частей частиц пеноматериала. Указанные одна или более отдельных частей частиц пеноматериала обволакивают указанные элементы. Отдельные части частиц пеноматериала представляют собой открытоячеистый пеноматериал. В одном из воплощений пеноматериал представляет собой пеноматериал на основе эмульсии с высоким содержанием дисперсной фазы (HIPE).

В одном из воплощений абсорбирующий конструктивный элемент представляет собой абсорбирующую сердцевину для абсорбирующего изделия, при этом абсорбирующая сердцевина содержит гетерогенный материал, содержащий волокна и одну или более отдельных частей пеноматериала, обволакивающих одно или более волокон.

В нижеследующем описании настоящего изобретения поверхность изделия или любого из его компонентов, которая при использовании обращена в направлении к пользователю, называется обращенной к пользователю поверхностью. И наоборот, поверхность, которая при использовании обращена в направлении к одежде, называется обращенной к одежде поверхностью. Абсорбирующее изделие согласно настоящему изобретению, а также его любой элемент, такой как, например абсорбирующая сердцевина, имеет, таким образом, обращенную к пользователю поверхность и обращенную к одежде поверхность.

Настоящее изобретение относится к абсорбирующему конструктивному элементу, содержащему одну или более отдельных частиц открытоячеистого пеноматериала, встроенных в гетерогенный материал, содержащий один или более обволакиваемых элементов, встроенных в один или более открытоячеистых пеноматериалов так, что указанные два могут быть спутаны.

Частицы открытоячеистого пеноматериала могут содержать от 1% гетерогенного материала по объему до 99% гетерогенного материала по объему, например 5% по объему, 10% по объему, 15% по объему, 20% по объему, 25% по объему, 30% по объему, 35% по объему, 40% по объему, 45% по объему, 50% по объему, 55% по объему, 60% по объему, 65% по объему, 70% по объему, 75% по объему, 80% по объему, 85% по объему, 90% по объему или 95% по объему.

Гетерогенный материал может иметь пустое пространство между обволакиваемыми элементами, между обволакиваемыми элементами и охваченными элементами, а также между охваченными элементами. Пустое пространство может содержать газ. Пустое пространство может составлять от 1% до 95% общего объема для фиксированной величины объема гетерогенного материала, например 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% общего объема для фиксированной величины объема гетерогенного материала.

Комбинация частиц открытоячеистого пеноматериала и пустого пространства внутри гетерогенного материала может характеризоваться абсорбирующей способностью до 40 г/г гетерогенного материала. Абсорбирующая способность может быть выражена в количественной форме в соответствии с методом EdanaNonwovenAbsorption 10.4-02.

Частицы открытоячеистого пеноматериала представляют собой отдельные частицы пеноматериала спутанные внутри гетерогенного материала и по его объему так, что открытоячеистый пеноматериал обволакивает один или более обволакиваемых элементов, таких как, например, волокна внутри материала. Открытоячеистый пеноматериал может быть полимеризован вокруг обволакиваемых элементов.

В одном из воплощений отдельная частица открытоячеистого пеноматериала может обволакивать более одного обволакиваемого элемента. Обволакиваемые элементы могут быть охвачены вместе в виде пучка. Альтернативно, более одного обволакиваемого элемента могут быть охвачены отдельной частицей открытоячеистого пеноматериала без контактирования с другим обволакиваемым элементом.

В одном из воплощений частицы открытоячеистого пеноматериала могут обволакивать обволакиваемый элемент так, чтобы обволакиваемый элемент был охвачен вдоль оси обволакиваемых элементов на величину от 5% до 95% длины вдоль оси обволакиваемого элемента. Например, одно волокно может быть охвачено вдоль длины волокна на протяженности более 50% всей длины волокна. В одном из воплощений площадь поверхности обволакиваемого элемента может быть охвачена одной или более частицами открытоячеистого пеноматериала на величину от 5% до 100%.

В одном из воплощений две или более частиц открытоячеистого пеноматериала могут обволакивать один и тот же обволакиваемый элемент так, чтобы обволакиваемый элемент был охвачен вдоль оси обволакиваемых элементов на величину от 5% до 100% длины вдоль оси обволакиваемого элемента.

Частицы открытоячеистого пеноматериала обволакивают обволакиваемые элементы так, что слой окружает обволакиваемый элемент с обеспечением заданного поперечного сечения. Слой, окружающий обволакиваемый элемент на заданном поперечном сечении, может составлять от 0,01 мм до 100 мм, например, 0,1 мм, 0,2 мм, 0,3 мм, 0,4 мм, 0,5 мм, 0,6 мм, 0,7 мм, 0,8 мм, 0,9 мм, 1,0 мм, 1,2 мм, 1,4 мм, 1,6 мм, 1,8 мм, 2,0 мм, 2,2 мм, 2,4 мм, 2,6 мм, 2,8 мм или 3 мм. Слой не может быть эквивалентным в плане размеров во всех точках вдоль поперечного сечения обволакиваемого элемента. Например, в одном из воплощений обволакиваемый элемент может быть охвачен слоем 0,5 мм в одной точке вдоль поперечного сечения, и слоем 1,0 мм в другой точке вдоль того же поперечного сечения.

Частицы открытоячеистого пеноматериала рассматриваются как отдельные, поскольку они не являются непрерывными по всему гетерогенному материалу. Фраза «не являются непрерывными по всему гетерогенному материалу» означает, что в любой заданной точке в гетерогенном материале открытоячеистый пеноматериал не является непрерывным по меньшей мере в одном из поперечных сечений продольной, вертикальной и поперечной плоскостей гетерогенного материала. В одном из неограничивающих воплощений абсорбирующий пеноматериал не является непрерывным в поперечной и вертикальной плоскостях поперечного сечения в заданной точке в гетерогенном материале. В одном из неограничивающих воплощений абсорбирующий пеноматериал не является непрерывным в продольной и вертикальной плоскостях поперечного сечения в заданной точке в гетерогенном материале. В одном из неограничивающих воплощений абсорбирующий пеноматериал не является непрерывным в продольной и поперечной плоскостях поперечного сечения в заданной точке в гетерогенном материале.

В одном из воплощений, в котором открытоячеистый пеноматериал не является непрерывным по меньшей мере в одном из поперечных сечений продольной, вертикальной и поперечной плоскостей гетерогенного материала, один или оба из любых обволакиваемых элементов или частиц открытоячеистого пеноматериала могут быть взаимно-непрерывными по всему гетерогенному материалу.

Частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть расположены в любой точке в гетерогенном материале. В одном из неограничивающих воплощений частица пеноматериала может быть окружена элементами, из которых формируются обволакиваемые элементы. В одном из неограничивающих воплощений частица пеноматериала может быть расположена на внешнем периметре гетерогенного материала так, чтобы лишь часть частицы пеноматериала сплеталась с элементами гетерогенного материала.

В одном из неограничивающих воплощений частицы открытоячеистого пеноматериала могут расширяться при контакте с жидкостью с образованием канала из отдельных частиц открытоячеистого пеноматериала. Частицы открытоячеистого пеноматериала могут находиться в контакте или не находиться в контакте до их расширения жидкостью.

Открытоячеистый пеноматериал может быть объединен с обволакиваемыми элементами до его полимеризации. В одном из неограничивающих воплощений частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть частично полимеризованы перед пропиткой ими толщины обволакиваемых элементов или их поверхностей так, чтобы они становились спутанными. После пропитки толщины или поверхности обволакиваемых элементов открытоячеистый пеноматериал как в жидкой, так и в твердой форме полимеризуется для формирования одной или более частиц открытоячеистого пеноматериала. Открытоячеистый пеноматериал может быть полимеризован с применением любой известной методики, включая, например, тепло, ультрафиолетовое излучение и инфракрасное излучение. После полимеризации эмульсии «вода в масле» открытоячеистого пеноматериала полученный в результате открытоячеистый пеноматериал является насыщенным водной фазой, которую необходимо удалить для получения в сущности сухого открытоячеистого пеноматериала. Удаление насыщенной водной фазы или осушение может быть выполнено с применением прижимных валиков и вакуума. Применение прижимного валика может также обеспечить уменьшение толщины гетерогенного материала, при этом гетерогенный материал будет оставаться тонким до того момента, пока частицы открытоячеистого пеноматериала, сплетенные в гетерогенном материале, не будут подвержены воздействию жидкости.

Частицы открытоячеистого пеноматериала могут обволакивать обволакиваемые элементы так, чтобы между обволакивающим пеноматериалом и обволакиваемым элементом создавалось пространство или вакуоль. Вакуоль содержит обволакиваемый элемент и может окружать весь элемент, поперечный профиль элемента или часть элемента. В одном из воплощений частицы открытоячеистого пеноматериала могут находиться в непосредственном контакте с элементом в одном месте и быть отделены от него вакуолью в другом месте. Вакуоль может обеспечивать перемещение обволакиваемого элемента внутри нее. Размер вакуоли может быть обусловлен типом обволакиваемого элемента. В одном из воплощений диаметр вакуоли больше диаметра волокна, который больше размера пор пеноматериала. Диаметр вакуоли может составлять, например, от 1,1 до 10 диаметров диаметра волокна, например, 1,2 диаметра волокна, 1,3 диаметра волокна, 1,4 диаметра волокна, 1,5 диаметра волокна, 1,6 диаметра волокна, 1,7 диаметра волокна, 1,8 диаметра волокна, 1,9 диаметра волокна, 2,0 диаметра волокна, 2,1 диаметра волокна, 2,2 диаметра волокна, 2,3 диаметра волокна, 2,4 диаметра волокна, 2,5 диаметра волокна, 2,6 диаметра волокна, 2,7 диаметра волокна, 2,8 диаметра волокна, 2,9 диаметра волокна или 3 диаметра волокна.

В одном из воплощений одна или более вакуолей могут иметь неправильную форму. В таких воплощениях площадь поверхности поперечного сечения вакуолей может составлять от 1,1 до 10 площадей поверхности, созданной поперечным сечением волокна. Если в одной вакуоли расположено более одного волокна, площадь поверхности поперечного сечения вакуолей может составлять 1,1 до 10 площадей поверхности, полученной в результате суммирования площадей поперечного сечения волокон, например, от 3 до 9 площадей поверхности, полученной в результате суммирования площадей поперечного сечения волокон, от 5 до 8 площадей поверхности, полученной в результате суммирования площадей поперечного сечения волокон, или от 6 до 8 площадей поверхности, полученной в результате суммирования площадей поперечного сечения волокон.

В одном из воплощений площадь поверхности поперечного сечения вакуолей может составлять от 10 до 300 площадей поверхности поперечного сечения пор в открытоячеистом пеноматериале, например, от 20 до 250 площадей поверхности поперечного сечения пор в открытоячеистом пеноматериале, от 30 до 200 площадей поверхности поперечного сечения пор в открытоячеистом пеноматериале, от 40 до 150 площадей поверхности поперечного сечения пор в открытоячеистом пеноматериале, от 50 до 125 площадей поверхности поперечного сечения пор в открытоячеистом пеноматериале, от 60 до 100 площадей поверхности поперечного сечения пор в открытоячеистом пеноматериале, или от 70 до 100 площадей поверхности поперечного сечения пор в открытоячеистом пеноматериале. Площадь поверхности поперечного сечения вакуолей, пор (также именуемых ячейками) открытоячеистых пеноматериалов, диаметры волокон измеряют посредством количественного анализа изображений микрофотографий поперечного сечения гетерогенного материала.

В зависимости от требуемой плотности пеноматериала, состава полимера, удельной площади поверхности или размера пор (также именуемого размером ячеек), открытоячеистый пеноматериал может быть изготовлен с различным химическим составом, различными физическими свойствами или и то и другое. Например, в зависимости от химического состава, открытоячеистый пеноматериал может иметь плотность от 0,0010 г/см³ до приблизительно 0,25 г/см³. Предпочтительной является плотность 0,04 г/см³.

Размеры пор открытоячеистого пеноматериала могут находиться в диапазоне от 1 до 800 мкм, например от 50 до 700 мкм, от 100 до 600 мкм, от 200 до 500 мкм, от 300 до 400 мкм.

В некоторых воплощениях частицы пеноматериала имеют относительно равномерный размер ячейки. Например, средний размер ячейки на одной основной поверхности может быть приблизительно таким же, или варьироваться не более, чем на 10%, по сравнению с противоположной основной поверхностью. В других воплощениях средний размер ячейки одной основной поверхности пеноматериала может отличаться от среднего размера ячейки противоположной поверхности. Например, при вспенивании термореактивного материала часть ячеек в нижней части ячеистой структуры нередко сминается, в результате чего на одной поверхности обеспечивается более низкий средний размер ячеек.

Пеноматериалы, изготавливаемые согласно настоящему изобретению являются относительно открытоячеистыми. Это относится к отдельным ячейкам или порам пеноматериала, находящимся в относительно беспрепятственной связи со смежными ячейками. Ячейки в таких в сущности открытоячеистых структурах пеноматериала содержат межячеистые отверстия или окна, достаточно большие для обеспечения свободного переноса жидкости из одной ячейки в другую ячейку внутри структуры пеноматериала. В целях настоящего изобретения пеноматериал рассматривается как "открытоячеистый", если по меньшей мере приблизительно 80% ячеек в пеноматериале, диаметр которых составляет по меньшей мере 1 мкм, находятся в связи по текучей среде по меньшей мере с одной смежной ячейкой.

В дополнение к тому, что они являются открытоячеистыми, в определенных воплощениях пеноматериалы также являются достаточно гидрофильными для обеспечения абсорбирования пеноматериалом водных жидкостей, например, внутренним поверхностям пеноматериала могут быть приданы гидрофильные свойства с помощью остаточных гидрофилизирующих поверхностно-активных веществ или солей, оставшихся в пеноматериале после полимеризации, или с помощью комбинаций из обоих, посредством выбранных процедур обработки пеноматериала после полимеризации (как описано в настоящем документе далее).

В определенных воплощениях, например при использовании в определенных абсорбирующих изделиях, открытоячеистый пеноматериал может быть гибким и характеризоваться подходящей температурой стеклования (Tg). Tg представляет собой среднюю точку перехода между хрупким и эластичным состояниями полимера.

В определенных воплощениях Tg этой области будет составлять менее приблизительно 200°С для пеноматериалов, используемых в условиях при приблизительно температуре окружающей среды, при этом в определенных воплощениях она будет составлять менее приблизительно 90°C. Tg может составлять менее 50°С.

Частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть распределены подходящим образом по всему гетерогенному материалу. В одном из воплощений частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть спрофилированы вдоль вертикальной оси так, чтобы более мелкие частицы были расположены над более крупными частицами. Альтернативно, частицы могут быть спрофилированы так, чтобы более мелкие частицы находились под более крупными частицами. В другом воплощении открытоячеистые частицы могут быть спрофилированы вдоль вертикальной оси так, чтобы они чередовались по размеру вдоль данной оси.

В одном из воплощений частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть спрофилированы вдоль продольной оси так, чтобы более мелкие частицы были расположены спереди более крупных частиц. Альтернативно, частицы могут быть спрофилированы так, чтобы более мелкие частицы находились позади более крупных частиц. В другом воплощении открытоячеистые частицы могут быть спрофилированы вдоль продольной оси так, чтобы они чередовались по размеру вдоль данной оси.

В одном из воплощений частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть спрофилированы вдоль поперечной оси так, чтобы размер частиц увеличивался от более мелких к более крупным или уменьшался от более крупных к более мелким вдоль поперечной оси. Альтернативно, открытоячеистые частицы могут быть спрофилированы вдоль поперечной оси так, чтобы они чередовались по размеру вдоль данной оси.

В одном из воплощений частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть спрофилированы вдоль любой из продольной, поперечной или вертикальной осей на основании одной или более характеристик частиц открытоячеистого пеноматериала. Характеристики, на основании которых частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть спрофилированы в гетерогенном материале, включают, например, абсорбирующую способность, плотность, размер ячеек и их комбинации.

В одном из воплощений частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть спрофилированы вдоль любой из продольной, поперечной или вертикальной осей на основании состава открытоячеистого пеноматериала. Частицы открытоячеистого пеноматериала могут иметь один состав, проявляющий требуемые характеристики, в передней части гетерогенного материала, и отличающийся состав в задней части гетерогенного материала, выполненный с обеспечением отличающихся характеристик. Профилирование частиц открытоячеистого пеноматериала может быть симметричным или асимметричным относительно любой из упомянутых ранее осей или ориентаций.

Частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть распределены вдоль продольной и поперечной осей гетерогенного материала любым подходящим образом. В одном из воплощений частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть распределены так, чтобы формировался рисунок или форма, видимые при обзоре сверху. Частицы открытоячеистого пеноматериала могут быть распределены так, чтобы формировать полоски, эллиптические фигуры, квадраты или любые другие известные формы и узоры.

Распределение может быть оптимизировано в зависимости от предполагаемого применения гетерогенного материала. Например, для абсорбирования водных жидкостей, таких как моча при использовании в подгузнике, или таких как вода при использовании в бумажных полотенцах, может быть выбрано другое распределение, отличающееся от распределения при абсорбировании белковых жидкостей, таких как менструальные выделения. Кроме того, распределение может быть оптимизировано для таких применений, как дозирование активного вещества, или для применения пеноматериала в качестве усиливающего элемента.

В одном из воплощений в одном гетерогенном материале могут быть использованы различные типы пеноматериалов. Например, некоторые частицы пеноматериала могут представлять собой полимеризованную HIPE. Частицы могут быть расположены в особых местах в материале, в зависимости от их свойств, с целью оптимизации характеристик гетерогенного материала.

В одном из воплощений частицы пеноматериала могут быть сходными по составу, но при этом обладать различными свойствами. Например, в одном из воплощений, в котором применяется пеноматериал HIPE, некоторые частицы пеноматериала могут быть тонкими до намокания, при этом другие частицы в гетерогенном материале могут быть расширенными.

В одном из воплощений частицы пеноматериала и обволакиваемые элементы могут быть выбраны таким образом, чтобы они дополняли друг друга. Например, для обеспечения просачивания жидкости через гетерогенный материал, пеноматериал с низкой капиллярностью, обладающий высокой проницаемостью, может обволакивать элемент, обладающий высокой капиллярностью. Следует понимать, что могут быть возможны и другие комбинации, в которых частицы пеноматериала дополняют друг друга, или в которых и частицы пеноматериала и обволакиваемые элементы обладают сходными свойствами.

В одном из воплощений профилирование может быть выполнено с использованием более одного гетерогенного материала, при этом каждый гетерогенный материал содержит один или более типов частиц пеноматериала. Множество гетерогенных материалов могут быть уложены слоями так, чтобы пено