MXPA96003475A

MXPA96003475A - Materiales absorbentes porosos que tienen caracteristicas modificadas de superficie y metodos para hacer los mismos

Info

Publication number: MXPA96003475A
Application number: MXPA/A/1996/003475A
Authority: MX
Inventors: Rezai Ebrahim; Wang Lin; Hayashi Yumiko
Original assignee: The Procter & Gamble Company
Priority date: 1994-02-17
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 1999-01-11

Abstract

La presente invención se refiere a un material absorbente poroso que comprende un polímero absorbente insoluble en agua, hinchable con el agua. El material absorbente comprende un poliéter y/o un policatión unido al polímero absorbente, por lo que elángulo de contacto de la sangre sobre una superficie del material absorbente es de aproximadamente 0 grados a aproximadamente 40 grados. Debido a la capacidad mejorada de humectación con líquidos, también como la estructura porosa, el material absorbente puede proveer características absorbentes superiores con líquidos, en particular con la sangre.

Description

MATERIALES ABSORBENTES POROSOS QUE TIENEN CARACTERÍSTICAS MODIFICADAS DE SUPERFICIE Y MÉTODOS PARA HACER LOS MISMOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a materiales absorbentes, los cuales, al ponerse en contacto con líquidos tales como agua o exudados del cuerpo, se hinchan y embeben tales líquidos. Más específicamente, la presente invención se refiere a materiales absorbentes porosos que tienen características modificadas de superficie. Dichos materiales absorbentes porosos tienen características mejoradas de absorción con los líquidos. La presente invención tiene aplicación particular en artículos absorbentes tales como pañales, almohadillas de incontinencia para adultos, toallas sanitarias, y similares. La invención también se refiere a procedimientos para producir tales materiales y a artículos absorbentes que contienen dichos materiales.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los polímeros absorbentes, formadores de hidrogel, insolubles en agua, e hinchables con el agua, son capaces de absorber enormes cantidades de líquidos, tales como agua, sangre, exudados del cuerpo (v.gr., orina, fluido menstrual), fluidos industriales y fluidos domésticos, y además son capaces de retener dichos líquidos absorbidos bajo presiones moderadas. Las características de absorción de dichos materiales de polímero, los hacen especialmente útiles para incorporarse a artículos absorbentes, tales como pañales, toallas sanitarias, tampones, y similares. En general, los materiales de polímero, absorbentes, convencionales tienen buenas características de absorción de agua u orina, o las requeridas; sin embargo, siguen permaneciendo una distribución y dispersión pobres con ciertos líquidos. En particular, presentan características pobres de absorción para ciertos líquidos, específicamente para sangre o fluido menstrual. Más específicamente, al ponerse en contacto con la sangre o el fluido menstrual, los materiales de polímero absorbentes no muestran características de una suficiente absorción, especialmente la velocidad de absorción de la sangre debido a su distribución y dispersión pobres, de sangre. Dichas distribución y dispersión pobres, de sangre, son causadas principalmente por la baja capacidad de humedad con la sangre. En general, la capacidad de distribución y dispersión de la sangre puede ser evaluada midiendo el ángulo de contacto de la sangre sobre la superficie del material de polímero, absorbente. Ya que los ángulos de contacto de los materiales de polímero absorbentes, convencionales están en la escala de aproximadamente 30 grados a aproximadamente 90 grados, o más, no se puede obtener una capacidad de humedad deseada con la sangre, por lo que la distribución y dispersión pobres, de la sangre, son causadas en los materiales de polímero absorbentes. Un intento para mejorar dichas características de absorción, se describe en la patente de E.U.A. No. 4,190,563 (Rosley y otros), expedida el 20 de febrero de 1980, en donde la capacidad de humedad con la sangre es mejorada mediante el tratamiento, en la superficie, de los materiales de polímero absorbentes, en partículas, utilizando poliéteres. Los materiales de polímero absorbentes, descritos, pueden ser efectivamente humedecidos con sangre; sin embargo, la distribución y dispersión de la sangre hacia y entre los materiales de polímero absorbentes no se mejora completamente, debido a su alta resistencia al flujo de líquidos dentro de los materiales de polímero por la falta de capilaridad o canales de transporte de líquido, e insuficiente área de superficie específica de los materiales de polímero. Por lo tanto, las características de absorción con la sangre no son satisfactorias y permanece la necesidad de mejorar más, la distribución y la dispersión de la sangre a través de y entre los materiales de polímero, absorbentes. Además, ya que el poliéter está colocado o físicamente unido sobre la superficie de los materiales de polímero absorbentes, dicho poliéter puede ser quitado de los materiales de polímero, absorbentes mediante la buena aplicación de líquidos.

Consecuentemente, existe la necesidad de mejoras adicionales en tales materiales absorbentes. Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proveer un material absorbente poroso, el cual tenga características mejoradas de absorción con líquidos. Otro objeto de la presente invención es mejorar la distribución y dispersión de líquidos en un material absorbente. Mn, otro objeto de la presente invención es mejorar la • * L velocidad de .absorción de un material absorbente, especialmente para la sangre. Un objeto más de la presente invención es proveer un material absorbente, el cual no sea afectado por la aplicación subsiguiente de líquidos. Otro objeto más de la presente invención es proveer un método para hacer dichos materiales absorbentes. Un objeto adicional de la presente invención es proveer artículos absorbentes, desechables, tales como pañales, toallas sanitarias, tampones, y similares, que tengan características mejoradas de absorción con exudados del cuerpo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Brevemente establecido, la presente invención se refiere a materiales absorbentes porosos que tienen características modificadas de superficie. En un aspecto, un material absorbente poroso, comprende un polímero insoluble en agua, hinchable con el agua; en donde el ángulo de contacto de la sangre en la superficie del material absorbente es de aproximadamente 0 grados a aproximadamente 40 grados. En otro aspecto de la invención, un material absorbente poroso comprende, un polímero insoluble en agua, hinchable con el agua; un compuesto suministrador de carga positiva, ligado al polímero insoluble en agua, hinchable con el agua; y un compuesto hidrofílico, no iónico, ligado al polímero insoluble en agua, hinchable con el agua. La presente invención además se refiere a un artículo absorbente. El artículo absorbente comprende: (a) una lámina superior permeable al líquido; (b) una lámina posterior impermeable al líquido; y (c) un núcleo absorbente colocado entre la lámina superior y la lámina posterior. El núcleo absorbente comprende por lo menos un material absorbente poroso de la presente invención. La presente invención además se refiere a métodos para hacer materiales absorbentes que tengan características modificadas de superficie. En un aspecto más de la invención, un material absorbente poroso es producido por (a) aplicar un primer compuesto de modificación de superficie sobre una porción de una superficie de un polímero absorbente insoluble en agua, hinchable con el agua, en donde la primera modificación de superficie tiene la función de modificar las características de superficie del polímero absorbente; (b) hinchar el polímero absorbente mediante la absorción de agua; y (c) remover una porción de dicha agua, mientras se mantiene al polímero absorbente en un estado substancialmente hinchado, formando así una estructura porosa en el material absorbente. En aún otro aspecto de la invención, el artículo absorbente poroso se produce mediante, (aa) hacer un polímero absorbente insoluble en agua, hichable con el agua a partir de monómoros que contienen ácidos, insaturados, polimerizables, utilizando un método de polimerización de solución acuosa; (bb) aplicar un primer compuesto de modificación de superficie sobre una porción de una superficie de un polímero absorbente insoluble en agua, hinchable con el agua, en donde la primera modificación de superficie tiene la función de modificar las características de superficie del polímero absorbente insoluble en agua, hinchable con el agua; y (c) remover una porción de dicha agua, mientras se mantiene al polímero absorbente en un estado substancialmente hinchado, formando así una estructura porosa en el material absorbente. En un aspecto más de la invención, un material absorbente es producido mediante, (A) hacer un polímero absorbente poroso, insoluble en agua, hichable con el agua; y (B) aplicar un primer compuesto de modificación de superficie sobre una porción de una superficie de un polímero absorbente poroso, insoluble en agua, hinchable con el agua, en donde la primera modificación de superficie tiene la función de modificar las características de superficie del polímero absorbente poroso, insoluble en agua, hinchable con el agua.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una microfotografía electrónica de escudriñamiento (aumentada 250X) de una sección de un material absorbente poroso de una modalidad de la presente invención.

La Figura 2 es una porción agrandada (aumentada 1000X) del material absorbente poroso mostrado en la Figura 1. La Figura 3 es una microfotografía electrónica de escudriñamiento (aumentada 250X) de una sección de un material absorbente poroso de otra modalidad de la presente invención.

La Figura 4 es una porción agrandada (aumentada 500X) del material absorbente poroso mostrado en la Figura 3.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS MATERIALES ABSORBENTES POROSOS DE LA INVENCIÓN Los materiales absorbentes porosos de la presente invención son capaces de absorber grandes cantidades de líquidos, tales como agua, sangre, exudados del cuerpo (.gr., orina o fl ido menstrual) , fluidos industriales y fluidos domésticos, y son capaces de retener dichos líquidos bajo una presión moderada. Típicamente, los materiales absorbentes porosos de la presente invención se hincharán, en general, isotrópicamente, y absorberán rápidamente los líquidos. Los materiales absorbentes porosos de la presente invención comprenden un polímero insoluble en agua, hinchable con el agua, capaz de absorber grandes cantidades de líquidos.

(Dicho polímero absorbente es comúnmente denominado como un hidrogel, hidrocoloide, polímero superabsorbente). Los --. materiales absorbentes porosos preferiblemente comprenden polímeros absorbentes substancialmente insolubles en agua, hinchables con el agua. Los polímeros absorbentes específicos para utilizarse en la presente invención se describirán con mayor detalle, más adelante. En un aspecto de la presente invención, los materiales absorbentes porosos que tienen características modificadas de superficie comprenden un polímero absorbente, insoluble en agua, hinchable con el agua. El material absorbente poroso tiene un ángulo de contacto de la sangre sobre una superficie del material absorbente poroso de aproximadamente 0 grados a aproximadamente 40 grados. Se debe observar que, en este aspecto de la invención, el material absorbente poroso puede ser utilizado para absorber una variedad de líquidos, ejemplos de los cuales, no limitantes, son: agua, sangre, exudados del cuerpo, fl idos industriales, y fluidos domésticos. Para describir la característica del material absorbente, poroso, se ha seleccionado sangre, como un líquido representativo; un material absorbente, poroso, de acuerdo con este aspecto de la invención, exhibirá las características especificadas con la sangre como medio de fluido absorbido. El término "sangre", como se utiliza en la presente, debe entenderse en general. Un ejemplo típico del contenido de "sangre normal" se describe en un documento escrito por H. Nagorski y otros y se intitula "SUPERABSORBENT POLYMERS IN FEMENINE HYGIENE APPLICATIONS" en la publicación Americana llamada "THE NEW NOWOVENS WORLD" (pp. 101-106; Otoño, 1992), la cual se incorpora aquí por referencia. Como se utiliza en la presente, el término "estructura porosa" significa una estructura que forma paredes que rodean y definen huecos celulares de polímeros absorbentes, cuando están substancialmente secos. En general, una estructura porosa de material absorbente puede proveer al material absorbente poroso con una área de superficie específica de baja y/o alta densidad. Bajo observaciones microscópicas, las paredes formadas en un material absorbente poroso, por ejemplo, muestran la apariencia de tipo de esponja, como la mostrada en las Figuras 1 y 2, y las paredes de otro material absorbente poroso muestran una apariencia de tipo de hoja blanquecina, como se puede ver especialmente en las Figuras 3 y 4. En modalidades preferidas, los materiales absorbentes porosos tienen una densidad global de aproximadamente 0.01 g/cc a aproximadamente 0.4 g/cc, de preferencia de aproximadamente 0.03 g/cc a aproximadamente 0.35 g/cc, y muy preferiblemente aproximadamente 0.06 g/cc a aproximadamente 0.3 g/cc. En modalidades preferidas alternativas, los materiales absorbentes porosos tienen un área de superficie específica de por lo menos aproximadamente 400 cm2/g, de preferencia de por lo menos aproximadamente 600 cm2/g, y muy preferiblemente por lo menos aproximadamente 1,000 cm2/g. Un método para determinar el área de superficie específica de una muestra de los materiales absorbentes porosos se describe en la sección de MÉTODOS DE PRUEBA. La capacidad de humedad con líquidos, tales como orina y sangre, puede ser definida en términos de ángulos de contacto y la tensión de superficie de los líquidos y sólidos implicados. Esto se discute, con más detalle, en la Publicación de la Sociedad Química Americana intitulada "Contact Angle, Wettability, and Adhesión" editada por Robert F. Gould y registrada en 1964, la cual se incorpora aquí por referencia.

Debido a la estructura porosa de los materiales absorbentes y a la capacidad mejorada de humectación con los líquidos (es decir, el bajo ángulo de contacto sobre la superficie) del material absorbente poroso, se pueden mejorar la distribución de líquido y la dispersión de sangre u otros líquidos alrededor y a través del material absorbente poroso. De esta forma, el material absorbente poroso puede hincharse r-, isotrópicamente y absorber rápidamente los líquidos. Un método para determinar el ángulo de contacto de una muestra se describe en la sección de MÉTODOS DE PRUEBA. En modalidades preferidas, los materiales absorbentes porosos de la presente invención además comprenden un compuesto hidrofílico que tiene una función para modificar las características de superficie de los materiales absorbentes.

Más adelante, será descrita una variedad de compuestos ¿ hidrofílicos que tienen dichas funciones modificadoras de superficie. El término "característica de superficie", como se utiliza en la presente, significa una característica física de una superficie de un material cuando se pone en contacto con líquidos. Por ejemplo, la capacidad de humectación de líquidos y el ángulo de contacto de líquidos sobre una superficie del material absorbente, se encuentran incluidos en dichas características de superficie. El término "modificar", como se utiliza en la presente, se refiere a un cambio en las características, o al incremento o reducción del grado de características . Ambos tipos de compuestos hidrofílicos reactivos y no reactivos pueden ser utilizados como el compuesto hidrofílico. Como se utiliza en la presente, el término "reactivo" representa un compuesto hidrofílico, el cual puede reaccionar con el polímero absorbente bajo la condición del procedimiento de la presente invención. En otras palabras, dicho compuesto hidrofílico comprende por lo menos un grupo funcional reactivo que puede, bajo las condiciones del procedimiento, formar un enlace covalente con el polímero absorbente, o un número efectivo de grupos catiónicos para el enlace iónico al polímero absorbente a través de la interacción electrostática. Por lo tanto, el compuesto hidrofílico reactivo forma un enlace químico entre el compuesto hidrofílico y el polímero absorbente. Cualquier tipo de enlaces químicos, incluyendo enlaces covalentes y enlaces iónicos, pueden formarse entre el compuesto hidrofílico, reactivo y el polímero absorbente. Dichos enlaces químicos deben ser lo suficientemente fuertes para evitar que el compuesto hidrofílico, reactivo, sobre la superficie del material absorbente poroso, sea quitado por la siguiente aplicación de líquidos (v.gr., solvente, orina, fluido menstrual, etc.). En una modalidad preferida, un enlace covalente o un enlace iónico puede formarse como uno de tales enlaces químicos. Por ejemplo, el enlace covalente generalmente surge como resultado de la formación de enlaces de éster, amida (imida) o uretano, mediante la reacción del grupo funcional del compuesto hidrofílico con un grupo carboxilo del polímero absorbente . Por otra parte, el término "no reactivo" representa un compuesto hidrofílico que no reacciona con el polímero absorvente bajo la condición del procedimiento de la presente invención. En otras palabras, dicho compuesto hidrofílico no comprende ningún grupo funcional reactivo que pueda formar un enlace covalente con el polímero absorbente bajo la condición del procedimiento, ni ningún número efectivo de grupos catiónicos para el enlace iónico al polímero absorbente. Por lo tanto, los compuestos hidrofílicos no reactivos son meramente, capaces de asociarse físicamente a, conectarse físicamente a o enlasarse físicamente al polímero absorbente a través de interacciones intramoleculares. En algunas modalidades preferidas, puede estar presente un separador, entre el compuesto hidrofílico y el polímero absorbente, para formar un enlace químico entre el compuesto hidrofílico y el polímero absorbente. El separador, utilizado en la presente, debe tener por lo menos un átomo, capaz de realizar dicho enlace o conexión química entre el compuesto hidrofílico y el material absorbente. En modalidades más preferidas de la presente invención, el compuesto hidrofílico puede ser ya sea un compuesto '"" suministrador de carga positiva o un compuesto hidrofílico, no iónico. El compuesto hidrofílico, no iónico, puede ser ya sea un poliéter reactivo que tiene por lo menos un grupo funcional, o un poliétrer no reactivo que sea capaz de asociarse físicamente a, conectarse físicamente a o enlasarse físicamente al polímero absorbente a través de interacciones intramoleculares .

Los poliéteres no reactivos preferidos se describen con mayor detalle, por ejemplo, en la patente de E.U.A. 4,190,563 (Rosley y otros) expedida el 26 de febrero de 1980, la cual se incorpora aquí por referencia. Algunos de los poliéteres no reactivos preferiblemente utilizados, se describen aquí más adelante. La estructura de base de los poliéteres no reactivos puede ser expresada por la siguiente fórmula: R (C2H40) a (C3H60) b (C2H40) cR en donde a + c representa el número total de unidades de oxietileno y b el número de unidades de oxipropileno, y en donde a + c o b puede ser cero, y R es un grupo funcional no reactivo incapaz de unirse químicamente al polímero absorbente bajo las condiciones del procedimiento de la presente invención, y se selecciona preferible e independientemente de H-,H0-,CH30-,CH3CH20-, etc. El peso molecular de un poliéter no reactivo puede ser típicamente de 200 a 20,000. El poliéter no reactivo puede ser un polímero de polieoxietile.no, es decir, un polietilenglicol, en cuyo caso b, en la fórmula anterior es cero. Los polietilenglicoles son solubles en agua. Los polietilenglicoles preferidos son aquellos que tienen un peso molecular de 200 a 3,000. El poliéteí no reactivo puede ser un polímero de polioxipropileno, es decir, un polipropilenglicol, en cuyo caso a + c, en la fórmula anterior es cero. Los polipropilenglicoles no son solubles en agua. Los polipropilenglicoles preferidos son aquellos que tienen un peso molecular de 400 a 4,000. El poliéter no reactivo puede ser también copolímero de bloque de polioxietileno-polioxiprolileno soluble en agua o insoluble en agua. El término poliéter no reactivo soluble en agua representa uno que es soluble a un grado de más de 1% en agua a 25°C, es decir, una solubilidad mayor que 1 gramo en 100 gramos de agua. En los copolímeros de polioxietileno-polioxipropileno solubles en agua, el peso de las unidades de oxietileno excede aproximadamente 15% en peso del compuesto total. Los copolímeros de polioxietileno-polioxipropileno preferidos son aquellos que son líquidos a temperatura ambiente. Los copolímeros solubles en agua preferidos son aquellos que tienen un peso molecular de 1,000 a 4,000. En modalidades muy preferidas, el poliéter no reactivo se selecciona del grupo que consiste de un polietilenglicol no reactivo (PEG) , un polipropilenglicol no reactivo, y un copolímero de poli (oxietileno-oxipropileno) no reactivo. Poliéteres reactivos preferidos tienen por lo menos un grupo funcional reactivo capaz de formar un enlace químico sobre la superficie del polímero absorbente a través de un enlace covalente o un enlace iónico. En modalidades preferidas, el poliéter reactivo capaz de formar un enlace covalente al polímero absorbente, tendrá por lo menos un grupo funcional reactivo como el grupo terminal, el cual tiene unidades de repetición de oxietileno u oxipropileno y/o una mezcla de los mismos. El grupo funcional del poliéter reactivo puede ser cualquier grupo químico reactivo con el polímero absorbente, tal como un grupo halógeno, un grupo carboxilo, un grupo amino, o un grupo epoxi. Los poliéteres reactivos preferidos se describen con mayor detalle más adelante. La estructura de base de poliéter reactivo puede ser expresada mediante la siguiente fórmula: X (C2H40) a (C3H60) b (C2H40) cY en donde por lo menos uno de X e Y es un grupo funcional reactivo capaz de enlazarse al polímero absorbente, es decir, un grupo halógeno, un grupo carboxilo, un grupo epoxi, etc, en donde a + c representa el número total de unidades de oxietileno y b el número de unidades de oxipropileno, y en donde a + c o b pueden ser cero. X e Y pueden ser del mismo grupo funcional o de diferentes grupos funcionales. El peso molecular de los poliéteres reactivos puede ser típicamente de 200 a 20,000. El polímero reactivo puede ser un polímero de polioxietileno que tiene por lo menos un grupo funcional reactivo, es decir, un polietilenglicol que termina con un grupo funcional, en cuyo caso b, en la fórmula anterior es cero. Los derivados de polietilenglicol reactivo son solubles en agua. Los derivados preferidos de polietilenglicol reactivo son aquellos que tienen un peso molecular de 200 a 3,000. El poliéter reactivo puede ser un polímero de polioxipropileno que tiene por lo menos un grupo funcional reactivo, es decir, un polipropilenglicol reactivo que termina con un grupo funcional, en cuyo caso a + c, en la fórmula anterior es cero. Los derivados de propilenglicol reactivo son generalmente no solubles en agua. Los derivados preferidos de polipropilenglicol reactivo son aquellos que tienen un peso molecular de 400 a 4,000. El poliéter reactivo también puede ser un copolímero de bloque de polioxietileno-polioxipropileno, soluble en agua, o insoluble en agua. El término poliéter reactivo soluble en agua representa uno que es soluble a un grado no mayor que 1% en agua a 25°C, es decir, una solubilidad mayor que 1 gramo en 100 gramos de agua. En copolímeros de polioxietileno- polioxipropileno, solubles en agua, el peso de las unidades de oxietileno excede aproximadamente 15% en peso del compuesto total. Los copolímeros preferidos de polioxietileno- polioxipropileno son aquellos que son líquidos a temperatura ambiente. Los copolímeros solubles en agua preferidos son *•- aquellos que tienen un peso molecular de 1,000 a 4,000. En modalidades muy preferidas, el poliéter reactivo se selecciona del grupo que consiste de un polietilenglicol reactivo (PEG) un polipropilenglicol, y un copolímero de poli (oxietileno-oxipropileno) reactivo. En modalidades alternativas y preferidas, se puede utilizar un compuesto suministrador de carga positiva como el compuesto hidrofílico reactivo químicamente ligado al polímero absorbente. El compuesto suministrador de carga positiva puede suministrar al polímero absorbente con una carga positiva, formando así un enlace iónico entre el polímero absorbente y el compuesto suministrador de carga positiva. En otras modalidades alternativas y muy preferidas, se puede utilizar un policatión como el compuesto suministrador de carga positiva químicamente ligado al polímero absorbente. El policatión es un polímero que tiene más de un grupo cargado positivamente, capaz de formar un enlace iónico al polímero absorbente. En modalidades preferidas, el policatión preferiblemente utilizado, se selecciona del grupo que consiste de: (1) polímeros que tienen grupos amina primaria (v.gr., polivinil amina, polialil amina) ; (2) polímeros que tienen grupos amina secundaria (v.gr., polietilenimina); (3) polímeros que tienen grupos amina terciaria (v.gr., poli N,N-dime ilalquil amina) ; y (4) polímeros que tienen grupos amina cuaternaria (v.gr., cloruro de polidialil dimetil amonio). El policatión más preferido para utilizarse es una poliamina que; tiene grupos amina primaria o secundaria, tales como una polialil amina, polivinil amina, o una poli-imina, tal como una polietilenimina. En otras modalidades muy preferidas, se puede utilizar un policatión que tiene unidades de repetición de oxietileno o unidades de repetición de oxipropileno, como el compuesto suministrador de carga positiva. Por ejemplo, un producto etoxilado o propoxilado de un compuesto amino que tiene unidades de oxietileno, unidades de oxipropileno, o ambas, puede ser utilizado también como el policatión para formar enlaces iónicos para el polímero absorbente. Las unidades de oxietileno u oxipropileno de dicho catión, pueden tener la misma fórmula descrita anteriormente. Los compuesto amino útiles en la presente invención serán descritos con mayor detalle más adelante. El policatión muy preferido para utilizarse, es un aducto catiónico de amino-epiclorhidrina, el cual es el producto de reacción entre epiclorhidrina y un compuesto amino, tal como una amina monomérica o polimérica, por lo que el producto de reacción resultante tiene por lo menos dos grupos catiónicos funcionales. Estos aductos pueden estar en la forma de compuestos monoméricos (v.gr., el producto de reacción de epiclorhidrina y etileno diamina) , o pueden estar en forma polimérica (v.gr., el producto de reacción entre epiclorhidrina, y poliap-ida- oliaminas, o polietileniminas) . Las versiones poliméricas de estos aductos catiónicos de amino-epiclorhidrina son típicamente denominados como "resinas". Un tipo de compuestos amino que pueden ser utilizados para hacer el producto etoxilado o propoxilado, y que pueden reaccionar con epiclorhidrina para formar aductos útiles en la presente invención, comprenden di-, tri-aminas monoméricas y superiores que tienen grupos amino primario o secundario en sus estructuras. Ejemplos de diaminas útiles de este tipo incluyen éter bis-2-aminoetílico, N,N-dimetiletilenodiamina, piperazina, y etileno de amina. Ejemplos de triaminas útiles de este tipo incluyen N-aminoetil piperazina, y dialquileno triaminas, tales como dietilenotriamina y dipropilenotriamina. Dichos materiales de amina se hacen reaccionar con epiclorhidrina para formar los aductos catiónicos de amino-epiclorhidrina útiles como el compuesto hidrofílico, reactivo de la presente. La preparación de estos aductos, así como una descripción más completa de los mismos, se puede encontrar en la patente de E.U.A. 4,310,593 (Gross), expedida el 12 de enero de 1982, y en Ross y otros, J. Organic Chemistry, Vol. 29, pp. 824-826 (1964). Ambos documentos se incorporan aquí por referencia. Además de las aminas monoméricas, se pueden utilizar también, como el compuesto amino, aminas poliméricas tales como polietileniminas. Un compuesto amino particularmente deseable, que puede hacerse reaccionar con epiclorhidrina para formar resinas de aducto polimérico catiónico preferidas, útiles en la presente, comprende ciertas poliamida-poliaminas derivadas de polialquilen poliaminas y ácidos dicarboxílicos C3-C10, saturados. Los aductos de epiclorhidrina/poliamida-poliamina de este tipo son polímeros solubles en agua, catiónicos, termofijabíes que son bien conocidos en la técnica como resinas resistentes a. la humedad para productos de papel.

En la preparación de poliamida-poliaminas utilizadas para formar esta clase preferida de resinas catiónicas, poliméricas, se hace reaccionar primero un ácido dicarboxílico con una polialquilen-poliamina, preferiblemente en solución acuosa bajo condiciones para producir una poliamida de cadena larga, soluble en agua, conteniendo los grupos de recurrencia -NH(CnH2nHN)?-CORCO- , en donde n y x son cada una dos o más y R es el grupo alquileno de C, a C8 del ácido dicarboxílico. Una variedad de polialquilen-poliaminas, incluyendo polietilen poliaminas (v.gr. polietileniminao polivinil amina) , polipropilen poliaminas (v.gr., polialil amina), polibutilen poliaminas, etc., pueden ser empleadas para preparar la poliamida-poliamina, de las cuales las polietilen poliaminas representan una clase económicamente preferida. Más específicamente, las polialquilen poliaminas preferidas, utilizadas para preparar las resinas catiónicas, poliméricas de la presente, son poliaminas que contienen dos grupos amina primaria y por lo menos un grupo amina secundaria, en donde los átomos de nitrógeno están unidos conjuntamente por grupos de la fórmula -CnH2n-, en donde n es un entero pequeño, mayor que la unidad y el número de dichos grupos en la molécula varía de dos hasta aproximadamente ocho y preferiblemente hasta aproximadamente cuatro. Los átomos de nitrógeno pueden estar unidos a los átomos de carbono adyacentes en el grupo -CnH2n-, o a átomos de carbono por separado, pero no al mismo átomo de carbono. También se contempla el uso de poliaminas, tales como dietilenotria ina, trietilenotetramina, tetraetilenopentamina, dipropilenotriamina, y similares, que pueden ser obtenidas en una forma razonablemente pura. De todas las anteriores, las muy preferidas son las polietilen poliaminas que contienen de dos a cuatro grupos etileno, dos grupos amina primaria, y de uno a tres grupos amina secundaria. En las modalidades preferidas, el policatión se selecciona del grupo que consiste de: (1) amina monomérica, etoxilada; (2) poliamina etoxilada; y (3) poli-imina etoxilada. Por ejemplo, la amina monomérica, etoxilada es tetraetileno pentamina etoxilada con 15 moles (promedio) de óxido de etileno) en cada sitio de hidrógeno sobre cada nitrógeno (TEPA-E15) ; la poliamina etoxilada es una polialilamina etoxilada con 15 moles (promedio) de óxido de etileno en sitios de hidrógeno sobre átomos de nitrógeno; la poli-imina etoxilada es polietilenimina etoxilada con 15 moles (promedio) de óxido de etileno en sitios de hidrógeno sobre átomos de nitrógeno. Para utilizarse en la presente, también se contemplan materiales precursores de poliamina que contienen por lo menos tres grupos amino, por lo menos uno de estos grupos siendo un grupo amino terciario. Las poliaminas adecuadas de este tipo incluyen metil bis (3-aminopropil) amina, metil bis (2-aminoetil) amina, N- (2-aminoetil) piperazina, 4, 7-dimetiltrietileno-tetramina, y similares.

Los ácidos dicarboxílicos que pueden hacerse reaccionar con las poliaminas anteriores para formar los precursores de poliamida-poliamina de las resinas poliméricas, catiónicas preferidas útiles en la presente, comprenden los ácidos dicarboxílicos de C3-C10 alifáticos, saturados. Los muy preferidos son aquellos que contienen de 3 a 8 átomos de carbono, tales como ácidos malónico, succínico, glutárico, adípico, etc., junto con ácido diglicólico. De éstos, los muy preferidos son ácido diglicólico y los ácidos dicarboxílicos alifáticos, saturados, que tienen de 4 a 6 átomos de carbono en la molécula, particularmente, succínico, glutárico y adípico. Se pueden utilizar también mezclas de dos o más de estos ácidos dicarboxílicos así como mezclas de uno o más de éstos con ácidos dicarboxílicos superiores, saturados, alifáticos, tales como ácidos azelaico y sebácico, ya que la poliamida-poliamina de cadena larga resultante es soluble en agua o por lo menos dipersable en agua. Los materiales de poliamida-poliamina preparados a partir de las poliaminas y ácidos dicarboxílicos anteriores se hacen reaccionar con epiclorhidrina para formar resinas aminoepiclorhidrona poliméricas, catiónicas, preferidas para utilizarse en la presente como el compuesto hidrofílico reactivo. La preparación de tales materiales se describe con mayor detalle en la patente de E.U.A. 2,926,116 (Keim) expedida el 23 de febrero de 1960, patente de E.U.A. 2,926,154 (Keim), expedida el 23 de febrero de 1960, y patente de E.U.A. 3,332,901 (Keim) expedida el 25 de julio de 1967, todas estas se incorporar aquí por referencia. Un material absorbente poroso de otro aspecto de la presente invención comprende un compuesto suministrador de carga positiva unido al polímero absorbente, y un compuesto hidrofílico no iónico unido al polímero absorbente. En una modalidad preferida, el ángulo de contacto de la sangre sobre una superficie del material absorbente poroso es de aproximadamente 0 grados a aproximadamente 40 grados. Se puede utilizar cualquiera de los compuestos suministradores de carga positiva, descritos anteriormente.

Los preferidos son los policationes descritos anteriormente, que se pueden unir al polímero absorvente a través del enlace iónico. En este aspecto de la invención, el compuesto hidrofílico no iónico puede incluir el compuesto hidrofílico reactivo antes descrito, que es capaz de unirse químicamente al polímero absorvente, así como los compuestos hidrofílicos no reactivos, los cuales son meramente capaces de asociarse físicamente, conectarse físicamente o unirse físicamente al polímero absorvente a través de interacciones intermoleculares.

Se observa que todos los materiales absorbentes porosos antes descritos de la presente invención, pueden tener un número de formas y tamaños. Por ejemplo, los materiales absorbentes porosos típicamente tienen la forma de partículas, láminas, cilindros, bloques, fibras, filamentos, u otros elementos configurados. El término "partícula" como se utiliza en la presente, describe los materiales absorbentes porosos de la presente invención que pueden tener la forma de granulos, pulverizaciones, esferas, escamas, fibras, agregados o aglomerados, y el tamaño de los materiales absorbentes porosos generalmente estará en la escala de entre aproximadamente 1 miera a aproximadamente 2,000 mieras, muy preferiblemente de entre aproximadamente 20 mieras a aproximadamente 1,000 mieras. El término "lámina" como se utiliza en la presente describe los materiales absorbentes porosos de la presente invención que se pueden formar con un espesor de por lo menos aproximadamente 0.2 mm. Las láminas preferiblemente tendrán un espesor de entre aproximadamente 0.5 mm y aproximadamente 10 mm, típicamente de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 3 mm.

MATERIALES DE POLÍMERO INSOLÜBLES EN AGUA, HINCHABLES CON EL AGUA Los polímeros absorbentes para utilizarse en la presente invención son formadores de hidrogel. Preferiblemente, los polímeros absorbentes adecuados para utilizarse pueden ser un polielectrolito entrelazado. Muy preferiblemente, el polielectrolito entrelazado puede tener una multitud de grupos funcionales aniónicos, tales como ácido sulfónico, y muy típicamente grupos carboxili. En modalidades preferidas, el polielectrolito entralazado se selecciona del grupo que consiste de un poliacrilato-sodio entralazado, un polimetacrilcito-sodio entralazado, un poliacrilato-potasio entrelazado, un polimetacrilato-potasio entrelazado, un poliacrilato injertado con almidón, entrelazado, un polimetacritalo injertado con almidón, entrelazado, un poliacrilato injertado con alcohol polivinílico, entrelazado, un polimetacrilato injertado con alcohol polivinílico, entrelazado, una carboxi-metil -celulosa entrelazada, un poliacrilato injertado con celulosa, entrelazado, y un metacrilato injertado con celulosa, entrelazado. Algunos de los polielectrolitos entrelazados preferidos se hacen a partir de monómeros que contienen ácido polimerizable, insaturado. De esta forma, tales monómeros incluyen los ácidos y anhídridos olefínicamente insaturados, que contienen por lo menos un doble enlace olefínico de carbono a carbono. Más específicamente, estos monómeros se pueden seleccionar de ácidos carboxílicos y anhídridos de ácido olefínicamente insaturados, ácidos sulfónicos olefínicamente insaturados, y mezclas de los mismos. Se pueden incluir también algunos monómeros sin ácido, usualmente en cantidades menores, para preparar el polielectrolito entrelazado de la presente. Dichos monómeros sin ácido pueden incluir por ejemplo, los esteres solubles en •* agua o dispersables en agua de los monómeros que contienen ácido, así co o los monómeros que no contienen ningún grupo de ácido carboxílico o sulfónico. De esta forma, monómeros sin ácido opcionales incluyen monómeros que contienen los siguientes tipos de grupos funcionales: esteres de ácido carboxílico o ácido sulfónico, grupos hidroxilo, grupos amina, grupos amino, grupos nitrilo, y grupos de sal de amonio cuaternario. Estos monómeros sin ácido son materiales bien conocidos y se describen con mayor detalle, por ejemplo, en la patente de E.U.A. 4,076,663 (Masuda y otro) expedida el 28 de febrero de 1978, y en la patente de E.U.A. 4,062,017 (Westerman) , expedida el 13 de diciembre de 1977, ambas incorporadas aquí por referencia. Los monómeros de ácido carboxílico y de anhídrido de ácido carboxílico, olefínicamente insaturados, incluyen los ácidos acrílicos ilustrados por el mismo ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido a-cloroacrílico, ácido a- cianoacrílico, ácido b-metilacrílico (ácido crotónico) , ácido a-fenilacrílico, ácidob-acriloxipropiónico, ácido sórbico, ácido a- clorosórbico, ácido angélico, ácido cinámico, ácido p- cloro cinámico, ácido b-esterilacrílico, ácido itacónico, ácido citrocónico, ácido mesacónico, ácido glutacónico, ácido aconítico, ácido maleico, ácido fumárico, tricarboxietileno y anhídrido de ácido maleico. Los monómeros de ácido sulfónico olefínicamente insaturado incluyen ácidos vinilsulfónicos alifáticos o aromáticos, tales como ácido vinilsulfónico, ácido alilsulfónico, ácido viniltoluen sulfónico, y ácido estiren sulfónico; ácido acrílico y metacrílico- sulfónico, tales como acrilato de sulfoetilo, metacrilato de sulfoetilo, acrilato de sulfopropilo, metacrilato de sulfopropilo, ácido 2 -hidroxi- 3-metacriloxipropilsulfónico y ácido 2-acrilamida-2 -metilpropan-sulfónico. El polielectrolito entrelazado preferido para utilizarse en la presente contiene grupos carboxi. Estos polímeros incluyen copolímeros de injerto de almidón-acrilonitrilo hidrolizados, copolímeros de injeto de almidón-acrilonitrilo, parcialmente neutralizados, copolímeros de injerto de almidón-ácido acrílico, copolímeros de injerto de almidón-ácido acrílico, parcialmente neutralizados, copolímeros de acetato de vinilo-éster acrílico, saponificados, copolímeros de acrilonitrilo o acrilamida hidrolizados, polímeros ligeramente entrelazados en su red de trabajo de cualquiera de los copolímeros anteriores, ácido poliacrílico parcialmente neutralizado, y polüneros ligeramente entrelazados en su red de trabajo de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado. Estos polímeros pueden ser utilizados ya sean solos o en la forma de una mezcla de dos o más diferentes polímeros. Ejemplos de estos materiales de polímero se describen en la patente de E.U.A. 3,661,875, patente de E.U.A-. 4,076,663, patente de „,_ E.U.A. 4,093,776, patente de E.U.A. 4,666,983, y patente de E.U.A. 4,734,478. El polielectrolito entrelazado muy preferido para utilizarse en la invención son polímeros ligeramente entrelazados en su red de trabajo de ácidos poliacrílicos parcialmente neutralizados y sus derivados de almidón. Muy preferiblemente, el polielectrolito entrelazado comprende de aproximadamente 50 a aproximadamente 95%, de preferencia aproximadamente 75%, de ácido poliacrílico, ligeramente entrelazado en su red de trabajo, neutralizado, (es decir poli (acrilato de sodio/ácido acrílico) ) . Como se describió anteriormente, el polielectrolito entrelazado son materiales de polímero que son ligeramente entrelazados en su red de trabajo. El entrelazamiento de red de trabajo sirve para que los materiales de polímero sean solubles en agua, y, en parte, determinan la capacidad de absorción y las características del contenido de polímero extraible del material absorbente. Los procedimientos para el entrelazamiento de red de trabajo de los polímeros y los agentes de entrelazamiento de red de trabajo, típicos, se describen con mayor detalle anteriormente haciendo referencia a la patente de E.U.A. 4,076,663. Las partículas del polielectrolito entrelazado se pueden formar de cualquier manera convencional . Los procedimientos típicos y preferidos para producir el polielectrolito entrelazado se describen en la patente de E.U.A. Re. 32,649 (Brant y otros) , expedida el 19 de abril de 1988, patente de E.U.A. 4,666,983 (Tsubakimoto y otros) expedida el 19 de enero de 1987, y la patente de E.U.A. 4,625,001 (Tsubakimoto y otros), expedida el 25 de noviembre de 1986, todas éstas se incorporan aquí por referencia. Los métodos preferidos para formar el polielectrolito entrelazado son aquellos que implican métodos de solución acuosa u otros métodos de polimerización de solución. Como se describió en la patente de E.U.A. Re. 32,649, antes mencionada, la polimerización de solución acuosa implica el uso de una mezcla de reéicción acuosa para llevar a cabo la polimerización para poder formar el polielectrolito entrelazado. La mezcla de reacción acuosa después se somete a condiciones de polimerización que son suficientes para producir en la mezcla, un material de polímero ligeramente entrelazado en su red de trabajo, substancialmente insoluble en agua. Más específicamente, el método de polimerización de solución acuosa para producir el polielectrolito entrelazado comprende la preparación de una mezcla de reacción acuosa, en donde se lleva a cabo la polimerización para formar el polielectrolito entrelazado, deseado. Un elemento de dicha mezcla de reacción es el material de monómero que contiene un grupo ácido, el cual formará la "estructura de base" del polielectrolito entrelazado que va a ser producido. La mezcla de reacción generalmente comprenderá aproximadamente 100 partes en peso del material de monómero. Otro componente de la mezcla de reacción acuosa comprende un agente de entrelazamiento de red de trabajo. Los agentes de entrelazamiento de red de trabajo útiles para formar el polielectrolito entrelazado se describen con más detalle en la patente de E.U.A. Re. 32,649, patente de E.U.A. 4,666,983 y la patente de E.U.A. 4,625,001, antes mencionadas. El agente de entrelazamiento de red de trabajo generalmente estará presente en la mezcla de reacción acuosa en una cantidad de aproximadamente 0.001% molar a aproximadamente 5% molar basado en el total de moles del monómero presente en la mezcla acuosa (de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 20 partes en peso, basado en 100 partes en peso del material de monómero) . El iniciador de radical libre, incluye, por ejemplo, compuestos de peroxígeno, tales como persulfatos de sodio, potasio, y amonio, peróxido de caprililo, peróxido de benzoilo, peróxido de hidrógeno, hidroperóxidos de cumeno, diperftalato de butilo terciario, perbenzoato de butilo terciario, peracetato de sodio, percarbonato de sodio, y similares. Otros componentes opcionales de la mezcla de reacción acuosa comprenden los varios materiales de co-monómero, no ácidos, que incluyen esteres de los monómeros que contienen un grupo funcional ácido insaturado, o los otros co-monómeros que no contienen nada de funcionalidades de ácido carboxílico o sulfónico. La mezcla de reacción acuosa es sometida a condiciones de polimerización, las cuales son suficientes para producir en , ..-_ la mezcla, materiales de polímero ligeramente entrelazados en su red de trabajo, formadores de hidrogel, absorbentes, insolubles en agua. Las condiciones de polimerización también se discuten con más detalle en las tres patentes antes mencionadas. Dichas condiciones de polimerización generalmente implican el calentamiento (técnicas de activación térmica) a una temperatura de polimerización de aproximadamente 0°C a aproximadamente 100°C, muy preferiblemente de aproximadamente 5°C a aproximadamente 40°C. Las condiciones de polimerización, bajo las cuales se mantiene la mezcla de reacción acuosa, pueden incluir también, por ejemplo, someter la mezcla de reacción, o porciones de la misma, a cualquier forma convencional de polimerización que activa la irradiación. La radiación radioactiva, electrónica, ultravioleta o electromagnética son técnicas de polimnerización convencionales, alternativas. El producto de polimerización resultante es un hidrogel hinchado, insoluble en agua. El hidrogel hinchado, insoluble en agua es utilizado en algunos procedimientos preferidos para hacer materiales absorbentes porosos, como se describe aquí más adelante. Los grupos funcionales de ácidos de los materiales de polímero formados en la mezcla de reacción acuosa también son preferiblemente neutralizados. La neutralización puede llevarse a cabo en cualquier forma convencional , la cual de como resultado por lo menos aproximadamente 25% molar, y muy preferiblemente aproximadamente 50% molar, del monómero total utilizado para formar el material de polímero, siendo monómeros que contienen un grupo ácido, que son neutralizados con un catión formador de sal. Dichos cationes formadores de sal incluyen, por ejemplo, metales alcalinos, amonio, amonio substituido y aminas, como se discute con mayor detalle en la patente de E.U.A. Re. 32,649, antes mencionada. Ya que se prefiere que el polielectrolito entrelazado sea fabricado utilizando un procedimiento de polimerización de solución acuosa, también es posible llevar a cabo el procedimiento de polimerización utilizando técnicas de procedamiento de polimerización de fases múltiples, tales como procedimientos de polimerización de emulsión inversa o de polimerización de suspensión inversa. El los procedimientos de polimerización de emulsión inversa o de polimerización de suspensión inversa, la mezcla de reacción acuosa, como se describió anteriormente, es suspendida en la forma de gotas muy pequeñas en una matriz de un solvente orgánico inerte, no miscible en agua, tal como cicloexano. El polielectrolito entrelazado resultante tiene una forma generalmente esférica. Los procedimientos de polimerización de suspensión inversa se describen con mayor detalle en la patente de E.U.A. 4,340,706 (Obaysashi y otros), expedida el 20 de julio de 1982, patente de E.U.A. 4,506,052 (Flesher y otros), expedida el 19 de marzo de 1985 y patente de E.U.A. 4,735,987 (Morita y otros) expedida el 5 de abril de 1988, todas éstas se incorporan aquí por referencia. El polielectrolito entrelazado preferido de la presente invención es aquel que exhibe una alta capacidad de absorción. La capacidad de absorción se refiere a la capacidad de un material de polímero dado para absorber líquidos con los que está en contacto. La capacidad de absorción puede variar significativamente con la naturaleza del líquido que está siendo absorbido y con la forma en la cual el material de polímero hace contacto con el líquido. Para los propósitos de está invención, la capacidad de absorción se define en términos de la cantidad de Orina Sintética (como se define aquí más adelante) absorbida por cualquier material de polímero dado, en términos de gramos de Orina Sintética por gramo de material de polímero en un procedimiento definido más adelante en la sección de Métodos de Prueba. El polielectrolito entrelazado preferido de la presente invención es aquel que tiene una capacidad de absorción de por lo menos aproximadamente 20 gramos, muy preferiblemente por lo menos aproximadamente 25 gramos de Orina Sintética por gramo de material de polímero. Típicamente, los materiales de polímero del polielectrolito entrelazado de la presente, tienen una capacidad de absorción de aproximadamente 20 gramos a aproximadamente 70 gramos de Orina Sintética por gramo de material de polímero.

Ya que todos los polielectrolitos entrelazados se forman preferiblemente a partir del mismo material de polímero con las mismas propiedades, ésto no es el caso. Por ejemplo, algunos polielectro itos entrelazados pueden comprender un copolímero de injerto de almidón-ácido acrílico, mientras que otros polielectrolitos entrelazados pueden comprender un polímero ligeramente entrelazado en su red de trabajo de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado. Además, el polielectrolito entrelazado puede variar en tamaño, forma, capacidad de absorción, o cualquier otra propiedad o característica. En una modalidad preferida de la presente invención, el polielectrolito entrelazado consiste esencialmente de polímeros ligeramente entrelazados en su red de trabajo de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado, cada polielectrolito entrelazado teniendo propiedades similares.

PROCEDIMIENTO PARA HACER LOS MATERIALES ABSORBENTES- POROSOS DE LA INVENCIÓN La presente invención también involucra un método para producir el material absorbente con características modificadas en la superficie, como se describe de aquí en adelante, comprendiendo los pasos de: (a) aplicar un primer compuesto de modificación de superficie sobre una porción de una superficie de un polímero absorbente insoluble en agua, hinchable con el agua, en donde la primera modificación de superficie tiene la función de modificar las características de superficie del polímero absorbente; (b) hinchar el polímero absorbente mediante la absorción de agua; y (c) remover una porción de dicha agua, mientras se mantiene al polímero absorbente en un estado substancialmente hinchado, formando así una estructura porosa en el material absorbente. Preferiblemente, en el paso (c) se remueve substancialmente toda el agua libre (es decir, el agua que no se ha unido químicamente con el polímero absorbente) , dejando así substancialmente seca, al tacto, la estructura porosa. El agua libre puede incluir agua que está retenida dentro de los pasajes del material absorbente antes de dicho paso de remoción. La porción de agua removida del polímero absorbente hinchado puede ser removida mediante cualesquieran medios que den como resultado una estructura porosa, estable. Dichos medios pueden incluir métodos que son bien conocidos en la técnica de la remoción de agua de materiales sólidos o semisólidos . Un método para remover el agua es extraer la humedad utilizando un solvente de extracción, el cual sea substancialmente miscible con el agua, el cual no absorverá o subilizará fácilmente el agente modificador de superficie, el cual sea fácilmente removido del polímero absorbente hinchado, mediante evaporación (es decir, tenga una temperatura de baja ebullición) , y/o que no tenga afinidad o reactividad substancial para el material de polímero absorbente . Un procedimiento muy preferido es utilizar medios de alta transferencia de masa, a alta velocidad, tales como aire o gases a alta velocidad, o presiones ambientales bajas (tales como vacíos parciales o totales) o cualquier combinación de éstos para remover el agua directamente del polímero absorvbente hinchado. Dicho procedimiento se prefiere, ya que el agua es removida sin la necesidad de introducir otros productos químicos o solventes para extraer el agua. Muy preferiblemente, un procedimiento será remover el agua libre, rápidamente, antes del secado de la partícula, y los pasajes abiertos en la misma, tienen la oportunidad de aplastarse. La rápida remoción del agua de los materiales de polímero absorbentes, de hidrogel, sin aplastar los pasajes, requiere condiciones especiales de procesamiento. Sin estar apegado a cualquier teoría, se cree que el aplastamiento de la partícula, más específicamente el aplastamiento de los pasajes entre partículas en el polímero absorbente, ocurre debido a la alta retención capilar de agua en tales pasajes, mientras el agua es removida. La remoción de agua del pasaje mueve al pasaje hacia adentro, debido a las altas fuerzas capilares con la atracción del agua hacia las superficies del polímero. Al remover las últimas cantidades de agua libre del capilar o pasaje, las superficies del polímero, las cuales incluyen grupos carboxilo e hidroxilo, pueden unirse químicamente, en conjunto; este procedimiento es comumente denominado como "enlace de hidrógeno". Este fenómeno se encuentra comunmente en el agua de secado de fibras celulósicas y estructuras celulósicas que tienen diámetros pequeños de capilares y/o fibras. El efecto del enlace de hidrógeno puede ser demostrado mediante un papel de seda o de toalla, rellenando una bola con el papel, y dejando que el papel se seque. Después del secado, el que toma por lo regular varios días, o utilizando secado con calor forzado, el papel seco se vuelve una estructura compacta, endurecida e inflexible. Por lo tanto, se requieren procedimientos especiales de secado para remover rápidamente el agua de los materiales de polímero absorbentes, de hidrogel, típicos, sin aplastar los pasajes. Dichos procedimientos pueden incluir, pero no necesariamente están limitados a: secado instantáneo al vacío; secado con aire contra-corriente o en corriente, a alta temperatura; secado de lecho de fluido; secado dieléctico o infrarrojo; secado por congelación; y combinaciones de los mismos. Dichos procedimientos se describen en las siguientes referencias, las descripciones de las cuales se incorporan aquí por referencia:Handbook of Industrial Drying, Marcel Dekker Inc. (Arun S. Mujumdar, Ed) , 1987 (ISBN 0-8247-7606); Flash Drying Bilgin Kisakurek (pp. 475-400) ; Microwave and Dielectric Drying, Robert F. Schiffmann (pp. 327-356); Freeze Drying, Athanasios Liapis (pp. 295-326) ; y Application of infrared radiation for drying or particulate materials, Jakobsen & Driscoll (pp. 704-711), Drying '92 (Arun S. Mujumdar, Ed.), Elsevier Sci. Publ. (ISBN 0-444-89393-8). Es usualmente suficiente remover suficiente agua libre, rápidamente y sin el aplastamiento substancial, mediante dichos procedimientos, que pueden ser removidas, entonces cantidades menores de humedad, sin que se presente un plastamiento adicional, mediante los métodos de secado, que incluyen secado con aire, secado de lecho de fluido, y similares. En otras modalidades preferidas, el método para producir el material absorbente, que tiene características modificadas de superficie, comprende los pasos de: (a) aplicar un primer compuesto de modificación de superficie sobre una porción de una superficie de un polímero absorbente insoluble en agua, hinchable con el agua, en donde el primer compuesto de modificación de superficie tiene la función de modificar las características de superficie del polímero absorbente; (b) hinchar el polímero absorbente mediante la absorción de agua; (cl) congelar el polímero absorbente hinchado; y (c2) remover una porción de agua del polimero absorbente hinchado, congelado, formando así una estructura porosa en el material absorbente.

En modalidades preferidas, el material de polímero absorbente como un precursor, también tiene un número de formas y tamaños. Por ejemplo, dicho material de polímero absorbente, precursor, puede estar típicamenten la forma de partículas, láminas, películas, cilindros, bloques, fibras, filamentos u otros elementos configurados. Preferiblemente, se utilizan unidades discretas, muy preferiblemente partículas de precursor del polímero absorbente. En una modalidad preferida, alternativa, se puede utilizar como el precursor, una macroestructura o lámina absorbente que comprende una multitud de partículas absorbentes, interconectadas, del polímero absorbente. En modalidades preferidas, se pueden utilizar una variedad de reactivos para modificar las características de superficie del polímero absorbente, como el primer compuesto de modificación de superficie. Preferiblemente, dichos reactivos incluyen compuestos químicos para mejorar la distribución y dispersión de líquidos en materiales de polímero absorbente. En modalidades muy preferidas, uno de los piliéteres antes descritos, que incluye poliéteres no reactivos y poliéteres reactivos, puede ser utilizado como el primer compuesto de modificación. Dichos poliéteres pueden ser aplicados mediante cualquier técnica y aparato utilizados para aplicar materiales a los otros materiales, incluyendo el revestimiento, vaciado, goteo, condensación, aspersión o inmersión del poliéter reactivo sobre el material de polímero absorbente. Como se utiliza en la presente, el término "aplicado sobre" significa que el poliéter reactivo estará sobre por lo menos una porción del área de superficie del -,,. material de polímero absorbente. Preferiblemente, el poliéter reactivo es aplicado sobre toda la superficie del material de polímero absorbente. En una modalidad preferida, el poliéter reactivo es combinado con el polímero absorbente, y los dos componentes se mezclan, de preferencia se mezclan conciensudamente, utilizando cualquier número de técnicas y aparatos de mezclado, incluyendo varios mezcladores, aspersores o amasadores, como son conocidos en la técnica. Por lo tanto, en una modalidad, el poliéter reactivo es unido a la superficie del polímero absorbente a través de un enlace covalente, en otra modalidad, otro poliéter reactivo es unido a la superficie del polímero absorbente vía una interacción eletrostática, y aún en otra modalidad, otro poliéter no reactivo es unido a la superficie del polímero absorbente vía interacciones intermoleculares, como se describió aquí anteriormente. En otra modalidad preferida, alternativa, uno de los policationes descritos anteriormente puede ser utilizado como el primer compuesto de modificación de superficie. En unai modalidad preferida, el paso (a) se lleva a cabo antes del paso (b) , de manera que el primer compuesto de modificación de superficie se une a por lo menos una porción de la superficie del polímero absorbente antes de que éste se hinche. El polímero absorbente se hincha mediante la aplicación de agua. La cantidad de agua aplicada por lo menos es suficiente para hacer que el polímero absorbente se hinche mediante la S-bsorción de agua. Preferiblemente, la relación del agua al polímero absorbente estará en la escala de aproximadamente 1:1 aproximadamente 50:1, de preferencia de aproximadamente 3:1 a aproximadamente 20:1. En una modalidad preferida, el primer compuesto de modificación de superficie (es decir, un poliéter o un policatión) se disuelve en agua para hacer una mezcla líquida acuosa que comprende el agua y el primer compuesto de modificación de superficie. El primer compuesto de modificación de superficie puede disolverse en el agua mediante cualesquiera de las diversas técnicas y aparatos, conocidos en la técnica, utilizados para disolver materiales a soluciones. La mezcla líquida acuosa puede contener un solvente adicional y/o un material adicional, que efecte adversamente la absorbencia o la capacidad de humectación del líquido, del polímero absorbente. Por ejemplo, los alcoholes de bajo peso molecular, tales como metanol, etanol, propanol o acetona, pueden estar contenidos en la mezcla líquida, así como el primer compuesto de modificación de superficie. Después de preparar la mezcla líquida acuosa, ésta es aplicada sobre el polímero absorbente. La mezcla líquida acuosa puede ser aplicada sobre el polímero absorbente. La mezcla líquida acuosa puede ser aplicada mediante cualesquiera de las diversas técnicas y aparatos utilizados para aplicar soluciones a materiales incluyendo el revestimiento, vaciado, goteo, aspersión, atomización, condensación o inmersión de la mezcla líquida acuosa sobre el polímero absorbente. De esta forma, la mezcla líquida acuosa puede ser aplicada sobre sólo algo del polímero absorbente, sobre todo el polímero absorbente, sobre sólo una porción de una parte o de todo el polímero absorbente. En algunas modalidades preferidas, el primer compuesto de modificación de supercicie (es decir, un poliéter o un policatión) se disuelve en un solvente orgánico para hacer una solución orgánica. El primer compuesto de modificación de superficie puede ser disuelto en el solvente orgánico mediante cualesquiera de las diversas técnicas y aparatos, conocidos en la técnica, utilizaos para disolver materiales a soluciones. La solución orgánica es aplicada sobre la porción de la superficie del polímero absorbente. En una modalidad preferida, alternativa, el paso (a) se lleva a cabo después del paso (b) . Más específicamente, el agua u otra solución acuosa se aplica primero sobre un polímero absorbente no hinchado. Después de que el polímero absorbente se ha hinchado, el primer compuesto de modificación de superficie es aplicado sobre el polímero absorbente hinchado, por lo que el primer compuesto de modificación de superficie se une a la superficie del polímero absorbente hinchado. Al ponerse en contacto con la mezcla líquida acuosa o con. agua, el polímero absorbente empieza a hincharse mediante la absorción de agua. Substancialmente, la mayor parte del hinchamiento del material absorbente se conduce durante y/o después de aplicar la mezcla líquida acuosa o el agua sobre el polímero absorbente. En modalidades preferidas, más de aproximadamente 60%, de preferencia más de aproximadamente 80%, muy preferiblemente más de aproximadamente 95% del agua aplicada, va a ser absorbida por el hinchamiento del polímero absorbente. La temperatura real utilizada para el hinchamiento variará dependiendo de los materiales de polímero específicos utilizados en la presente. Las condiciones preferidas de hinchamiento implicarán una temperatura de aproximadamente -5°C a 60°C. Muy preferiblemente, el hinchamiento se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente -2°C a 30°C, muy preferiblemente de aproximadamente 0°C a 10°C. En una modalidad preferida, en donde el poliéter reactivo se mezcla con un solvente tal como un solvente orgánico o una mezcla de solvente acuosa, el poliéter reactivo se hace reaccionar con el polímero absorbente. En una modalidad, en donde el poliéter reactivo incluye una pluralidad de grupos catiónicos para hacer el enlace iónico, la reacción se puede llevar a cabo a temperatura ambiente, mientras que en otra modalidad, se requerirá una temperatura más alta para lograr el enlace químico. Por ejemplo, en una modalidad en donde el poliéter reactivo incluye un grupo terminal halógeno o un grupo terminal epoxi para hacer el enlace covalente, se requiere el calentamiento de la mezcla líquida acuosa y del polímero absorbente para lograr un enlace químico efectivo. Preferiblemente, la temperatura de la mezcla líquida acuosa y el polímero absorbente se mantiene en la escala de aproximadamente 60°C a aproximadamente 250°C, muy preferiblemente de aproximadamente 80°C a aproximadamente 200°C. En algunas modalidades, se utiliza un catalizador, tal como una base Lewis, para promover la reacción entre el poliéter reactivo y el polímero absorbente. En modalidades preferidas, alternativas, el polímero absorbente, hinchado, insoluble en agua, hinchable con el agua, puede hacerse directamente a partir de monómeros que contienen ácido, polimerizables, insaturados, utilizando un método de polimerización de solución acuosa, como el descrito en la sección de MATERIALES DE POLÍMERO INSOLUBLES EN AGUA, IHINCHABLES CON EL AGUA. Dicho polímero absorbente hinchado también se utiliza para hacer materiales absorbentes porosos de la presente invención. Despus de hacer el polímero absorbente hinchado, éste es congelado; por ejemplo, mediante la aplicación de medios de refrigeración. El congelamiento del polímero absorbente hinchado puede hacerse mediante cualesquiera de las diversas técnicas y aparatos utilizados para congelar materiales. Por ejemplo, el polímero absorbente hinchado es llevado o se hace pasar hacia un compartimiento externamente refrigerado y permanece ahí hasta que se congela. Alternativamente, el polímero absorbente hinchado puede hacerse circular alrededor de una fuente de refrigeración, tal como tubos de enfriamiento o un baño que contenga un enfriador, v.gr., nitrógeno líquido, hielo seco, una solución de alcohol o similares, y el lodo congelado se recoge. En modalidades preferidas, la congelación del polímero absorbente hinchado se efectúa enfriando a una temperatura por abajo de aproximadamente -10°C, muy preferiblemente por abajo de aproximadamente -30°C, durante un tiempo suficiente para lograr la congelación. Si la temperatura es demasiado alta o el tiempo' demasiado corto, el polímero absorbente hinchado no se congelará por completo. Típicamente, más de aproximadamente 60%, de preferencia más de aproximadamente 80%, preferiblemente más de aproximadamente 95%, preferiblemente todos en peso del polímero absorbente hinchado, se va a congelar. Después de la congelación del polímero absorbente hinchado, la porción del agua congelada contenida en el polímero absorbente congelado, es removida o secada aplicando cualesquiera medios de secado sin pasar a través del estado líquido, es decir, el hielo es convertido al estado gaseoso manteniendo el polímero absorbente por abajo de la temperatura de fusión del hielo. En otras palabras, el hielo resultante en el polímero absorbente congelado se sublima y el vapor de agua es llevado lejos, dejando un material substancialmente libre de ,._ agua. La sublimación del hielo se logra sometiendo generalmente el polímero absorbente hinchado, congelado a un ambiente de baja presión. En modalidades preferidas, para obtener velocidades efectivas de sublimación y de remoción del agua a la fase de vapor, el polímero absorbente congelado es sometido a un ambiente de presión subatmosferica, bajo tales condiciones, el agua se sublima directamente de la fase sólida a la fase de vapor. En la técnica de secado por congelación son bien conocidos los medios de vacío para proveer dicho ambiente de presión subatmosferica. Típicamente, dicha presión subatmosférica es menor que aproximadamente 5.0 Torr y, preferiblemente, menor que aproximadamente 1 Torr. En modalidades preferidas, se va a remover más de aproximadamente 80%, preferiblemente más de aproximadamente 90%, muy preferiblemente aproximadamente 97% en peso del agua o hielo contenido en el polímero absorbente congelado. En una modalidad muy preferida el paso (c2) se lleva a cabo secando el polímero absorbente hinchado, congelado mientras se mantiene el estado congelado del polímero absorbente congelado. Por lo tanto, preferiblemente el paso de secado del polímero absorbente hinchado, congelado es conducido en el mismo aparato utilizado para los medios de refrigeración. Se debe observar que en algunas modalidades, el polímero absorbente hinchado puede ser directamente sometido a un ambiente de presión subatmosférica sin la precongelación.

Debido al calor latente de la evaporación/sublimación, el polímero absorbente hinchado puede congelarse espontáneamente. En una modalidad muy preferida, el paso (a) se lleva a cabo después del paso (c2) . Más específicamente, después de hacer un material de polímero absorbente que tenga una estructura porosa, el primer compuesto de modificación de superficie es aplicado sobre el material de polímero absorbente, poroso, por lo que el primer compuesto de modificación de superficie se une a la superficie del material de polímero absorbente, poroso. En uní modalidad preferida, adicional, el método además comprende el paso de (e) aplicar un segundo compuesto de modificación de superficie sobre una porción de una superficie del polímero absorbente, uniendo así el segundo compuesto de modificación de superficie al polímero absorbente. El segundo compuesto de modificación de superficie tiene la función adicional de modificar las características de superficie del polímero absorbente. La función adicional puede ser la misma función que es provista por el primer compuesto de modificación de superficie. De esta forma, el mismo compuesto como el primer compuesto de modificación de superficie, puede ser utilizado también como el segundo compuesto de modificación de superficie. Por lo tanto, en una modalidad preferida, uno de los poliéteres descritos anteriormente, incluyendo poliéteres no reactivos y poliéteres reactivos puede ser utilizado como el segundo compuesto de modificación de superficie. En otra modalidad preferida, alternativa, uno de los policationes, antes descritos, puede ser utilizado como el segundo compuesto de modificación de superficie, uniendo así el segundo compuesto de modificación de superficie al polímero absorbente vía la interacción electrostática. En una modalidad muy preferida, el primer compuesto de modificación de superficie es uno de un poliéter y un policatión, mientras que el segundo compuesto de modificación de superficie es el otro del poliéter y el policatión. En una modalidad preferida, el paso (e) se lleva a cabo antes del paso (b) . Más específicamente, después de la aplicación del primer compuesto de modificación de superficie sobre el polímero absorbente, el segundo compuesto de modificación de superficie se aplica, ulteriormente sobre el polímero absorbente, de esta forma, el segundo compuesto de modificación de superficie también se une a la superficie del polímero absorbente antes de que el polímero absorbente se hinche . En una modalidad preferida, alternativa, el paso (e) se lleva a cabo después del paso (b) . Más específicamente primero se aplica el agua sobre un polímero absorbente hinchado. Después de que el polímero absorbente se hincha, el segundo compuesto de modificación de superficie es aplicado sobre el polímero absorbente hinchado, por lo que el segundo compuesto de modificación de superficie se une a la superficie del polímero absorbente hinchado. En una modalidad preferida, alternativa, adicional, el paso (e) se lleva a cabo después del paso (c2) . Más específicamente, después de hacer un material de polímero absorbente que tenga una estructura porosa, el segundo compuesto de modificación de superficie es aplicado sobre el material de polímero absorbente, poroso, por lo que el segundo compuesto de modificación de superficie se une a la superficie del material de polímero absorbente, poroso. Aún en modalidades preferidas, el método para producir el material absorbente con características de superficie modificada comprende los pasos de (A) hacer un polímero absorbente poroso; (B) aplicar un primer compuesto de modificación de superficie sobre una superficie del polímero absorbente poroso, en donde el primer compuesto de modificación de superficie tiene la función de modificar las características de superficie del polímero absorbente poroso. En uncí modalidad preferida, el paso (A) para hacer un polímero absorbente poroso comprende los pasos de: (1) formar una mezcla de reacción que comprende, (i) un monómero insaturado, substancialmente soluble en agua que comprende grupos carxilo neutralizado, (ii) un agente de entrelazamiento interno, substancialmente soluble en agua capaz de reaccionar con el monómero para formar un material de polímero absorbente, -,- y (iii) un solvente substancialmente soluble en agua, (2) dispersar un agente de soplado substancialmente insoluble en agua en la mezcla de reacción para formar una dispersión de partidas del agente de soplado en la mezcla de reacción, (3) expander las partículas del agente de soplado para formar una estructura expandida en la mezcla de reacción, y (4) hacer reaccionar el monómero y el agente de entrelazamiento interno para formar un polímero absorbente poroso. Un procedimiento preferido de los pasos (1) a (4) y un procedimiento preferido adicional se describen en la solicitud de E.U.A. Serie No. 08/038,580, expedida a Dean V. Phan y otros el 26 de marzo de 1993, intitulada "Superabsorbent Polymer Foam", caso No. 4838, la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia. En una modalidad preferida, el paso (A) para hacer un polímero absorbente poroso comprende los pasos de: (1) formar una mezcla de reacción que comprende, (i) un monómero insaturado, substancialmente soluble en agua que comprende grupos carboxilo neutralizado, (ii) un agente de entrelazamiento interno, substancialmente soluble en agua capaz de reaccionar con el monómero para formar el material de polímero absorbente, (iii) un solvente substancialmente soluble en agua, (2) dispersar un agente de separación substancialmente insoluble en agua, en la mezcla de reacción para formar una dispersión de partículas del agente de separación en la mezcla de reacción, (3) hacer reaccionar el monómero y el agente de entrelazamiento interno para formar un polímero absorbente, y (4) remover la dispersión de partículas del agente de separación del polímero insoluble en agua, hinchable con el agua, para formar un polímero insoluble en agua, hinchable con el agua, poroso. El meiterial resultante de la presente invención es un material absorbente poroso, el cual tiene una capacidad de humectación y capacidad de dispersión sorprendentemente mejoradas con líquidos, en particular con orina y sangre, según se compara con aquellas del material absorbente poroso convencionalmente derivado, mientras se mantienen substancialme-nte la misma capacidad de absorción y retención de líquidos. Bajo observaciones microscópicas, el material absorbente secado por congelación, está en la forma de plaquetas, escamas o láminas discretas. Los materiales absorbentes secados por congelación tienden a parecer paredes rodeando y definiendo huecos celulares. Macroscópicamente, se cree que esta morfología da como resultado la apariencia de tipo de esponja o porosa del material absorbente secado por congelación. También se obserba que mientras las celdas están aparentemente rodeadas por escamas de polímero sueltas de tipo de lámina, las láminas son a cierto grado discontinuas y exhiben agujeros y, en general, se parecen a una estructura de tipo de hoja..

ARTÍCULOS ABSORBENTES HECHOS A PARTIR DE LOS MATERIALES ABSORBENTES POROSOS Los materiales absorbentes porosos de acuerdo con la presente invención pueden ser utilizados para muchos propósitos en muchos campos de uso. Por ejemplo, los materiales absorbentes porosos pueden ser utilizados para empacar recipientes; dispositivos de suministro de fármacos; dispositivos para limpiar heridas; dispositivos para el tratamiento de quemaduras; materiales de columna de intercambio de iones; materiales de construcción; materiales agrícolas y hortícolas, tales como láminas para semillas o materiales para retener agua; y usos industriales, tales como agentes formadores de lodo o removedores de agua del aceite, materiales para evitar la formación de rocío, desecantes, y materiales para el control de la humedad. Debido a las únicas propiedades absorbentes de los materiales absorbentes porosos de la presente invención, éstos son especialmente adeuados para utilizarse como núcleos absorbentes en artículos absorbentes, especialmente artículos absorbentes desechables. Como se utiliza en la presente, el término "artículo absorbente" se refiere a artículos que absorben y contienen los exudados del cuerpo, y más específicamente se refiere a artículos que son colocados contra o cenrca del cuerpo del usuario para absorber y contener los varios exudados descargados del cuerpo. Además, los artículos absorbentes "desechables" son aquellos que pretenden ser desechados después de un sólo uso (es decir, el artículo absorbente adicional en su totalidad no pretende ser lavado, o de otra forma restaurado o reutilizado como un artículo absorbente, aunque ciertos materiales o todo el artículo absorbente pueden ser recirculados, reutilizados o compuestos) . En general, un artículo absorbente comprende: (a) una lámina superior permeable al líquido, la cual está ubicada adyacente al cuerpo del usuario; (b) una lámina posterior impermeable al líquido, la cual está ubicada lejos del cuerpo del usuario y adyacente a la ropa del usuario; y (c) un núcleo absorbente colocado entre la lámina superior y la lámina posterior. El núcleo absorbente comprende por lo menos uno de los materiales absorbentes porosos descritos anteriormente. Preferiblemente, el núcleo absorbente además comprende una banda de substrato unida al material absorbente poroso. Alternativamente, el núcleo absorbente además comprende una banda de envoltura que encierra al material absorbente poroso. En modalidades muy preferidas, el material absorbente poroso en el núcleo absorbente tiene un peso base de aproximadamente 60 g/m2 a aproximadamente 1,500 g/m2 , de preferencia de aproximadamente 100 g/m.2 a aproximadamente 1,000 g/m2, muy preferiblemente a aproximadamente 150 g/m2 a aproximadamente 500 g/m2 del material absorvente. En algunas modalidades preferidas, el núcleo absorbente puede comprender además fibras o pulpa de borra (material - • fibroso o de fibra) , más específicamente, fibras de gelificación no absorbentes. Dicho material de fibras puede ser utilizado como miembros de refuerzo en el núcleo absorbente, mejorando el manejo de líquido del núcleo, así como un co-absorbente con los polímeros absorbentes. Preferiblemente, el núcleo absorbente incluye de aproximadamente 20% a aproximadamente 90% en peso de material absorbente y de aproximadamente 80% a aproximadamente 10% en peso de dicho material de fibra de gelificación, no absorbente, distribuido dentro del material absorbente poroso. Cuanquier tipo de material de fibra, que sea adecuado para usarse en productos absorbentes convencionales, puede ser utilizado en el núcleo absorbente de la presente. Ejemplos específicos de dicho material de fibra incluyen fibras de celulosa, fibras de celulosa modificada, rayón, fibras de polipropileno, y poliéster, tales como tereftalato de polietileno (DACRON) , nylon hidrofílico (HYDRIFIL) , y similares. Ejemplos de otros materiales de fibra para usarse en la presente invención, además de los ya discutidos, son fibras hidrofóbicas, hidrofilizadas, tales como fibras termoplásticas tratadas con un agente tensioactivo o tratadas con sílice derivadas de, por ejemplo, poliolefínas tales como polietileno o polipropileno, poliacrílicos, poliamidas, poliestirenos, poliuretanos y similares. En realidad, las fibras hidrofóbicas, hidrofilizadas, que están en y por sí mismas no son muy absorbentes, y las cuales, por lo tanto, ño proveen bandas de suficiente capacidad absorbente para que sean útiles en estructuras absorbentes convencionales, son adecuadas para utilizarse en el núcleo absorbente en virtud de sus buenas propiedades de movimiento por efecto de mecha. Esto es porque, en el núcleo absorbente de la presente, es muy importante la inclinación de movimiento por efecto de mecha de las fibras, si no más importante que la capacidad absorbente del mismo material de fibra debido a la alta velocidad de consumo de fluido y a la falta de propiedades de bloqueo de gel del núcleo absorbente. Las fibras sintéticas son generalmente preferidas para utilizarse en la presente como el componente de fibras del núcleo absorbente. Las más preferidas son las fibras de poliolefina, preferiblemente fibras de polietileno. Otros materiales de fibra celulósica que pueden ser útiles en ciertos núcleos absorbentes de la presente son fibras celulósicas químicamente endurecidas. Las fibras celulósicas químicamente endurecidas, preferidas son las fibras celulósicas endurecidas, torcidas, rizadas que pueden ser producidas entrelazando internamente fibras de celulosa con un agente de entrelazamiento. Las fibras de celulosa endurecidas, torcidas, rizadas, útiles como el material de fibra hidrofílico de la presente, se describen con mayor detalle en la patente de E.U.A. 4,888,093 (Dean y otros), expedida el 19 de diciembre de 1989; patente de E.U.A. 4,889,595 (Herrón y otros) expedida el 26 de diciembre de 1989; patente de E.U.A. 4,889,596 (Schoggen y otros), expedida el 26 de diciembre de 1989; patente de E.U.A. 4,889,597 (Bourbon y otros) expedida el 26 de diciembre de 1989; y patente de E.U.A. 4,898,647 (Moore y otros) expedida el 6 de febrero de 1990, todas éstas se incorporan aquí por referencia. Una modalidad preferida del artículo absorbente desechable es un pañal. Como se utiliza en la presente, el término "pañal" se refiere a una prenda, generalmente utilizada por bebés y personan incontinentes que se usa alrededor del torso inferior del usuario. Una configuración de pañal preferido, peira un pañal que comprende un núcleo absorbente se describe generalmente en la patente de E.U.A. 3,860,003 (Buell) , expedida el 14 de enero de 1975, la cual se incorpora aquí por referencia. Las configuraciones alternativamente preferidas para pañales desechables de la presente, también se describen en la patente de E.U.A. 4,808,178 (Aziz y otros) expedida el 28 de febrero de 1989; la patente de E.U.A. 4,695,278 (Lawson) , expedida el 22 de septiembre de 1987; la patente de E..U.A. 4,816,025 (Foreman) expedida el 28 de marzo de 1989; la patente de E.U.A. 5,151,092 (Buell y otros) expedida el 29 de septiembre de 1992, todas éstas se incorporan aquí por referencia. Otra modalidad preferida del artículo absorbente desechable es un producto catamenial. Los productos catameniales preferidos comprenden una lámina superior con aberturas, de película formada, como se describe en la patente de E.U.A. 4,285,343 (McNair) expedida el 25 de agosto de 1981; la patente de E.U.A. 4,608,047 (Mattingly) expedida el 26 de agosto de 1986; y la patente de E.U.A. 4,687,478 (Van Tilburg) expedida el 18 de agosto de 1987, todas éstas se incorporan aquí por referencia. Los productos catameniales preferidos pueden comprender alas, lengüetas laterales, y otras estructuras o elementos, como se describe en la solicitud de E.U.A., copendiente, comúnmente cedida, Serie No. 984,071 expedida a Yasuko Morita, intitulada "Absorbent Article Having Elasticized Side Flaps) , No. de Apoderado JA-09RM, presentada el 30 de noviembre de 1992 incorporada aquí por referencia. Se debe entender, sin embargo, que la presente invención también se puede aplicar a otros artículos absorbentes conocidos comercialmente con otros nombres, tales como calzones para incontinentes, productos para incontinencia de adultos, calzones entrenadores, insertos de pañal, pañuelos faciales, toallas de papel y similares.

PREPARACIÓN DE SANGRE ARTIFICIAL Para preparar la sangre artificial específica utilizada en los métodos de prueba de la presente invención, se disuelven 3 gramos de mucina gástrica en 460 ml de solución salina de regulador de pH de fosfato con un pH de 7.2. Después de calentar la solución resultante a 50-80°C, durante aproximadamente 2.5 hr, se aplican 2.0 ml de 8% de ácido láctico a la solución resultante. La solución resultante se mezcla con un volumen igual de sangre de borrego desfibrinada, estéril, fresca, como resultado, la mezcla resultante es obtenida como la sangre que se utiliza en los métodos de prueba .

MÉTODOS DE PRUEBA A. Medición del Ángulo de Contacto Se hace que un material absorbente absorba cierta cantidad (aproximadamente 5-8%) de humedad y después se coloca sobre una placa de soporte horizontal y se comprime a 5-20 kg/cm2 para formar una lámina que consiste del material absorbente comprimido. Al suministrar una gota de la sangre sobre la superficie de la lámina, el ángulo de contacto definido por la gota de sangre y la superficie de la lámina se mide simultáneamente por medio de un medidor de ángulo de contacto (tipo: CA-A, obtenido de Kyowa Kaimen Kagaku Co., Ltd., Tokyo) equipado con una cámara. La medición es conducida bajo condiciones normales de laboratorio a aproximadamente 23°C. B. Medición del rea de Superficie Específica Después de que el material absorbente se seca por completo en un horno de vacío a 50°C durante 24-40 hr, se mide el área de superficie específica utilizando en método de absorción de gas de Brunauer-Emmet-Teller (BET) . Este método implica absorber una monocapa de un gas (Krypton) sobre una masa conocida de una muestra de material absorbente a la temperatura de nitrógeno líquido. El Krypton absorbido es después desabsorbido incrementando la temperatura de la muestra (desabsorción térmica) y es detectado por un detector de conductividad térmica (TCD) , cuya salida está conectada a un registro de integración. De esta forma se conoce el área pico del Krypton desabsorbido. El equipo específico utilizado para estas mediciones es Belsorp 36, obtenido de Nippin Bel K.K. Se pesan 0.0-1.5 gramos + 0.005 gramos de la muestra de material absorbente a la celda de muestra del aparato. La celda, que contiene la muestra, se coloca después en el flujo de gas del instrumento. Las muestras son purificadas con gas, con un flujo de helio de 30 ml/min, para remover cualquier gas distinto al helio, de la muestra, típicamente un mínimo de 4 hr. Depués de purificar con gas, el flujo de gas es cambiado a una mezcla específica de gas Krypton-Helio. La celda de muestra se sumerge en nitrógeno líquido para que pueda alcanzar el equilibrio. Se genera una curva de absorción. Después, el Krypton absorbido es desabsorbido removiendo el nitrógeno líquido y sumergiendo el frasco en agua corriente caliente. El Krypton absorbido genera una curva de desabsorción y un valor pico. El área de superficie específica se obtiene de la gráfica de BET. C. Medición de la Densidad Global. Después de que el material absorbente es secado totalmente en un horno de vacío a 50°C, durante 24 hr, la muestra es empacada en un cilindro graduado de 10 ml . Durante el empaque, el cilindro graduado se mantiene en la mesa sin ser tapado. Se mide el peso de la muestra empacada y se obtiene la densidad global dividiendo el peso medido de la muestra entre el volumen de la muestra (10 ml) . D. Medición del Tiempo de Absorbencia. Se colocan 0.25 gramos de material absorbente en una caja de Petri, y se aplican 5 ml de la sangre artificial al material absorbente. La mezcla se agita con una espátula para mantener el material absorbente en contacto con la sangre artificial. El tiempo requerido para que desaparezca el líquido es registrado como el tiempo de absorbencia.

EJEMPLO DE PARTÍCULA PRECURSORA .

Se prepara una solución acuosa de monómero que consiste de 40 gramos de ácido acrílico parcialmente neutralizado, que tiene una porción del mismo, de 75% molar neutralizada con sosa cáustica, 0.37 gramos de N,N' -metilen-bis-acrilamida y 60 , --. gramos de agua. La solución acuosa de monómero es alimentada al recipiente de reacción, el cual es subsecuentemente purgado con gas nitrógeno para remover el aire atrapado restante del sistema de reacción. Después, la mezcla se agita y se caliente a aproximadcimente 45°C, y se añade a la misma, como un iniciador de polimerización, una solución de 0.23 gramos de diclorhidrato de 2 , 2 ' -azo-bis- (2-amidinopropano) , en un gramo de agua. La polimerización comienza aproximadamente 15 minutos después de la adición del iniciador de polimerización. Con el progreso de la polimerización, la solución acuosa de monómero da surgimiento a un gel que contiene agua blanda. La temperatura interna del sistema de reacción se mantiene a 80-90°C durante horas para completar totalmente la polimerización. Se forma un polímero de gel hinchado. Este polímero de gel hinchado se utiliza en los siguientes ejemplos. El polímero de gel hinchado, resultante, así obtenido, es extendido sobre un calibrador de metal con un tamaño de #50, normal, y secado con aire caliente a 150°C. Las partículas secas son pulverizadas en un triturador de tipo de martillo y cernidas con un tamiz normal #20 (850 mieras) para obtener partículas q?e pasan a través del tamiz normal #20. Como resultado, se obtienen partículas precursoras blancas, secas del polímero absorbente.

EJEMPLO 1 Se prepara una solución que consiste de 2 gramos de polietilenglicol (peso molecular 600), 3.3 gramos de Kymene Plus (30% de resina activa) y 1,500 gramos de agua destilada. El polietilenglicol es dos partes en peso y el Kymene Plus es 1 parte en peso para 100 partes en peso de partículas precursoras del polímero absorbente. La solución se aplica a 100 gramos de partículas precursoras, hechas de acuerdo con el Ejemplo de Partícula Precursora. Las partículas precursoras tienen un tamaño de partícula, tal que las partículas precursoras pasan a través de un tamiz normal #20 (850 mieras) y son retenidas sobre un tamiz normal #100 (150 mieras) . La mezcla se combina conciensudamente con una espátula de agitación hasta que todas las partículas precursoras se ponen en contacto con la solución anterior. Al ponerse en contacto con la solución, el polímero absorbente comienza a hincharse mediante la absorción del agua incluida en la solución. La temperatura de mezclado es de aproximadamente 2°C. El polímero absorbente hinchado, resultante después es secado por congelación utilizando un aparato de secado por congelación (disponible de TOKYO RIKAKIKAI CO . , LTD., Tokyo). El polímero absorbente hinchado es introducido a charolas de acero inoxidable, las cuales son colocadas después en un congelador a una temperatura de enfriamiento efectiva de aproximadamente -20°C. El polímero absorbente congelado después es colocado en el aparato de secado por congelación, y el agua es removida mediante sublimación bajo un vacío de aproximadamente 0.05 Torr. El material absorbente seco es pulverizado con un triturador de tipo de martillo y es cernido con un tamiz normal #20 (850 mieras) para obtener partículas que pasan a través del tamiz normal #20. Como resultado, se obtienen partículas blancas del material absorbente. El ángulo de contacto de la sangre sobre el material absorbente resultante es menor que aproximadamente 10 grados. El tiempo de absorbencia del material absorbente resultante es de aproximadamente 6 segundos. El área de superficie específica del material absorbente resultante es de aproximadamente 1,200 cm2/g. La densidad global del material absorbente resultante es de aproximadamente 0.1 gramo/cc.

EJEMPLO 2 Se prepara una solución que consiste de 2 gramos de polietilenglicol (peso molecular 600), 3.3 gramos de Kymene (30% de resina activa) y 1,200 gramos de agua destilada. El polietilenglicol es dos partes en peso y el Kymene Plus es 1 parte en peso para 100 partes en peso del polimero absorbente. La solución se rocía sobre el polímero de gel hinchado hecho antes del paso de secado de acuerdo con el Ejemplo de Partícula Precursora y se mezcla conjuntamente. Se utiliza un rociador (tipo: 24-182-04, disponible de Iuchi Seieido Co., Ltd., de Osaka, Japón) . La mezcla resultante es después secada por congelación utilizando el aparato de secado por congelación. La mezcla de polímero absorbente hinchado es introducida a charolas de acero inoxidable, las cuales son colocadas después en un congelador a una temperatura de enfriamiento efectiva de aproximadamente -20°C. El polímero absorbente congelado después es colocado en el aparato de secado por congelación, y el agua es removida mediante sublimación bajo un vacío de aproximadamente 0.05 Torr. El material absorbente seco es pulverizado con un triturador de tipo de martillo y es cernido con un tamiz normal #20 (850 mieras) para obtener partículas que pasan a través del tamiz normal #20. Como resultado, se obtienen partículas blancas del material absorbente. El ángulo de contacto de la sangre sobre el material absorbente resultante es menor que aproximadamente 10 grados. El tiempo de absorbencia del material absorbente resultante es de aproximadamente 10 segundos. El área de superficie específica del material absorbente resultante es de aproximadamente 1,500 cm2/g. La densidad global del material absorbente resultante es de aproximadamente 0.1 gramo/cc .

EJEMPLO 3 Se prepara una solución que consiste de 2 gramos de poliéter reactivo (TEPA-E15) , y 1,000 gramos de agua destilada. El poliéter reactivo es dos partes en peso para 100 partes en peso del polímero absorbente. La solución se rocía sobre 100 gramos de las partículas precursoras hechas de acuerdo con el Ejemplo de Partícula Precursora y se mezcla conjuntamente. Las partículas precursoras absorben el agua de la solución y comienzan a hincharse. La mezcla hinchada resultante es después secada por congelación utilizando el aparato de secado por congelación. La mezcla de polímero absorbente es introducida a charolas de acero inoxidable, las cuales son colocadas después en un congelador a una temperatura de enfriamiento efectiva de aproximadamente -20°C, durante aproximadamente 5 horas. El polímero absorbente congelado después es colocado en el aparato de secado por congelación, y substancialmente toda el agua es removida mediante sublimación bajo un vacío de aproximadamente 0.05 Torr. El material absorbente seco es pulverizado con un triturador de tipo de martillo y es cernido con un tamiz normal #20 (850 mieras) para obtener partículas que pasan a través del tamiz normal #20. Como resultado, se obtienen partículas blancas del material absorbente. El ángulo de contacto de la sangre sobre el material absorbente resultante es menor que aproximadamente 10 grados. El tiempo de absorbencia del material absorbente resultante es de aproximadamente 11 segundos. El área de superficie específica del material absorbente resultante es de aproximadamente 1,500 cm2/g. La densidad global del material absorbente resultante es de aproximadamente 0.1 gramo/cc.

EJEMPLO 4 Se aplican 1,500 gramos de agua destilada a 100 gramos de partículas precursoras hechas de acuerdo con el Ejemplo de Partícula Precursora. Las partículas precursoras tienen un tamaño de partícula, tal que las partículas precursoras pasan a través de un tamiz normal #20 (850 mieras) y son retenidas sobre un tamiz normal #100 (150 mieras) . La mezcla se combina conciensudamente con una espátula de agitación hasta que todas las partículas precursoras se ponen en contacto con la solución anterior. Al ponerse en contacto con la solución, el polímero absorbente comienza a hincharse mediante la absorción del agua incluida en la solución. La temperatura de mezclado es de aproximadamente 2°C. El polímero absorbente hinchado, resultante después es secado por congelación utilizando un aparato de secado por congelación (disponible de TOKYO RIKAKIKAI CO., LTD., Tokyo). El polímero absorbente hinchado es introducido a charolas de acero inoxidable, las cuales son colocadas después en un congelador a una temperatura de enfriamiento efectiva de aproximadamente -20°C, durante aproximadamente 5 horas. El polímero absorbente congelado después es colocado en el aparato de secado por congelación, y substancialmente toda el agua es removida mediante sublimación bajo un vacío de aproximadamente 0.05 Torr. Como resultado se obtienen partículas blancas del material absorbente.

Se colocan 100 gramos del polímero absorbente en un matraz de 2 litros. Se prepara una solución que consiste de 2 gramos de polietilenglicol (peso molecular 600) , 1 gramo de polialilaminói y 500 gramos de metanol. La solución es introducida al matraz. La mezcla se combina conciensudamente con una espátula de agitación hasta que todas las partículas de polímero absorbente se humedecen con la solución anterior. Después de que el metanol, incluido en la mezcla resultante, es evaporado mediante un evaporador giratorio, el producto resultante se seca al vacío a 40°C para obtener el material absorbente. El material absorbente seco es pulverizado con un triturador de tipo de martillo y es cernido con un tamiz normal #20 (850 mieras) para obtener partículas que pasan a través del tamiz normal #20. Como resultado, se obtienen partículas blancas del material absorbente. El ángulo de contacto de la sangre sobre el material absorbente es menor que aproximadamente 10 grados. El tiempo de absorbencia es de aproximadamente 6 segundos. El área de superficie específica del material absorbente resultante es de aproximadamente 1,200 cm2/g. La densidad global del material absorbente resultante es de aproximadamente 0.1 gramo/cc.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un material absorbente poroso que tiene características de superficie modificada, caracterizado porque comprende: un polímero insoluble en agua, hinchable con el agua; en donde el ángulo de contacto de la sangre sobre una superficie de dicho material absorbente es de 0 grados a 40 grados .

2. - El material absorbente poroso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado en que además comprende un compuesto hidrofílico ligado a dicho polímero insoluble en agua, hinchable con el agua, dicho compuesto hidrofílico se selecciona del grupo que consiste de un compuesto suministrador de carga positiva, y un compuesto hidrofílico no iónico, preferiblemente un poliéter.

3. - El material absorbente poroso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicho compuesto suministrador de carga positiva es un policatión que tiene una pluralidad de grupos cargador positivamente, dicho policatión se selecciona preferiblemente del grupo que consiste de (1) polímeros que tienen grupos amina primaria; (2) polímeros que tienen grupos amina secundaria; (3) polímeros que tienen grupos amina terciaria; y (4) polímeros que tienen grupos amina cuaternaria.

4. - El material absorbente poroso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicho poliéter se selecciona del grupo que consiste de polietilenglicol, un polipropilenglicol, y un copolímero de poli (oxietileno-oxipropileno) .

5. - El material absorbente poroso de conformidad con cualquiera de las reivindicación 1 a 4, caracterizado además porque dicho material absorbente poroso tiene una densidad global de 0.01 g/cc a 0.4 g/cc, de preferencia de 0.03 g/cc a 0.35 g/cc, y muy preferiblemente 0.06 g/cc a 0.3 g/cc.

6. - El material absorbente poroso de conformidad con cualquiera de las reivindicación 1 a 5, caracterizado además porque dicho material absorbente poroso tiene un área de superficie específica de por lo menos 400 cm2/g, de preferencia de por lo menos 600 cm2/g, y muy preferiblemente por lo menos 1,000 cm2/g.

7.- El material absorbente poroso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque dicho polímero insoluble en agua, hinchable con el agua es un polielectrolito entrelazado, dicho polielectrolito entrelazado se selecciona preferiblemente del grupo que consiste de un poliacrilato-sodio entrelazado, un polimetacrilcito-sodio entrelazado, un poliacrilato-potasio entrelazado, un polimetacrilato-potasio entrelazado, un poliacrilato injertado con almidón, entrelazado, un polimetacritalo injertado con almidón, entrelazado, un -, poliacrilato injertado con alcohol polivinílico, entrelazado, un polimetacrilato injertado con alcohol polivinílico, entrelazado, una carboxi-metil -celulosa entrelazada, un poliacrilato injertado con celulosa, entrelazado, y un metacrilato injertado con celulosa, entrelazado.

8.- Un artículo absorbente que comprende: (a) una lámina superior permeable al líquido; (b) una lámina posterior posterior impermeable al líquido; y (c) un núcleo absorbente colocado entre dicha lámina superior y dicha lámina posterior, dicho núcleo absorbente caracterizado porque comprende por lo menos un material absorbente poroso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

9. El artículo absorbente de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicho material absorbente poroso en dicho núcleo absorbente tiene un peso base de 60 g/m2 a 1,500 g/m2 de dicho material absorbente poroso, de preferencia de 100 g/m2 a 1,000 g/m2 de dicho material - , absorbente poroso, muy preferiblemente de 150 g/m2 a 500 g/m2 de dicho material absorbente poroso.

10.- Un método para hacer un material absorbente poroso que tiene características de superficie modificada, caracterizado porque comprende los pasos de: (a) aplicar un primer compuesto de modificación de superficie sobre una porción de una superficie de un polímero absorbente insoluble en agua, hinchable con el agua, dicho primer compuesto de modificación de superficie teniendo una función de modificar las características de superficie del polímero absorbente; (b) hinchar el polímero absorbente mediante la absorción de agua; y (c) remover una porción de dicha agua, mientras se mantiene al polímero absorbente en un estado substancialmente hinchado, formando así una estructura porosa en el material absorbente.

11. El método método para hacer un material absorbente poroso que tiene características de superficie modificada, de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque dicho paso (c) comprende los pasos de: (cl) congelar el polímero insoluble en agua, hinchable con el agua, hinchado; y (c2) remover una porción de agua del polímero insoluble en agua, hinchable con el agua, hinchado, congelado, formando así una estructura porosa en el material absorbente .

12. El método método para hacer un material absorbente poroso que tiene características de superficie modificada, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque comprende además el paso de aplicar un segundo compuesto de modificación de superficie sobre una porción de una superficie del polímero insoluble en agua, hinchable con el agua, uniendo así dicho segundo compuesto de modificación de superficie al polímero insoluble en agua, hinchable con el agua, y dicho segundo compuesto de modificación de superficie tiene la función adicional de modificar las características de superficie del polímero insoluble en agua, hinchable con el agua.

13. - El método método para hacer un material absorbente poroso que tiene características de superficie modificada, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado además porque dicho primer compuesto de modificación de superficie es uno de poliéter y un policatión, y dicho, segundo compuesto de modificación de superficie es uno de otros de dichos poliéter y dicho policatión.