MXPA00012972A

MXPA00012972A - Miembro de transporte de liquido para latas velocidades de flujo en contra de la gravedad

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Publication number: MXPA00012972A
Application number: MXPA/A/2000/012972A
Authority: MX
Inventors: Donald Carroll Roe; Gary Dean Lavon; Bruno Johannes Ehrnsperger; Mattias Schmidt; Gerald Alfred Young; Karl Michael Schumann; Fred Naval Desai
Original assignee: Fred Naval Desai; Bruno Johannes Ehrnsperger; Gary Dean Lavon; Donald Carroll Roe; Mattias Schmidt; Karl Michael Schumann; The Procter & Gamble Company; Gerald Alfred Young
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-02-26

Abstract

La presente invención es un miembro de transporte de líquido con capacidad de transporte de líquido significativamente mejorada para el transporte de líquidos en contra de la gravedad conforme se expresa mediante las altas velocidades de flujo cuando se prueba en la prueba de transporte de líquido vertical.

Description

MIEMBRO DE TRANSPORTE DE LIQUIDO PARA ALTAS VELOCIDADES DE FLUJO EN CONTRA DE LA GRAVEDAD • CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a miembros de transporte líquido útiles para una amplia gama de aplicaciones que requieren una alta velocidad de flujo y/o hiperflujo, en donde el líquido puede ser transportado a través de dicho miembro, y/o ser transportado dentro o fuera de dicho miembro. Tales miembros son adecuados a • muchas aplicaciones, -sin estar limitados a- artículos de higiene desechables, sistemas de irrigación de agua, absorbedores de derrame, separadores de aceite/agua y similares. La invención se refiere además a sistemas de transporte líquido que comprenden dichos miembros de transporte de líquido y artículos que utilizan éstos.

ANTECEDENTES • La necesidad de transportar líquidos de una ubicación a otra es un problema bien conocido. Generalmente, el transporte ocurrirá de una fuente de líquido a través de un miembro de transporte de líquido hasta un vertedero de líquido, por ejemplo desde un recipiente de líquido a través de una tubería hasta otro recipientes. Puede haber diferencias en la energía potencial entre los recipientes (tales como la altura hidrostática) y puede haber pérdidas de energía por fricción dentro del sistema de transporte, tal como dentro del miembro de transporte, en particular si el miembro de transporte es de una longitud significativa con relación al diámetro del mismo. Para este problema general del transporte de líquido, existen muchos enfoques para crear un diferencial de presión para superar las diferencias de energía o pérdidas o para provocar que los líquidos fluyan. Un principio ampliamente utilizado es el uso de energía mecánica tal como bombas. Sin embargo, con frecuencia será deseable superar tales pérdidas o diferencias de energía sin el uso de las bombas, tal como en la explotación diferencial de altura hidrostática (flujo impulsado por gravedad) o por medio de efectos capilares (frecuentemente referidos como empaquetadura). En muchas de tales aplicaciones, es deseable transportar los líquidos a altas velocidades, es decir a alta velocidad de flujo (volumen por tiempo), o a velocidad de hiperflujo (volumen por tiempo por unidad de área de sección transversal). Los ejemplos de aplicaciones de elementos de transporte de líquidos miembros de transporte de líquidos pueden encontrarse en los campos como la irrigación de agua tal como se describe en el documento EP-A-0.439.890 o en el campo de la higiene, tal como para artículos absorbentes como pañales para bebes del tipo de entrenamiento o con elementos de sujeción como cintas, calzoncillos de entrenamiento, productos de incontinencia para adultos y dispositivos de protección femenina. Una ejecución bien conocida y ampliamente utilizada de tales miembros de transporte líquido son los miembros de flujo capilares, tales como materiales fibrosos similares a papel de tinción, en donde el líquido puede empaquetarse contra la gravedad. Típicamente tales materiales están limitados en sus velocidades de flujo y/o hiperflujo, especialmente cuando la altura de empaquetado se agrega como un requerimiento adicional. Una mejora particularmente hacia las velocidades de hiperflujo en las alturas de empaquetadura particularmente útiles para el ejemplo de la aplicación en artículos absorbentes se ha descrito en el documento EP-A-0.810.078. Otros miembros de flujo capilar pueden ser no fibrosos, aunque si estructuras porosas, tales como espumas de celdas abiertas. En particular para el manejo de líquidos acuosos, las espumas poliméricas hidrofílicas se han descrito y especialmente las espumas de celdas abiertas hidrofílicas hechas mediante el llamado proceso de polimerización de Emulsión de Fase Interna Elevada (HIPE) descrito en los documentos US-A-5.563.179 y US-A-5.387.207. Sin embargo, a pesar de que se han hecho varias mejoras sobre tales ejecuciones, existe aún la necesidad de obtener un incremento significativo en las propiedades de transporte de líquido de los miembros de transporte de líquido. En particular, se desearía obtener miembros de transporte de líquido que puedan transportar líquidos contra la gravedad a muy altas velocidades de hiperflujo. En situaciones donde el líquido no es homogéneo en la composición (tal como una solución de sal en agua), o en sus fases (tales como una suspensión de líquido/sólido), puede desearse transportar el líquido en su totalidad, o solamente en partes del mismo. Se conocen muchos enfoques para su mecanismo de transporte selectivo, tal como la tecnología de filtro. Por ejemplo, la tecnología de filtración explota la mayor y menor permeabilidad de un miembro para un material o fase comparado con otro material o fase. Hay bastante conocimiento de la técnica en este campo, en particular relacionado también con la llamada micro, ultra o nano filtración. Algunas de las publicaciones más recientes son: US-A-5.733.581 se relaciona con el filtro fibroso soplado bajo fusión; US-A-5.728.292 se refiere a un filtro de combustible no tejido; W0-A-97/47375 se refiere a sistemas de filtro de membrana; WO-A-97/35656 se relaciona a sistemas de filtro de membrana; EP-A-0,780.058 se relaciona a estructuras de membrana monolíticas; EP-A-0.773.058 se relaciona a estructuras de filtro oleofílicas. Tales membranas son descritas también para ser utilizadas en sistemas absorbentes. En US-A-4.820.293 (Kamme) se describen cuerpos absorbentes, para utilizarse en compresas o vendajes, que tienen una sustancia absorbente de fluido encerrada en una empaquetadura hecha de un material esencialmente homogéneo. El fluido puede entrar al cuerpo a través de cualquier parte de la empaquetadura y no se proporcionan medios para que el líquido salga del cuerpo. En dicho documento, los materiales absorbentes de fluido pueden tener efectos osmóticos o pueden ser sustancias absorbentes formadoras de gel encerradas en membranas semipermeables, tales como celulosa, celulosa regenerada, nitrato de celulosa, acetato de celulosa, acetato-butirato de celulosa, policarbonato, poliamida, fibra de vidrio, polisulfona de politetrafluoroetileno, que tiene tamaños de poro de entre 0.001 µm y 20 µm, preferiblemente entre 0.005 µm y 8 µm, especialmente de alrededor de 0.01 µm. En tal sistema, la permeabilidad de la membrana está destinada a ser tal que el líquido absorbido puede penetrar, aunque de manera que el material absorbente es retenido. Se desea por lo tanto utilizar miembros que tengan una alta permeabilidad K y un bajo espesor d, para lograr una alta conductividad del líquido k/d de la capa como se describe a continuación en la presente. Esto puede lograrse mediante la incorporación de promotores con mayor peso molecular (por ejemplo, polivinil pirrolidona con un peso molecular de 40,000), de manera que las membranas pueden tener mayores poros lo que conduce a mayor permeabilidad de la membrana k. El tamaño de poro máximo establecido en la presente para ser útil para esta aplicación es menor de 0.5 µm, con tamaños de poro de aproximadamente 0.01 µm o menores que son los preferidos. Los materiales ilustrados permiten el cálculo de los valores k/d en la escala de 3 a 7* 10-14 m. Ya que este sistema es muy lento, el cuerpo absorbente puede comprender además, para una descarga rápida de fluidos medios de adquisición de líquido, tales como los medios de adquisición convencionales para proporcionar un almacenamiento intermedio de los fluidos antes de que estos sean absorbidos lentamente. Una aplicación adicional en las membranas en los paquetes absorbentes se describe en US-A-5.082.723, EP-A-0.365.565 o US-A-5.108.383 (White; Allied-Singnal). En estas, un promotor osmótico, a saber el material de alta resistencia iónica tal como NaCI, u otro material de osmoralidad elevada como la glucosa o sacarosa se coloca dentro de una membrana tal como aquella hecha de películas de celulosa. Al igual que con la descripción anterior, el fluido puede entrar al cuerpo a través de cualquier parte de la empaquetadura y no se prevén medios para el que el líquido salga del cuerpo. Cuando esos paquetes se ponen en contacto con líquidos acuosos, tales como la orina, los materiales promotores proporcionan una fuerza impulsora osmótica para empujar el líquido a través de las membranas. Las membranas están caracterizadas por tener una baja permeabilidad para el promotor, y los paquetes logran velocidades típicas de 0.001 ml/cm2/min. Cuando se calcula los valores de conductividad de la membrana k/d para la membrana descrita en la presente, los valores de aproximadamente 1 a 2 * 10-15 m puede ser el resultado. Una propiedad esencial de las membranas útiles para tales aplicaciones es su "retención de sal", es decir en tanto que las membranas deben ser fácilmente penetrables por el líquido, deben retener una cantidad sustancial del material promotor dentro de los paquetes. Estos requerimientos de retención de sal proporcionan una limitación en el tamaño de poro lo que limitará el flujo de líquido. US-A-5.082.723 (Gross et al) describe un material osmótico como NaCI que está encerrado por material superabsorbente, tal como un copolímero de ácido acrílico y acrilato de sodio, pretendiendo de esta manera una mejora en la absorbencia, tal como la capacidad absorbente mejorada sobre una base de "gramo por gramo" y la velocidad de absorción. Sobre todo, tales miembros de manejo de fluido se usan para una absorbencia mejorada de los líquidos, aunque tienen solamente una capacidad de transporte de fluido muy limitada. Por tanto, permanece aún la necesidad de mejorar las propiedades de transporte de líquido, en particular para incrementar el flujo y/o las velocidades de flujo en los sistemas de transporte de líquido.

OBJETO DE LA INVENCIÓN Por tanto es un objeto de la presente invención proporcionar un miembro de transporte líquido compuesto de por lo menos dos regiones que exhiben una diferencia en permeabilidad.

Es un objeto adicional proporcionar miembros de transporte de líquido que exhiben transporte de líquido mejorado, como se expresa en velocidades de flujo de líquido significativamente incrementadas y especialmente velocidades de flujo de líquido, es decir la cantidad de líquido que fluye en una unidad de tiempo a través de una cierta sección transversal del miembro de transporte de líquido. Es un objeto adicional de la presente invención permitir el transporte de líquido contra la gravedad. Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar tal miembro de transporte de líquido mejorado para los fluidos con una amplia gama de propiedades físicas, tales como acuosos (hidrofílicos) o no acuosos, líquidos aceitosos o lipofílicos. Es un objeto adicional de esta invención proporcionar sistemas de transporte de líquido que comprenden además del miembro de transporte de líquido un vertedero de líquido y/o fuente de líquido. Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar cualesquiera de los objetos anteriores para ser usados en estructuras absorbentes, tales como pueden ser útiles en productos absorbentes higiénicos, tales como pañales de bebé, productos para incontinencia de adultos, y productos de protección femenina. Es incluso un objeto más de la presente invención proporcionar cualesquiera de los objetos anteriores para el uso como sistemas de irrigación de agua, absorbedor de agua, absorbedor de aceite, y separados de agua/aceite.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención es un miembro de transporte de líquido para el transporte de los líquidos en contra de la gravedad a una altura vertical H0 de por lo menos 5 cm, preferiblemente de por lo menos 20 cm, en donde el miembro tiene una velocidad de flujo promedio al diferencial de presión de succión adicional de 0,9 kPa a la altura H0 cuando se prueba en la prueba de transporte vertical de líquido, como se describe aquí posteriormente, de por lo menos 0.1 g/s/cm2, preferiblemente de por lo menos 1 g/s/cm2, de manera más preferible por lo menos 5 g/s/cm2, todavía más preferiblemente por lo menos 10 g/s/cm2> o incluso por lo menos 20 g/s/cm2, y muy preferiblemente por lo menos 50 g/s/cm2. En las modalidades preferidas la invención presente es un miembro de transporte de líquido, en donde una primera región del miembro comprende primeros materiales y en donde el miembro comprende además un elemento adicional en contacto con dichos primeros materiales de las primeras regiones, el cual se extienden en una segunda región cercana del transporte de líquido. El elemento adicional puede estar en contacto con la región de pared y se extiende en la segunda región cercana, y puede tener una presión capilar para absorber el líquido que es menor que la presión del punto de burbuja del miembro. El elemento adicional puede comprender una capa de blandura. En otra modalidad preferida, la relación de permeabilidad de la región de volumen a la permeabilidad de la región del puerto idos es de por lo menos 10, preferiblemente de por lo menos 100, más preferiblemente de por lo menos 1000, e incluso de manera más preferible de por lo menos 10,000. En otra modalidad preferida, el miembro tiene una presión de punto de burbuja cuando se mide con agua como el líquido de prueba que tiene una tensión de superficie de 72 mN/m de por lo menos 1 kPa, preferiblemente de por lo menos 2 kPa, más preferiblemente de por lo menos 4.5 kPa, incluso más preferiblemente de 8 kPa, muy preferiblemente de 50 kPa. En otra modalidad preferida, la región del puerto tiene una presión de punto de burbuja cuando se mide con agua como el líquido de prueba que tiene una tensión de superficie de 72 mN/m de por lo menos 1 kPa, preferiblemente de por lo menos 2 kPa, más preferiblemente de por lo menos 4.5 kPa, incluso de manera más preferible de 8 kPa, más preferiblemente 50 kPa, o cuando se mide con una solución de prueba acuosa que tiene una tensión de superficie de 33 mN/m de por lo menos 0.67 kPa, preferiblemente de por lo menos 1.3 kPa, más preferiblemente de por lo menos 3.0 kPa, incluso más preferiblemente 5.3 kPa, muy preferible de 33 kPa. En otra modalidad preferida, la región de volumen tiene un tamaño de poro promedio mayor que las regiones de puerto, de manera que la relación de tamaño de poro promedio de la región de volumen y el tamaño de poro promedio de la región de puerto es preferiblemente de por lo menos 10, más preferiblemente de por lo menos 50, todavía más preferiblemente de por lo menos 100, o incluso por lo menos 500, y muy preferiblemente por lo menos 1000. En otra modalidad preferida, la región de volumen tiene un tamaño de poro promedio de por lo menos 200 µm, preferiblemente de por lo menos 500µm, más preferiblemente de por lo menos 1000µm, y más preferiblemente de por lo menos 5000µm. En otra modalidad preferida, la región de volumen tiene una porosidad de por lo menos 50%, de preferencia de por lo menos 80%, más preferiblemente de por lo menos 90%, incluso más preferiblemente de por lo menso 98%, y de la manera más preferible de por lo menos 99%. En otra modalidad preferida, la región de puerto tiene una porosidad de por lo menos 10%, preferiblemente de por lo menos 20%, más preferiblemente de por lo menos 30% y más preferiblemente de por lo menos 50%. En otra modalidad preferida, las regiones de puerto tienen un tamaño de poro promedio de no más de 100µm, preferiblemente de no más de 50µm, más preferiblemente de no más de 10µm, y de manera más preferiblemente de no más de 5µm. También es preferido que las regiones de puerto tengan un tamaño de poro de por lo menos 1µm, preferiblemente de por lo menos 3 µm. En otra modalidad preferida, las regiones de puerto tiene un espesor promedio de no más de 100µm, preferiblemente de no más de 50µm, más preferiblemente no mayor de 10µm, y de manera aún más preferible de no mas de 5µm. En otra modalidad preferida, las regiones de volumen y las regiones de pared tienen una relación de volumen (región de volumen a región de pared) de por lo menos 10, preferiblemente de por lo menos 100, más preferiblemente de por lo menos 1000 e incluso de manera más preferible de por lo menos 100,000. En otra modalidad preferida, el transporte de líquido pierde más de 3% del líquido inicial en la prueba del sistema cerrado. En otra modalidad específica en particular para transportar líquidos acuosos, la región de puerto es hidrofílica, y es preferiblemente hecha de materiales que tengan un ángulo de contacto de receso para el líquido que se va a transportar de menos de 70 grados, preferiblemente de menos de 50 grados, más preferiblemente de menos de 20 grados e incluso de manera más preferible menor de 10 grados. Preferiblemente, las regiones de puerto no disminuyen sustancialmente la tensión superficial del líquido del líquido que va a ser transportado. En otra modalidad específica en particular para transportar líquidos aceitosos, la región de puerto es oleofílica, y preferiblemente se elabora de materiales que tienen un ángulo de contacto de receso para el líquido que se va a transportar de menos de 70 grados, preferiblemente menor de 50 grados, más preferiblemente menor de 20 grados e incluso de manera más preferible menor de 10 grados. En otra modalidad específica, el miembro de transporte de líquido puede ser capaz de expandir al contacto con el líquido y colapsable a la remoción del líquido de la región de volumen, preferiblemente mediante un factor de expansión de volumen entre el estado original y cuando está totalmente sumergido en el líquido de por lo menos 5. En otras modalidades específicas, el miembro puede tener una forma similar a hoja o cilindrica, opcionalmente la sección transversal del miembro a lo largo de la dirección de transporte de líquido no es constante. Además, las regiones de puerto pueden tener un área mayor que la sección transversal promedio del miembro a lo largo de la dirección del transporte de líquido, preferiblemente las regiones de puerto tienen un área que es mayor que la sección transversal promedio a lo largo de la dirección de transporte de líquido de por lo menos un factor de 2, preferiblemente un factor de 10, de manera más preferible un factor de 100. En otra modalidad específica, el miembro comprende material de volumen o puerto el cual puede expandir y volver a colapsar durante el transporte del líquido, y preferiblemente tiene un factor de expansión de volumen de por lo menos 5 entre el estado original y cuando se activa, es decir, totalmente sumergida en líquido. En otra modalidad específica, la región de volumen comprende un material seleccionado a partir de los grupos de fibras, partículas, espumas, espirales, películas, hojas corrugadas o tubos. En otra modalidad específica, la región de pared puede comprender el material seleccionado a partir de los grupos de fibras, partículas, espumas, espirales, películas, hojas corrugadas, tubos, tramas tejidas, mallas de fibra tejida, películas con aberturas o películas monolíticas. En otra modalidad específica, la región de volumen o de pared puede ser una espuma reticulada de celda abierta, seleccionada preferiblemente a partir del grupo de esponja de celulosa, espuma de poliuretano, espumas HIPE. En otra modalidad específica, el miembro de transporte de líquido comprende fibras, las cuales son hechas de poliolefinas, poliésteres, poliamidas, poliéteres, poliacrílicos, poliuretanos, metal, vidrio, celulosa y derivados de celulosa. En todavía otra modalidad, el miembro de transporte de líquido está formado por una región de volumen porosa que está empaquetada mediante una región de pared separada. En una modalidad especial, el miembro puede comprender materiales solubles en agua, por ejemplo para incrementar la permeabilidad o tamaño de poro al contactar el líquido en las regiones de volumen o de puerto. En modalidades específicas adicionales, el miembro de transporte de líquido es inicialmente mojado o esencialmente llenado con líquido, o está bajo vacío. Un miembro de transporte de líquido puede ser particularmente adecuado para el transporte de líquidos en base a agua, de líquidos viscoelásticos, o para exudados corporales tales como orina, sangre, menstruación, heces fecales o sudor. Un miembro de transporte de líquido puede también ser adecuado para el transporte de aceite, grasa u otros líquidos que no son de base de agua, y puede ser particularmente adecuado para el transporte selectivo de aceite o grasa, aunque no para los líquidos en base a agua. En una aplicación especial, las regiones de puerto pueden ser hidrofóbicas. En todavía otra modalidad específica, las propiedades o el parámetro de cualquiera de las regiones del miembro o del miembro mismo no necesitan mantenerse durante el transporte del miembro desde su producción hasta el uso intentado, sino que están establecidos justo antes de, o al momento del manejo de líquido. Este puede lograrse por tener una activación del miembro, tal como por contacto con el líquido transportado, pH, temperatura, enzimas, reacción química, concentración de sal o activación mecánica. Otro aspecto de la presente invención se interesa en la combinación de un miembro de transporte de líquido con cualquiera de una fuente de líquido y/o vertedero de líquido, con por lo menos una de éstas que están colocadas fuera del miembro. En una modalidad específica, un sistema de transporte de líquido, que comprende un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente ¡nvención, tiene una capacidad absorbente de por lo menos 5g/g, preferiblemente de por lo menos 10 g/g, más preferiblemente de por lo menos 20 g/g en base al peso del material de vertido. En todavía otra modalidad específica, el sistema de transporte de líquido contiene un vertedero que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 10g/g, preferiblemente de por lo menos 20 g/g, y de manera más preferible de por lo menos 50 g/g, y una succión capilar de por lo menos 4 kPa, preferiblemente por lo menos 10 kPa. En ciertas modalidades específicas, el miembro de transporte de líquido también contiene material superabsorbente o espuma de celda abierta del tipo de Emulsión de Fase Interna Elevada. En un aspecto todavía adicional, la invención presente está relacionada con un artículo que comprende un miembro de transporte de líquido o un sistema de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención, tal como un artículo absorbente o un artículo absorbente desechable que comprende un miembro de transporte de líquido. Una aplicación, la cual puede particularmente beneficiarse del uso de los miembro de acuerdo con la ¡nvención es un artículo absorbente desechable de higiene, tal como un pañal para bebé o de incontinencia para adulto, una almohadilla de protección femenina, un pantiprotector, o un calzoncillo de entrenamiento. Otras aplicaciones adecuadas pueden ser encontradas para un vendaje, u otros sistemas absorbentes de cuidado de la salud. En otro aspecto, el artículo puede ser un sistema o miembro de transporte de agua, combinando opcionalmente la funcionalidad de transporte con la funcionalidad de filtración, por ejemplo, purificando agua que es transportada. También el miembro puede ser útil en la operación de limpieza, para remover los líquidos o como liberando fluidos en una manera controlada. Un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención también puede ser un absorbedor de grasa o aceite, o puede ser utilizado para la separación de líquidos aceitosos y acuosos. Todavía otro aspecto de la invención presente se relaciona con el método de elaborar un miembro de transporte de líquido, en donde el método comprende las etapas de: a) proporcionar un material de volumen o interno; b) proporcionar un material de pared que comprende una región de puerto; c) encerrar completamente el material de región de volumen mediante dicho material de pared; d) proporcionar medios que habilitan el transporte seleccionados a partir de d 1 ) al vacío; d2) llenar el líquido; d3) elásticos expandibles/resortes. Opcionalmente, el método puede comprender además la etapa de: e) aplicar medios de activación de e1) un líquido que disuelve la región de puerto; e2) un líquido que disuelve la elastificación/resortes expandibles; e3) un elemento liberable removible; e4) un paquete de sellado removible. En otra modalidad, el método puede comprende las etapas de: a) empaquetar un material de volumen altamente poroso con un material de pared que contiene por lo menos una región de puerto permeable, b) sellar completamente la región de pared y c) evacuar el miembro esencialmente de aire. En una modalidad específica más, el método comprende además el paso de moja el miembro, o parcial o esencialmente llenar de manera completa el miembro con líquido. En una modalidad específica más, el método comprende adicionalmente el paso de sellar el miembro con una capa capaz de disolver con líquido por lo menos en las regiones de puerto.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Figura 1: Diagrama esquemático de sifón abierto convencional. Figura 2: Diagrama esquemático de un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención. Figura 3A, B: Sistema de sifón convencional y miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención. Figura 4: Vista en sección transversal esquemática a través de un miembro de transporte de líquido. Figuras 5A, B, C: Representación esquemática para la determinación del espesor de la región de puerto. Figura 6: Correlación de permeabilidad y presión de punto de burbuja. Figuras 7 a 12: Diagramas esquemáticos de varias modalidades del miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención. Figuras 13A, B, C: Sistemas de Transporte de Líquido de acuerdo con la presente invención. Figura 14: Diagrama esquemático de un artículo absorbente. Figuras 15 a 16A, B: Artículo absorbente que comprende un miembro de transporte de líquido. Figuras 17 a 18: Modalidades específicas del miembro de transporte de líquido. Figuras 19 a 20 A, B: Prueba de permeabilidad de líquido. Figuras 21A - D: Prueba de absorción capilar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Definiciones generales Como se usa en la presente, un "miembro de transporte de líquido" se refiere a un material o a un compuesto de material, que son capaces de transportar líquidos. Tal miembro contiene por lo menos dos regiones, una región "interna" para la cual puede utilizarse de región de "volumen" de manera intercambiable y una región de pared que comprende por lo menos una región de "puerto". Los términos "interno" y "externo" se refieren a la colocación relativa de las regiones, es decir representan que la región externa generalmente circunscribe a la región interna, tal como una región de pared circunscribe a una región de volumen. Como se usa en la presente, el término "dimensión Z" se refiere a la dimensión ortogonal a la longitud y el ancho del miembro de transporte de líquido o artículo. La dimensión Z corresponde usualmente al espesor del miembro de transporte de líquido o del artículo. Como se usa en la presente, el término "dimensión X-Y" se refiere al plano ortogonal al espesor del miembro o artículo. La dimensión X-Y corresponde usualmente a la longitud y ancho, respectivamente, del miembro de transporte de líquido o artículo. El término capa puede también aplicar a un miembro, el cual -cuando se describe en sus coordenadas esféricas o cilindricas- se extiende en dirección radial mucho menos que en otras. Por ejemplo, la cubierta de un globo podría considerarse una capa en este contexto, por lo que la piel definiría la región de pared, y la parte central llenando con aire la región interna. Como se usa en la presente, el término "capa" se refiere a una región cuya dimensión primaria es X-Y, es decir, a lo largo de su longitud y ancho. Debe comprenderse que el término capa no está limitado necesariamente a capas u hojas individuales de material. Por lo tanto la capa puede comprender laminados o combinaciones de varias hojas o tramas de los tipos de materiales de requisito. En consecuencia, el término "capa" incluye los términos "capas" y "en capas". Para propósitos de esta invención, debe comprenderse también que el término "superior" se refiere a miembros, artículos tales como capas, que son colocadas hacia arriba (es decir orientadas contra el vector de gravedad) durante el uso pretendido. Por ejemplo, un miembro de transporte de líquido está destinado para transportar líquido desde un recipiente "inferior" hasta uno "superior", lo cual quiere decir que se transporta contra la gravedad. Cuando se aplica este término, por ejemplo a los artículos absorbentes, éste significa que los elementos superiores están colocados hacia el usuario durante el uso intentado. Todos los porcentajes, relaciones y proporciones utilizados en la presente se calcularon en peso a menos que se especifique de otra manera. Como se usa en la presente, el término "artículos absorbentes" se refiere a dispositivos que absorben y contienen los exudados corporales y, de manera más específica, se refieren a dispositivos que están colocados contra o en proximidad al cuerpo del usuario para absorber y contener los diferentes exudados descargados del cuerpo. Como se usa en la presente, el término "fluidos corporales" incluye, pero sin limitación, orina, descargas menstruales y descargas vaginales, sudor y heces fecales. El término "desechable" se usa en la presente para describir los artículos absorbentes que no están destinados para ser lavados o de otra manera restaurados o reutilizados como un artículo absorbente (es decir están destinados a ser desechados después del uso y, preferiblemente a ser reciclados, formados en composta o de otra manera eliminados de una manera ambientalmente compatible). Como se usa en la presente, el término "núcleo absorbente" se refiere al componente del artículo absorbente que es el principal responsable de las propiedades de manejo de fluido del artículo, incluyendo la adquisición, transporte y distribución y almacenamiento de los fluidos corporales. Como tal, el núcleo absorbente típicamente no incluye la cubierta superior o la cubierta posterior del artículo absorbente. Un miembro o material puede ser descrito por tener una cierta estructura, tal como una porosidad, la cual está definida por la relación del volumen de la material sólida del miembro o material con el volumen total del miembro o material. Por ejemplo, para una estructura fibrosa hecha de fibras de polipropileno, la porosidad puede ser calculada a partir del peso específico (densidad) de la estructura, el calibre y el peso específico (densidad) de la fibra de polipropileno: •vacio' "tota' ~ ( ' " Pvolumen 'Pmaterialj El término "activable" se refiere a la situación, donde una cierta habilidad está restringida por ciertos medios, tal como a la liberación de estos medios por una reacción tal como ocurre con una respuesta mecánica. Por ejemplo, si un resorte se mantiene sujetado mediante una abrazadera (y por tanto sería activable), al liberar la abrazadera resulta en la activación de la expansión del resorte. Para tales resortes u otros miembros, materiales o sistemas que tienen un comportamiento elástico, la expansión puede estar definida por el módulo elástico, como se conoce en la técnica.

Principios básicos y definiciones Mecanismo de transporte de líquido en sistemas de flujo capilar convencionales. Sin desear unirse a ninguna de las explicaciones siguientes, el mecanismo de funcionamiento básico de la presente invención puede explicarse mejor mediante comparación de los materiales convencional. En los materiales, para los cuales se basa el transporte de líquidos sobre la presión capilar como la fuerza impulsora, el líquido es extraído en los poros que estuvieron inicialmente secos mediante la interacción de líquido con la superficie de los poros. El llenado de los poros con líquido reemplaza el aire en esos poros. Si dicho material es por lo menos parcialmente saturado y si además una fuerza de succión hidrostática, capilar u osmótica se aplica a por lo menos una región de ese material líquido será desabsorbido desde este material si la presión de succión es mayor que la presión capilar que retiene el líquido en los poros de los materiales (refiérase por ejemplo a "Dynamics of fluids in porous media" por J. Bear, Haifa, publ. Dover Publications Inc., NY 1988). A la desasorbción, el aire entrará en los poros de tales materiales de flujo capilar convencional. Si el líquido adicional está disponible, este líquido puede ser extraído dentro de los poros contra la presión capilar. Si por lo tanto un material de flujo capilar convencional es conectado a un extremo de una fuente de líquidos (por ejemplo un recipiente) y el otro extremo a un vertedor de líquidos (por ejemplo una succión hidrostática), el transporte de líquido a través de este material se basa en el ciclo de absorción y reabsorción de los poros individuales con la fuerza capilar en la interfase líquido/aire que proporciona la fuerza impulsora interna para el líquido a través del material.

Esto contrasta con el mecanismo de transporte para líquidos a través de los miembros de transporte de acuerdo con la presente invención.

Analogía de sifón Una explicación simplificada para el funcionamiento de la presente invención puede iniciar con la comparación con un sifón (referencia a la Figura 1), bien conocido a partir de los sistemas de drenado tales como tubería en la forma de una capa S (101). El principio del mismo es, que -una vez que la tubería (102) es llenada con líquido (103)- a la recepción de líquido adicional (como se indica mediante 106), entra al sifón en un extremo, casi inmediatamente el líquido sale del sifón en el otro extremo (como se indica mediante 107) ya que -debido a que el sifón es llenado con líquido no comprimible- el líquido que entra es desplazado inmediatamente del líquido en el sifón que forza el líquido en el otro extremo a salir del sifón, si existe una diferencia de presión para el líquido entre el punto de entrada y el punto de salida de dicho sifón. En tal sifón, el líquido está entrando y saliendo del sistema a través de una entrada de superficie abierta y regiones de puerto de salida (104 y 105 respectivamente). La presión impulsora para mover el líquido a lo largo del sifón puede obtenerse por medio de una variedad de mecanismos. Por ejemplo, sí la entrada está en una posición más elevada que la salida, la gravedad generará una diferencia de presión hidrostática generando el flujo del líquido a través del sistema.

Alternativamente, si el puerto de salida está más alto que el puerto de entrada, y el líquido tiene que ser transportado contra gravedad, el líquido fluirá a través de este sifón solamente si una diferencia de presión externa mayor que la diferencia de presión hidrostática es aplicada. Por ejemplo, una bomba podría generar la succión o presión suficiente para mover el líquido a través de este sifón. Por lo tanto, el flujo de líquido a través de un sifón o tubería es provocado mediante una diferencia de presión general entre su entrada y su región de puerto de salida. Esto puede describirse a través de modelos bien conocidos, tales como se expresan en la ecuación de Bernoulli. La analogía de la presente invención a este principio se ilustra esquemáticamente en la Figura 2 como una modalidad específica. En ella, el miembro de transporte de líquido (201) no necesita estar en forma de s, sino que puede ser un tubo recto (202). El miembro de transporte de líquido puede ser llenado con líquido (203), si la entrada y salida del miembro de transporte están cubiertas por materiales de puerto de entrada (204) y materiales de puerto de salida (205). A la recepción del líquido adicional (indicado por 206) que penetra fácilmente a través del material de puerto de entrada (204), el líquido (207) saldrá inmediatamente del miembro a través de la región de salida (205), por medio del material de puerto de salida. Por tanto, una diferencia clave en el principio es que, los puertos de entrada y/o salida no son superficies abiertas, aunque tienen requerimientos de permeabilidad especiales como se explicó en más detalle a continuación, lo cual evita que el aire o gas penetren dentro del miembro de transporte, por lo que el miembro de transporte permanece llenado con líquido. Un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención puede combinarse con una o más fuentes y/o vertederos para formar un sistema de transporte de líquido. Tales fuentes o vertederos de líquido pueden unirse al miembro de transporte como en las regiones de entrada y/o salida o el vertedero o la fuente pueden ser integrales con el miembro. Un vertedero de líquido puede ser, por ejemplo integral con el miembro de transporte, cuando el miembro de transporte puede expandir su volumen de manera que recibe el líquido transportado. Una analogía de simplificación adicional a un sistema de sifón en comparación con un Sistema de Transporte de Líquido puede observarse en la Figura 3A (sifón) y 3B (la presente invención). Cuando se conecta un recipiente de líquido (fuente) (301) con un recipiente de líquido inferior (en la dirección de la gravedad (vertedero) (302) mediante un tubo o tubería convencional con extremos abiertos (303) en la forma de una "U" (o "J") invertida, el líquido puede fluir desde el recipiente superior al inferior solamente si el tubo se mantiene lleno con líquido al mantener el extremo superior sumergido en el líquido. Si el aire puede entrar a la tubería de manera que remueve el extremo superior 305 del líquido, se interrumpirá el transporte y el tubo debe ser rellenado para estar en función nuevamente. Un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención se asemejaría de forma muy similar a una disposición análoga, excepto porque los extremos del miembro de transporte, la entrada (305) y el puerto de salida (306), que comprenden los materiales de puerto de entrada y salida con requerimientos de permeabilidad especial como se explicó con mayor detalle a continuación en vez de las áreas abiertas. Los materiales de entrada y salida impiden que el aire o el gas penetren dentro del miembro de transporte y por lo tanto mantienen la capacidad de transporte de líquido incluso si la entrada no está sumergida dentro del recipiente de fuente de líquido. Si el miembro de transporte no está sumergido dentro de la fuente de líquido, el transporte de líquido obviamente se detendrá aunque puede comenzar obviamente con la re-imersión. En términos más amplios, la presente ¡nvención está relacionada con el transporte de líquido que se basa en la succión directa en vez de la capilaridad. En la presente, el líquido es transportado a través de una región a través de la cual sustancialmente no debe entrar aire en este miembro (u otro gas) o por lo menos no en una cantidad significativa. La fuerza impulsora para que el líquido fluya a través de dicho miembro puede crearse mediante un vertedor de líquido y una fuente de líquido en comunicación de líquido con el miembro, ya se externa o internamente. Existe una variedad de modalidades de la presente invención, algunas de las cuales se describirán con mayor detalle en lo sucesivo. Por ejemplo, pueden existir miembros donde los materiales de puerto de entrada y/o salida son diferentes de la región interna o de volumen, o pueden ser miembros con cambio gradual en las propiedades, o pueden ser ejecuciones de miembro en donde la fuente o vertedero es integral con el miembro de transporte o en donde el líquido que entre es diferente del tipo o propiedades del líquido que sale del miembro. Además, todas las modalidades se apoyan en la región de puerto de entrada o de salida que tiene una permeabilidad diferente para el líquido transportado que la región interna/de volumen. Dentro del contexto de la presente invención, el término "líquido" se refiere a fluidos que constan de una fase líquido continua, que opcionalmente comprenden una fase discontinua tal como la fase líquido inmiscible, o sólidos o gases, para formar suspensión, emulsiones o similares. El líquido puede ser homogéneo en su composición, puede ser una mezcla de líquidos miscibles, puede ser una mezcla de sólidos o gases en un líquido y similares. Los ejemplos no limitantes para líquido que pueden ser transportados a través de los miembros de acuerdo con la presente ¡nvención incluyen agua, pura o con aditivos contaminantes, soluciones salinas, orina, sangre, fluidos menstruales, materia fecal de una amplia variedad de consistencias y viscosidades, aceite, grasa de alimentos, lociones, crema y similares. El término "líquido transportador" o "líquido de transporte" se refiere al líquido que realmente es transportado por el miembro de transporte, es decir este puede ser el total de una fase homogénea o puede ser el solvente en una fase que comprende la materia disuelta, por ejemplo, el agua de una solución salina acuosa o puede ser una fase en un líquido de múltiples fases, o puede ser el total del líquido con componentes o fases múltiples. Por lo tanto, se volverá fácilmente evidente para cualquier líquido que las propiedades líquidas respectivas, por ejemplo la energía de superficie, la viscosidad, la densidad, son relevantes para varias modalidades. En tanto que el líquido que entra frecuentemente al miembro de transporte de líquido será el mismo o de diferente tipo que el líquido que sale del miembro o que se almacena en el mismo, esto no necesariamente necesita ser el caso. Por ejemplo, cuando el miembro de transporte de líquido está llenado con un líquido acuoso, y -bajo el diseño apropiado- un líquido aceitoso es recibido por el miembro, la fase acuosa puede salir del miembro primero. En este caso, la fase acuosa podría considerarse "líquido reemplazable".

Descripción geometría de las Regiones de Miembro de Transporte Una miembro de transporte de líquido en el sentido de la presente invención tiene que comprender por lo menos dos regiones, una "región de volumen" y una "región de pared" que comprende por lo menos una "región de puerto" permeable al líquido. La geometría y especialmente el requerimiento de la región de pared que circunscribe completamente a la región de volumen está definida por la siguiente descripción (referencia a la Figura 4), la cual considera un miembro de transporte en un punto del tiempo. Las regiones de volumen/interna (403) y la región de pared (404) son regiones diferentes y de geometría no traslapante una con respecto a la otra al igual que con respecto a la región interna (es decir "el resto del elemento"), que puede definirse mediante la siguiente caracterización (referencia a la Figura 4). Por tanto, cualquier punto puede solamente pertenecer a una de las regiones. La región de volumen 403 está conectada, por ejemplo, para cualquiera de los dos puntos A' y A" dentro de la región de volumen (403), existe por lo menos una línea continua (curveada o recta) que conecta los dos puntos sin dejar la región de volumen (403). Para cualquier punto A dentro de la región de volumen (403), todos los rayos similares a barra recta que tiene un espesor circular de por lo menos 2 mm de diámetro intersectan la región de pared (404). Un rayo recto tiene el significado geométrico de un cilindro de longitud infinita al punto a que es una fuente luminosa y los rayos que son rayos de luz, aunque estos rayos necesitan tener un "espesor" geométrico mínimo (ya que de otra manera una línea puede pasar a través de la abertura de poro de las regiones de puerto 405). Este espesor se fija a 2 mm, la cual por supuesto tiene que considerarse en una aproximación a la cercanía del punto A (no tiene una extensión tridimensional para ser acoplada con dicho rayo en forma de barra). La región de pared (404) circunscribe por completo la región de volumen (403). Por lo tanto, para cual cualesquier puntos A" -que pertenecen a la región de volumen (403)- y C -que pertenecen a la región externa-, cualquier barra curveada continua (en analogía a una línea curveada continua pero que tiene espesor circular de 2mm de diámetro), intersecta la región de pared (404). Una región de puerto (405) conecta una región de volumen (403) con la región externa, y ahí existe por lo menos una barra de conexión curveada continua para conectar en cualquier punto a desde las regiones de volumen con cualquier punto C desde la región externa que tiene un espesor circular de 2mm, que intersecta la región de puerto (405). El término "región" se refiere a regiones tridimensionales, las cuales pueden ser de cualquier forma. Frecuentemente, aunque no de manera necesaria, el espesor de la región puede ser delgado, de manera que la región parece similar a una estructura plana, tal como una película delgada. Por ejemplo, las membranas pueden emplearse en una forma de película, la cual -dependiendo de la porosidad- puede tener espesor de 100µm o mucho menor, siendo de esta manera más pequeño que la extensión de la membrana perpendicular al mismo (es decir dimensión de longitud y ancho). Una región de pared puede estar colocada alrededor de una región de volumen por ejemplo en una disposición traslapada, es decir que ciertas partes del material de región de pared hacen contacto entre sí y están conectadas entre sí mediante sellado. Después, este sellado no debe tener aberturas que sean suficientemente grandes para interrumpir la funcionalidad del miembro, es decir la línea de sellado puede considerarse para pertenecer ya sea a una región de pared (impermeable) o a otra región de pared. En tanto que una región puede describirse por tener por lo menos una propiedad para permanecer dentro de ciertos límites para definir la funcionalidad común de las subregíones de esta región, otras propiedades pueden cambiar dentro de estas subregiones. Dentro de la descripción actual, el término "regiones" debe leerse para abarcar también el término "región", es decir si un miembro comprende ciertas "regiones", la posibilidad de comprender solamente una región debe incluirse en este término, a menos que se mencione explícitamente de otra manera. La regiones de "puerto" y "volumen/internas" pueden distinguirse fácilmente una de la otra, de manera que un espacio vacío para una región y una membrana para otra o esas regiones pueden tener una transición gradual con respecto a ciertos parámetros relevantes como se describirá a continuación. Por tanto es esencial, que un miembro de transporte de acuerdo con la presente invención tenga por lo menos una región que satisface los requerimientos para la "región interna" y una región que satisface los requerimientos para la "región de pared", (lo cual de hecho puede tener un espesor muy pequeño con relación a su extensión en las otras dos dimensiones y aparecer por tanto más como una superficie que como un volumen). La región de puerto puede comprender subregiones, en particular las regiones de entrada y/o salida. Por tanto, para un miembro de transporte de líquido, la trayectoria de transporte puede definirse como la trayectoria de un líquido que entra en la región de puerto y el líquido sale de una región de puerto, por lo que la trayectoria de transporte de líquido se desplaza a través de la región de volumen. La trayectoria de transporte puede también definirse mediante la trayectoria de un líquido que entra a una región de puerto y después entra a una región de almacenamiento de fluido que es integral dentro de la región interna del miembro de transporte, o alternativamente definida como la trayectoria de un líquido desde una región de fuente de liberación de líquido dentro de la región interna del miembro de transporte hasta una región de puerto de salida. La trayectoria de transporte de un miembro de transporte de líquido puede ser de longitud sustancial, una longitud de 100 m o incluso más puede contemplase, alternativamente, el miembro de transporte de líquido puede ser también de una longitud muy corta, tal como de unos cuantos milímetros o incluso menos. En tanto que es un beneficio particular de la presente invención proporcionar altas velocidades de transporte y permitir también que grandes cantidades de líquido sean transportadas, esto último no es un requerimiento. Puede contemplarse también, que solamente pequeñas cantidades de líquido sean transportadas durante tiempos relativamente cortos, por ejemplo cuando el sistema es utilizado para transmitir señales en la forma de líquidos a fin de activar una cierta respuesta de la señal en un punto alternativo a lo largo del miembro de transporte. En este caso, el miembro de transporte de líquido puede funcionar como un dispositivo de señalización de tiempo real. Alternativamente, el líquido transportado puede ejecutar una función en el puerto de salida, tal como la activación de un hueco para liberar la energía mecánica y crear una estructura tridimensional. Por ejemplo, el miembro de transporte de líquido puede proporcionar una señal de activación a un dispositivo de respuesta que comprende un material comprendido que está retenido en compresión de vacío dentro de una bolsa, por lo menos una porción del cual es soluble (por ejemplo en agua). Cuando un nivel de umbral del líquido de señalización (por ejemplo agua) proporcionada por el miembro de transporte de líquido disuelve una porción de la región soluble en agua y libera discontinuamente el vacío, el material comprimido se expande para formar una estructura tridimensional. El material comprimido, por ejemplo, puede ser una es una plástica elástica que tiene un hueco formado de volumen suficiente para atrapar los desechos corporales. Alternativamente, el material comprimido puede ser un material absorbente que funciona como una bomba mediante la extracción de fluido dentro de su cuerpo conforme se expande (por ejemplo, puede funcionar como un vertedero de líquido como se describe a continuación). El transporte de líquido puede tener lugar a lo largo de una trayectoria de transporte individual o a lo largo de múltiples trayectorias, las cuales pueden dividirse o recombinarse a través del miembro de transporte. Generalmente, la trayectoria de transporte definirá una dirección de transporte, permitiendo la definición del plano de sección transversal de transporte que es perpendicular a dicha trayectoria. La configuración de región interna/volumen definirá después el área de sección transversal de transporte, combinando las diferentes trayectorias. Para miembros de transporte de forma irregular y regiones respectivas del mismo, puede ser necesario promediar la sección transversal de transporte sobre la longitud de una o más trayectorias de transporte ya sea mediante el uso de aproximaciones de incremento o aproximaciones diferenciales como se conoce a partir de los cálculos geométricos. Es concebible, que existan miembros de transporte en donde la región interna y las regiones de puerto sean fácilmente separables y distinguibles. En otros casos, puede llevar más esfuerzo el distinguir y/o separar las diferentes regiones. Por tanto, cuando se describen los requerimientos para ciertas regiones, esto debe leerse para aplicar a ciertos materiales dentro de esas regiones. Por tanto, una cierta región puede consistir de un material homogéneo, o una región puede comprender tal material homogéneo. Asimismo, tal material puede tener propiedades y/o parámetros variables y por lo tanto comprender más de una región. La siguiente descripción se enfocará sobre la descripción de las propiedades y parámetros para las regiones definidas funcionalmente.

Descripción funcional general del miembro de transporte Como se mencionó brevemente en lo anterior, la presente ¡nvención está relacionada con un miembro de transporte de líquido, el cual se basa en la succión directa en vez de la capilaridad. En el mismo, el líquido es transportado a través de una región dentro de la cual sustancialmente no hay aire (u otro gas) que entre (del todo o por lo menos no en una cantidad significativa). La fuerza impulsora para que el líquido fluya a través de tal miembro puede crearse mediante un vertedor de líquido y/o fuente de líquido, en comunicación del líquido con el miembro de transporte ya sea externa o internamente. La succión directa se mantiene asegurando que sustancialmente ningún aire o gas entra al miembro de transporte de líquido durante la transportación. Esto significa, que las regiones de pared de incluyen las regiones de puerto deben ser sustancialmente impermeables al aire hasta una cierta presión, es decir la presión de punto de burbuja como se describirá con mayor detalle. Por tanto, un miembro de transporte de líquido debe tener una cierta permeabilidad del liquido (como se describirá posteriormente en la presente). Una permeabilidad de líquido superior proporciona menor resistencia al flujo y por lo tanto se prefiere desde este punto de vista. Además, el miembro de transporte de líquido debe ser sustancialmente impermeable al aire o gas durante la transportación del líquido. Sin embargo, para materiales de transporte de líquido poroso convencionales, y en particular aquellos materiales que funcionan en base a mecanismos de transporte de capilaridad, el transporte de líquido es controlado generalmente por la interacción del tamaño de poro y la permeabilidad, tal como aquellas estructuras altamente permeables abiertas que comprenderán generalmente poros relativamente grandes. Esos poros grandes proporcionan estructuras altamente permeables, aunque esas estructuras tienen alturas de empaquetadura muy limitadas para un conjunto determinado de energía de superficie respectivas, es decir una combinación determinada del tipo de material y líquidos. El tamaño de poro también puede afectar la retención de líquido bajo condiciones de uso normal. En contraste con los mecanismos gobernados por capilaridad convencionales, en la presente invención, esas limitaciones convencionales han sido superadas, ya que se ha encontrado de manera sorprendente que los materiales que exhiben una permeabilidad inferior relativa pueden combinarse con materiales que exhiben una permeabilidad superior relativa y la combinación proporciona significativos efectos sinergísticos. En particular, se ha encontrado, que cuando un material altamente permeable al líquido que tiene poros grandes llenados con líquido es circundado por material que tiene esencialmente ninguna permeabilidad al aire hasta una cierta presión, la ya referida presión de punto de burbuja, pero que tiene también una baja permeabilidad de líquido, el miembro de transporte de líquido combinado tendrá una alta permeabilidad al líquido y una alta presión de punto de burbuja al mismo tiempo, permitiendo el transporte de líquido muy rápido incluso contra una presión externa. En consecuencia, el miembro de transporte de líquido tiene una región interna con una permeabilidad líquida que es relativamente alta para proporcionar máxima velocidad de transporte de líquido. La permeabilidad de una región de puerto, la cual puede ser una parte de la región de pared que circunscribe la región de volumen es sustancialmente menor. Esto se logra mediante regiones de puerto que tienen una funcionalidad de membrana, diseñada para las condiciones de uso pretendidas. La membrana es permeable a los líquidos, aunque no a los gases o vapores. Tal propiedad es generalmente expresada por el parámetro de presión de punto de burbuja, la cual es en resumen, definida por la presión hasta la cual el gas o el aire no penetran a través de una membrana humedecida. Como se describirá con mayor detalle, los requerimientos de propiedad tienen que cumplirse al mismo tiempo que se efectúa el transporte de líquido. Sin embargo, puede ser que estas sean creadas o ajustadas activando un miembro de transporte, por ejemplo, antes del uso, lo cual, sin o antes de tal activación, no satisfacería los requerimientos sino que lo haría después de la activación. Por ejemplo, un miembro puede ser comprimido o colapsado elásticamente y expandirse mediante humectación para crear entonces una estructura con las propiedades requeridas. Generalmente, para considerar qué tan rápido y qué tanto líquido puede ser transportado sobre una cierta altura (es decir contra una cierta presión hidrostática) el transporte de flujo capilar es dominado por la energía de superficie que afecta los mecanismos y la estructura de poro, la cual es determinada por el número de poros, así como del tamaño, la forma y la distribución de tamaño de poro. Si, por ejemplo, en los sistemas o membranas de flujo capilar convencional que se basan en la presión capilar como la fuerza impulsora, el líquido es removido en un extremo de un sistema capilar mediante medios de succión, este líquido es desabsorbido fuera de los capilares más cerca de este dispositivo de succión, los cuales son por lo menos parcialmente llenados por aire, y que son rellenados después a través de presión capilar por líquido desde los capilares adyacentes, los cuales son llenados por líquido a partir de los capilares adyacentes siguientes y así sucesivamente. Esto, el transporte de líquido a través de una estructura de flujo capilar convencional se basa en el ciclo de absorción-desabsorción y reabsorción de los poros individuales. El flujo con respecto al hiperflujo es determinado para la permeabilidad promedio a lo largo de la trayectoria y por la succión al final de la trayectoria de transporte. Tal succión local será dependiente generalmente también de la saturación local del material, es decir si el dispositivo de succión es capaz de reducir la saturación de la región cercana a éste, el flujo/hiperflujo ser mayor. Sin embargo, incluso sí dicha succión en el extremo de la trayectoria de transporte es mayor que la presión capilar dentro de la estructura capilar, la fuerza impulsora interna para el líquido es proporcionada por la presión capilar limitando de esta manera las velocidades de transporte de líquido. Además, tales estructuras de flujo capilar no pueden transportar el líquido contra gravedad a alturas mayores que la presión capilar, independiente de la succión externa. Una ejecución idealizada específica de tales miembros de transporte de líquido porosos son los llamados "tubos capilares", los cuales pueden ser descritos como tubos paralelos como diámetros de tubo interno y espesores de pared que definen la abertura general (o porosidad) del sistema. Tales sistemas tendrán un alto flujo relativo contra una cierta altura si estas son "monoporosos", es decir si los poros tienen el mismo tamaño de poro óptimo. Entonces el flujo es determinado por la estructura de poro, la relación de energía de superficie y el área de sección transversal del sistema poroso y puede estimarse a través de aproximaciones bien conocidas. Las estructuras porosas realistas, tales como las estructuras de tipo fibroso o de espuma, no transportarán estructuras ideales de tubos capilares. Las estructuras porosas reales tienen poros que no están alineados, es decir, no son rectos, ya que los tubos capilares y los tamaños de poro tampoco son uniformes. Estos efectos frecuentemente reducen la eficiencia del transporte de los sistemas capilares. Para un aspecto de la presente invención, sin embargo, existen por lo menos dos regiones dentro del miembro de transporte con diferentes tamaños de poro, a saber una o más regiones de puerto que tienen tamaño de poro menores (los cuales en sistemas convencionales resultarían en muy bajas velocidades de flujo) y la región interna que tiene un tamaño de poro relativamente mayores (lo cual en sistemas convencionales resultaría en alturas de transporte muy bajas alcanzables). Para la presente invención, el flujo general y la altura de transporte a través del miembro de transporte se mejoran en forma sinergética mediante la permeabilidad elevada de la región interna (la cual por lo tanto puede ser relativamente mayor) en tanto que tiene menores áreas de sección transversal) y a través de la presión de punto de burbuja relativamente alta de las regiones de puerto (las cuales pueden tener superficies suficientemente grandes, y/o espesores pequeños). En este aspecto de la invención, la presión de punto de burbuja elevada de las regiones de puerto se obtienen mediante la presión capilar de pequeños poros de la región de puerto, la cual, -una vez humedecida- evitará que el aire o el gas entren al miembro de transporte. Por tanto, pueden lograrse muy altas velocidades de transporte de fluido a través de áreas de sección transversal relativamente pequeñas del miembro de transporte. En otro aspecto, la presente invención está relacionada con miembros de transporte de líquido, los cuales -una vez activados y/o humedecidos- son selectivos con respecto a los fluidos que transportan. Las regiones de puerto del miembro de transporte son -hasta un cierto límite como puede expresarse mediante el punto de presión de burbuja- cerrados para el gas natural (como el aire) aunque relativamente abiertos para el líquido de transporte (como el agua). Las regiones de puerto no requieren una direccionalidad específica de sus propiedades, es decir, los materiales utilizados en los mismos pueden utilizarse en cualquier orientación del flujo de líquido a través de éstos. No es tampoco un requerimiento para las membranas que tengan diferentes propiedades (tal como la permeabilidad) con respecto a ciertas partes o componente del líquido. Esto es un contraste con las membranas como se describieron para paquetes absorbentes osmóticos en el documento US-A-5.108.383 (White et al.), en donde las membranas debían tener una baja permeabilidad para el material promotor, tal como una sal, y los iones salinos respectivos.

Región de volumen En la siguiente sección, se describirán los requerimientos así como las ejecuciones específicas para la "región interna" o "región de volumen". Un requerimiento clave para la región de volumen es que tenga una baja resistencia al flujo promedio, tal como se expresa al tener una permeabilidad k de por lo menos preferiblemente 10"11 m2, preferiblemente mayor de 10"8 m2, y más preferiblemente de más de 10"5 m2. Un medio importante para lograr altas permeabilidades para las regiones internas puede lograrse utilizando el material que proporciona una porosidad relativamente elevada. Dicha porosidad, la cual está definida comúnmente como la relación del volumen de los materiales que conforman los materiales porosos al volumen total de los materiales porosos, y como se determina a través de mediciones de densidad comúnmente conocidas, debe ser de por lo menos 50%, de preferencia de por lo menos 80%, más preferiblemente de por lo menos 90%, o incluso que exceda de 98% o 99%. En el extremo de la región interna que consta esencialmente de un poro individual, espacio hueco, la porosidad se aproxima o incluso alcanza el 100%. La región interna puede tener poros, los cuales son mayores de aproximadamente 200 µm, 500 µm, 1mm o incluso 9mm de diámetro o más. Para ciertas aplicaciones, tales como la irrigación o separación de aceite, la región interna puede tener poros tan grandes como de 10 cm, por ejemplo, cuando la región interna es un tubo hueco. Tales poros pueden ser menores antes del transporte de fluido, de manera que la región interna puede tener un volumen menor, y expandirse solo justo antes o al contacto con el líquido.

Preferiblemente, si tales poros son comprimidos o colapsados, deberían ser capaces de expandirse mediante el factor de expansión volumétrica de por lo menos 5, preferiblemente mayor de 10. Tal expansión puede lograrse a través de materiales que tienen un módulo elástico de más de la presión externa que, sin embargo, debe ser menor que la presión de punto de burbuja. Pueden lograrse altas porosidades a través de un número de materiales, bien conocidos en la técnica como tales. Por ejemplo, los miembros fibrosos pueden lograr fácilmente tales valores de porosidad. Los ejemplos no limitantes de tales materiales fibrosos que pueden comprimirse en la región de volumen son materiales no tejidos de alta esponjosidad, por ejemplo, a partir de fibras de poliolefina o poliéster como se usan en el campo de los artículos higiénicos, o la industria automotriz, o para tapicería o para la industria HVAC. Otros ejemplos comprenden tramas de fibra hechas a partir de fibra celulósica. Tales porosidades pueden lograrse además a través de estructuras de espuma de celda abierta porosas, tales como, sin pretender limitarse, por ejemplo espumas reticuladas de poliuretano, esponjas de celulosa o espumas de celda abierta como las fabricadas mediante el proceso de Polimerización de Emulsión de Fase Interna Elevada (espumas HIPE), como es bien conocido a partir de una variedad de aplicaciones industriales como la ecología de filtración, tapicería, higiene y otros. Tales porosidades pueden lograrse mediante regiones de pared (como se explica con mayor detalle a continuación) que circunscriben huecos que definen la región interna, tales como los ejemplificados mediante tubería. Alternativamente, pueden agruparse varias tuberías más pequeñas. Tales porosidades pueden lograrse además mediante "soportes de espacio", tales como resortes, separadores, material de partículas, estructuras corrugadas y similares. Los tamaños de poro de región interna o las permeabilidades pueden ser homogéneas a través de la región interna o pueden ser heterogéneas. No es necesario que la porosidad elevada de la región interna se mantenga a través de todas las etapas entre la fabricación y el uso del miembro de transporte de líquido, aunque los huecos dentro de la región interna pueden crearse poco antes o durante su uso pretendido. Por ejemplo, las estructuras similares a fuelles mantenidas juntas a través de medios adecuados pueden activarse por un usuario y durante su expansión, el líquido penetra a través de una región de puerto dentro de la región interna en expansión, llenando de esta manera el miembro de transporte completamente o por lo menos en forma suficiente para no impedir el flujo de líquido. Alternativamente, los materiales de espuma de celda abierta, tales como los descritos en (US-A-5.563.179 o US-A-5.387.207) tienen la tendencia a colapsarse bajo la remoción del agua, y la habilidad para re-expanderse mediante la re-humectación. Por lo tanto, tales espumas pueden ser transportadas desde el sitio de fabricación hasta el usuario en forma relativamente seca y por tanto delgada (o de volumen inferior), y solamente al contacto con el líquido fuente incrementan su volumen para satisfacer los requerimientos de permeabilidad del hueco. Las regiones internas pueden tener varias formas o contornos. La región interna puede ser cilindrica, elipsoidal, similar a hoja, similar a banda, o puede tener cualquier forma irregular. Las regiones internas pueden tener un área de sección transversal constante, con la forma transversal constante o variable, como rectangular, triangular, circular, elíptica o irregular. Un área transversal está definida para uso en la presente como una sección transversal de la región interna, antes de la adición del líquido fuente, cuando se mide en el plano perpendicular a la trayectoria de flujo de líquido de transporte y esta definición se usará para determinar el área transversal de región interna promedio al promediar las áreas transversales individuales de todas las trayectorias de flujo. El tamaño absoluto de la región interna debe seleccionarse para igualar en forma adecuada los requerimientos geométricos del uso pretendido. Generalmente, sería deseable tener una dimensión mínima para el uso pretendido. Un beneficio de los diseños de acuerdo con la presente invención es permitir áreas de sección transversal mucho menores que los materiales convencionales. Las dimensiones de la región interna están determinadas mediante la permeabilidad de dicha región interna, la cual puede ser muy alta, debido a los poros grandes posibles, ya que la región interna no tiene que ser diseñada bajo requerimientos contradictorios de hiperflujo (es decir grandes poros) y transporte de liquido vertical elevado (es decir, poros pequeños). Tales permeabilidades grandes permiten secciones transversales mucho menores y por tanto diferentes diseños. Asimismo la longitud de la región interna puede ser significativamente mayor que para los sistemas convencionales, como también con respecto a este parámetro del miembro de transporte novedoso que puede enlazar distancias mayores y también mayores alturas de transporte de líquido en vertical. La región interna puede ser esencialmente no deformable, es decir mantiene su forma, contorno, volumen bajo condiciones normales del uso pretendido. Sin embargo, en muchos usos, sería deseable, que la región interna permita que el miembro completo permanezca suave y plegable. La región interna puede cambiar su forma, mediante fuerzas de deformación o presiones durante el uso o bajo la influencia del fluido mismo. La deformabilidad o ausencia de la misma puede lograrse mediante la selección de uno o más materiales en la región interna (tal como un miembro fibroso) o puede ser determinada esencialmente por las regiones circunscritas, tal como las regiones de pared del miembro de transporte. Uno de tales enfoques es utilizar materiales elastoméricos como el material de pared. Los huecos de la región interna pueden estar confinados por regiones de pared solamente o la región interna puede comprender separaciones internas en la misma. Si, por ejemplo, la región interna está conformada de tuberías paralelas, con paredes cilindricas impermeables, estás serían consideradas para formar tales separaciones internas, posiblemente creando de esta manera poros que son unitarios con la abertura interna hueca de las tuberías y posiblemente otros poros creados por los espacios intersticiales entre las tuberías. Sí, como un ejemplo adicional, la región interna comprende una estructura fibrosa, el material de fibra puede considerarse para formar las separaciones internas. Las separaciones internas de la región interna pueden tener energías de superficie adaptadas al liquido transportado. Por ejemplo, a fin de facilitar la humectación y/o transporte de los líquidos acuosos, las separaciones o partes de las mismas pueden ser hidrofílicas. Por tanto, en ciertas modalidades que se relacionan al transporte de líquidos acuosos, es preferido tener las separaciones de las regiones internas para ser humectables mediante tales líquidos, incluso de manera más preferida tener tensiones de adhesión de más de 65 nN/m, más preferiblemente de 70 nN/m. En el caso que el líquido transportado sea en base a aceite, las separaciones o partes de las mismas pueden ser óleo o lipofílicas. Las separaciones de confinamiento de la región interna puede comprende además materiales que cambian significativamente sus propiedades a la humectación, o los cuales incluso pueden disolverse a la humectación. Por tanto, la región interna puede comprender un material de espuma de celda abierta que tiene un poro relativamente pequeño por lo menos parcialmente conformado de material soluble, como alcohol polivinílico o similar. La pequeña porosidad puede extraer el líquido en la fase inicial de transporte d el líquido y después disolver rápidamente para después dejar grandes huecos llenados con líquido. Alternativamente, tales materiales pueden llenar poros mayores, completa y parcialmente. Por ejemplo, la región interna puede comprender materiales solubles tales como alcohol polivinílico o acetato de polivinilo. Tales materiales pueden llenar los huecos o soportar un estado colapsado de los huecos antes de que el miembro se ponga en contacto con el líquido. En contacto con fluido, tal como agua, esos materiales pueden disolverse y por lo tanto crear los huecos vacíos o expandidos. En una modalidad, los huecos de la región interna (los cuales pueden conformar esencialmente la región interna completa) están esencialmente llenos en su totalidad con un fluido esencialmente no comprimible. El término "esencialmente de manera completa" se refiere a la situación, donde el volumen hueco suficiente de la región interna se llena con el líquido de manera que puede establecerse una trayectoria de flujo continuo. Preferiblemente, la mayoría del volumen vacío, preferiblemente más de 90%, más preferiblemente de más de 95% y de manera aún más preferible de más de 99%, incluyendo el 100%, se llena con liquido. La región interna puede estar diseñada para mejorar la acumulación de gas u otro líquido en partes de la región donde es menos nocivo. El resto de los huecos puede ser llenado después con otro fluido, tal como gas o vapores residuales, o líquido inmiscible como aceite en una región interna llenada con líquidos acuosos o pueden ser sólidos como partículas, fibras, películas. El líquido comprendido en la región interna puede ser del mismo tipo que el líquido que está designado a ser transportado. Por ejemplo, cuando los líquidos en base a agua están destinados para el medio transportado, la región interna del medio de transporte puede ser llenada con agua, o si el aceite es el líquido de transporte destinado, la región interna puede llenarse con aceite. El líquido de la región interna puede también ser diferente, por lo que esas diferencias pueden ser relativamente de naturaleza reducida (al igual que cuando el líquido de transporte pretendido es agua, el líquido de la región interna puede ser una solución acuosa y viceversa). Alternativamente, el líquido de transporte destinado puede ser muy diferente en sus propiedades, cuando se compara el líquido con el que se ha prellenado la región interna, tal como cuando el líquido fuente es aceite, el cual es transportado a través de una tubería llenada inicialmente con agua y cerrada a través de puertos de entrada y salida adecuados, por lo cual el agua sale de la membrana a través de una región de puerto de salida adecuada, y el aceite entra al miembro mediante una región de puerto de entrada adecuada. En esta modalidad específica, la cantidad total de líquido transportado está limitado por la cantidad que puede ser recibida dentro del miembro respectivamente a la cantidad de líquido intercambiado, a menos que por ejemplo hubiera regiones de puerto de salida que comprendan material con propiedades compatibles con los líquidos para permitir la funcionalidad con uno o ambos líquidos. El líquido de la región interna y el liquido que se va a transportar pueden ser mutuamente solubles, tal como soluciones salinas en agua, por ejemplo, el miembro de transporte de liquido está destinado para el transporte de sangre o fluidos menstruales, la región interna puede estar llenada con agua. En otra modalidad, la región interna comprende un vacío, o un gas o vapor debajo del equilibrio correspondiente y la presión ambiental o externa en las temperaturas respectivas y las condiciones volumétricas. Al contacto con el líquido transportado, el líquido puede entrar a la región interna a través de las regiones de puerto permeables (como se describe a continuación), y después llenar los huecos de la región interna hasta el grado requerido. Posteriormente, la región interna ahora llena funciona como una región "prellenada" como se describió antes.

Los requerimientos funcionales y las modalidades estructurales anteriores de la región interna pueden ser satisfechas mediante un número de estructuras adecuadas. Sin estar limitado a la creación de estructuras que satisfagan las regiones internas adecuadas, a continuación se describe un rango de modalidades preferidas. Un ejemplo simple y muy descriptivo para una región interna es un tubo vacío definido por paredes impermeables o semipermeables, como ya se describió e ilustró en la Figura 2. el diámetro de tales tubos puede ser relativamente grande comparado con los diámetros comúnmente utilizados para el transporte en sistemas capilares. El diámetro del curso depende en gran medida del sistema específico y el uso pretendido. Por ejemplo, para aplicaciones de higiene tal como pañales, los tamaños de poro de 2-9 mm o más se ha encontrado que funcionan satisfactoriamente. También es adecuada la combinación de tubos paralelos de un diámetro adecuado desde aproximadamente 0.2 mm hasta varios centímetros para un grupo de tubos, tal como (en principio) se conoce a partir de otros principios del diseño de ingeniería tales como los sistemas de intercambiador térmico. Para ciertas aplicaciones, las piezas de tubos de vidrio pueden proporcionar la funcionalidad recta, aunque, para ciertas aplicaciones tales estructuras pueden tener ciertas restricciones de resistencia mecánica. Los tubos adecuados pueden hacerse también de silicio, hule PVC, etc. por ejemplo, Masterflex 6404-17 de Norton, distribuido por Barnat Company, Barrington, Illinois 60010 U.S. Otra modalidad más puede verse en la combinación de elementos que se expanden mecánicamente, tales como resortes o los cuales pueden abrir el espacio hueco en la estructura si la dirección de expansión está orientada de manera que el tamaño de poro apropiado también está orientado a lo largo de la dirección de trayectoria de flujo. Tales materiales son bien conocidos en la técnica y por ejemplo descritos en US-A-5.563.179, US-A-5.387.207, US-A-5.632.737 todas relacionadas a los materiales de espuma HIPE, o en US-A-5.674.917 que se refiere a espumas absorbentes, o en EP-A-0.340.763, que se refiere a estructuras fibrosas altamente porosas o láminas, tales como las elaboradas a partir de fibras PET. Otros materiales pueden ser adecuados incluso cuando no satisfagan todos los requerimientos anteriores al mismo tiempo, si esta deficiencia puede compensarse con otros elementos de diseño. Otros materiales que tienen tamaños de poro relativamente grandes son los materiales de filtro no tejidos de alta esponjosidad como espumas de celdas abiertas de Recticel en Bruselas, Bélgica tal como Bulpren, Filtren (Filtren TM10 azul, Filtren TM20 azul, Filtren TM30 azul, Filtren Firend 10 negro, Filtren Firend 30 negro, Filtren HC 20 grey, Filgren Firend HC 30 grex, Bulpren S10 negro, Bulpren S20 negro, Bulpren S30 negro). Otro material que tiene poros relativamente grandes -aunque la porosidad particularmente no es alta- es la arena con partículas mayores de 1mm, específicamente arena con partículas mayores de 5mm. Tales materiales fibrosos u otros pueden, por ejemplo volverse muy útiles al ser corrugados, aunque la compresión excesiva debe ser evitada. La compresión excesiva puede resultar en una distribución de tamaño de poro no homogénea con pequeños poros dentro de la trama y los poros insuficientemente abiertos entre los corrugados. Una modalidad adicional para ejemplificar un material con dos regiones de tamaño de poro puede observarse en la solicitud PCT US97/20840, que se refiere a una estructura de ciclo tejido. La región interna puede comprender materiales absorbentes, tales como materiales de gelificación super absorbentes u otros materiales como se describen para ser adecuados como un material de vertido de líquido a continuación en la presente. Además, los materiales promotores de paquetes Osmóticos de Membrana (MOP) tal como se describe en US-A-5.082.723 (White, Allied Signáis) pueden ser adecuados para el uso en la región interna. La región interna puede además estar construida a partir de varios materiales, es decir, por ejemplo, a partir de combinaciones de los anteriores. La región interna puede también contener tiras, partículas, u otras estructuras no homogéneas que generan grandes huecos entre las mismas y actúan como separadores de espacio. Como se describirá con mayor detalle en las regiones de puerto, los fluidos en la región interna no deben evitar que las regiones de puerto se llenen con el líquido de transporte.

Por lo tanto, el grado de vacío, por ejemplo, o el grado de miscibilidad o inmiscibilidad debe ser tal que los líquidos de la región de puerto no sean extraídos en la región interna sin que la región o regiones de puerto sean llenadas nuevamente con el líquido de transporte.

Región de pared El miembro de transporte de liquido de acuerdo con la presente invención comprende además de las regiones internas una región de pared que circunscribe esta región interna. Esta región de pared debe comprender por lo menos una región de puerto comprendiendo al menos una región de puerto de entrada y una región de puerto de salida, como se describe a continuación. La región de pared puede comprender además una región de puerto, comprendiendo materiales, que son esencialmente impermeables a líquidos y/o gases, aunque no interfieren con la funcionalidad de manejo de líquido de las regiones de puerto y evitan también que los gases o valores ambientales penetren en el miembro de transporte de líquido. Tales paredes pueden ser de cualquier estructura o forma y pueden estar presentes en el elemento estructural clave del miembro de transporte de liquido. Tales paredes pueden estar en la forma de una tubería recta o flexionada, de una tubería flexible o una forma cúbica y así sucesivamente. Las paredes pueden ser películas flexibles delgadas que circunscriben la región interna. Tales paredes pueden ser expandibles, ya sea permanentemente por medio de deformación o elásticamente a través de una película elastomérica o mediante activación. En tanto que las regiones de pared como son un elemento esencial para la presente invención, esto es particularmente cierto para la región de puerto comprendida en las paredes, y descrita a continuación. Las propiedades de las partes restantes de las regiones de pared pueden ser importantes para la estructura general, para elasticidad y para otros efectos estructurales, sin embargo, estas otras partes no contribuyen a la funcionalidad principal de manejo de fluido del miembro de transporte.

Region(es) de puerto Las regiones de puerto pueden describirse generalmente para comprender materiales que tiene diferentes permeabilidades para diferentes fluidos, es decir deben ser permeables para el liquido de transporte, aunque no para el gas ambiental (como el aire), bajo condiciones de otra manera idénticas (temperatura idéntica o presión,...) y una vez que son humedecidos/llenados con el líquido de transporte o el líquido de funcionamiento similar. Frecuentemente, tales materiales se describen como membranas con parámetros característicos respectivos. En el contexto de esta invención una membrana es generalmente definida como una región que es permeable para el líquido, el gas o una suspensión de partículas en un líquido o gas. La membrana puede por ejemplo comprender una región microporosa para proporcionar el líquido de manera permeable a través de los capilares. En una modalidad alternativa, la membrana puede comprender una región monolítica que comprende un copolímero de bloque a través del cual se transporta el líquido mediante difusión. Para un conjunto de condiciones predeterminadas, las membranas frecuentemente tendrán propiedades de transporte selectivas para los líquidos, gases o suspensiones que dependen del tipo de medio que se va a transportar. Son por lo tanto utilizados ampliamente en la filtración de partículas finas fuera de las suspenciones (por ejemplo, en filtración de líquido, filtración de aire). Otro tipo de membrana muestran el transporte selectivo para diferente tipo de iones o moléculas y son por lo tanto encontrados en sistemas biológicos, (por ejemplo membranas de célula, tamices moleculares) o en aplicaciones de energía química (por ejemplo osmosis inversa). Las membranas hidrofóbicas microporosas típicamente permitirán que el gas permee, en tanto que los líquidos en base a agua no serán transportados a través de la membrana si la presión impulsora está debajo de una presión de umbral comúnmente referida como presión de "separación" o "enlace". En contraste, las membranas microporosas hidrofílicas transportan los líquidos en base a agua. Sin embargo, una vez humedecidos los gases, (por ejemplo el aire) esencialmente no pasará a través de la membrana si la presión impulsora está debajo de una presión de umbral comúnmente referida como "presión de punto de burbuja". Las películas monolíticas hidrofílicas típicamente permitirán que el vapor de agua permee en tanto que el gas no será transportado rápidamente a través de la membrana. Similarmente, las membranas pueden utilizarse para líquidos que no son en base a agua tales como los aceites. Por ejemplo, la mayoría de los materiales hidrofóbicos estará en una membrana microporosa hidrofóbica a oleofílica que por lo tanto será permeable al aceite aunque no al agua y puede utilizarse para transportar aceite, o para separar aceite y agua. Las membranas son producidas frecuentemente como hojas delgadas y pueden utilizarse solas o en combinación con una capa de soporte (por ejemplo una no tejida) o un elemento de soporte (soporte espiral). Otras formas de membrana se incluyen aunque no están limitadas a capas delgadas poliméricas recubiertas directamente sobre otro material, bolas, hojas corrugadas. Las membranas conocidas adicionales son "activables" o "conmutables" que pueden cambiar sus propiedades después de la activación o en respuesta a un estímulo. Este cambio en las propiedades puede ser permanentemente reversible dependiendo del uso específico. Por ejemplo, una capa microporosa hidrofóbica puede ser recubierta por una capa delgada que se puede disolver por ejemplo hecha de alcohol polivinílico. Tal sistema de capa doble se da impermeable al gas. Sin embargo, una vez humedecida la película de alcohol de polivinilo se ha disuelto, el sistema será permeable para el gas aunque impermeable para los líquidos acuosos. A la inversa, si una membrana hidrofílica está recubierta por tal capa soluble, se activará al contacto con el líquido para permitir que el líquido pase a través del mismo aunque no del aire. En otro ejemplo, una membrana microporosa hidrofílica está normalmente seca, en este estado la membrana es permeable al ) aire. Una vez humedecida con agua, la membrana ya no es permeable al aire. Otro ejemplo de una conmutación reversible de una membrana en respuesta a un estímulo es una membrana microporosa recubierta con un agente tensioactivo que cambia su hidrofilicidad dependiendo de la temperatura. Por ejemplo la membrana será hidrofílica para el líquido caliente e hidrofóbica para fe el liquido frío. Como resultado, el líquido caliente pasará a través de la membrana en tanto que el líquido frío no pasará. Otros ejemplos incluyen aunque no están limitados a membranas microporosas hechas a partir de un gel activado por estímulo que cambia sus dimensiones en respuesta al pH, la temperatura, los campos eléctricos, radiaciones o similares.

Propiedades de las regiones de puerto Las regiones de puerto pueden describirse mediante un número de propiedades y parámetros. Un aspecto clave de la región de puerto es la permeabilidad. Las propiedades de transporte de las membranas pueden en general describirse mediante una función de permeabilidad utilizando la ley de Darcy la cual es aplicable a todos los sistemas porosos: Q= 1/A * dV/dt = k/?*?p/L Por tanto, un flujo volumétrico dV/dt a través de la membrana es provocado mediante una diferencia de presión externa ?p (presión impulsora) y la función de permeabilidad k puede depender del tipo de medio que se va a transportar (líquido o gas), una presión de umbral, y un estímulo de activación. Parámetros adicionales relevantes que impactan sobre el transporte de líquido son la sección transversal A y la longitud L de las regiones de transporte y la viscosidad ?del líquido transportado. Para membranas porosas, las propiedades de transporte macroscópicas dependen principalmente de la distribución de tamaño de poro, la porosidad, la tortuosidad y las propiedades de superficie tales como la hidrofilicidad. Si se toma sola, la permeabilidad de las regiones debe ser alta para permitir altas velocidades de flujo a través de las mismas. Sin embargo, ya que la permeabilidad está intrínsecamente conectada a otras propiedades y parámetros, los valores de permeabilidad típicos para las regiones de puerto o los materiales de región de puerto variarán desde aproximadamente 6*10"20m2 a 7*10"18m2, o 3*10-14m2, hasta 1.2*10-10m2 o más. Un parámetro adicional relevante para las regiones de puerto y respectivamente materiales en la presión del punto de burbuja, pueden medirse de acuerdo con el método como se describe a continuación. Los valores de presión de punto de ebullición adecuados dependen del tipo de aplicación en mente. En la tabla a continuación se enlistan los rangos de la presión de punto de burbuja de la región de puerto adecuado (pbb) para algunas aplicaciones, como se determina para los fluidos típicos respectivos: Aplicación bpp (kPa) Rango amplio rango típico Pañales 4.5 a 35 4.5 a 8 Productos para menstruación 1 a 35 1 a 5 Irrigación <2 a >50 8 a 50 Absorción de grasa 1 a 20 1 a 5 Separación de aceite < 1 hasta aprox. 50 En un enfoque más general, se ha encontrado útil, determinar el pbb para un material utilizando un líquido de prueba estandarizado como se describe en los métodos de prueba a continuación.

Espesor y tamaño de la región de puerto La región de puerto de un miembro de transporte de líquidos está definida como una parte de la pared que tiene la mayor permeabilidad. La región de puerto también está definida por tener la menor permeabilidad relativa cuando se cierra a lo largo de una trayectoria a partir de la región de volumen hasta un punto fuera de la región de transporte. La región de puerto puede estar construida de materiales fácilmente reconocibles y después ambos espesor y tamaño pueden determinarse fácilmente. La región de puerto puede, sin embargo, tener una transición gradual de sus propiedades de una a otra, las regiones impermeables de la región de pared o la región de volumen. Después la determinación del espesor y del tamaño puede hacerse como se describe a continuación. Cuando se cierra un segmento de la región de pared, tal como se ilustra en la Figura 5A, esta tendrá una superficie definida por las esquinas ABCD, las cuales están orientadas hacia la región interna o de volumen y una superficie EFGH orientada hacia el exterior del miembro. Por la tanto la dimensión de espesor está orientada a lo largo de las líneas AE, BF, y así sucesivamente, es decir utilizando coordenadas cartesianas, a lo largo de la dirección z. Análogamente, la región de pared tendrá una extensión mayor a lo largo de dos direcciones perpendiculares, es decir la dirección x y y. Después, el espesor de la región de puerto puede determinarse como sigue: a) En caso de propiedades de región de puerto esencialmente homogéneas por lo menos en la dirección a través del espesor de la región, es el espesor del material que tiene una permeabilidad homogénea (tal. como una película de membrana); b) Es el espesor de la membrana si está combinando con un portador (estando este portador dentro o fuera de la membrana), es decir esto se refiere a una función de cambio de etapa no continua de las propiedades a lo largo de esta trayectoria. c) Para un material que tiene una permeabilidad de gradiente continua (determinable) a través de cualquier segmento como en la Figura 5A, se pueden realizar las siguientes etapas para alcanzar un espesor determinable (hacer referencia a la Figura 5B): cO) Primero, un perfil de permeabilidad es determinado a lo largo del eje z y la curva k[iocai] vrs es graficada; para ciertos miembros la porosidad o curva de tamaño de poro también puede tomarse para esta determinación con cambios apropiados del procedimiento subsecuente. d) Después el punto de menor permeabilidad (km,n es determinado y se toma la lectura de longitud correspondiente (r[rn?n]). c2) Como la tercera etapa, "la permeabilidad de la región de puerto superior" se determina siendo diez veces el valor de km?n c3) Ya que la curva tiene un mínimo de km?n existen dos •"interno y rexterno> correspond ie ntes que definen el límite interno y externo de la región de puerto respectivamente. C4) La distancia entre los dos limites definen el espesor, y el kpuerto, promedio promedio se determinará a través de este. Si este enfoque falla debido a una permeabilidad de gradiente indeterminable, porosidad o tamaño de poro, el espesor de la región de puerto se fijará a 1 micrómetro. Como se indicó antes, frecuentemente será deseable reducir al mínimo el espesor de la región de puerto, respectivamente los materiales de membrana comprendidos en la misma. Los valores de espesor típicos están en la escala de menos de 100µm, frecuentemente de menos de 50µm, 10µm o incluso menores de 5µm. De manera análoga, la extensión x-y de la región de puerto puede determinarse. En ciertos diseños de miembro de transporte de liquido será fácilmente evidente, que parte de la región de pared son regiones de puerto. En otros diseños, con propiedades gradualmente cambiantes a través de la región de pared, las curvas de permeabilidad local a lo largo de la dirección x y y de la región de pared puede determinarse y graficarse en forma análoga a la Figura 5B como se muestra en la Figura 5C. Sin embargo, en este caso, la permeabilidad máxima de la región de pared define las regiones de puerto, por lo que el máximo será determinado y la región que tenga permeabilidades no menores de un décimo de la permeabilidad máxima que circunda este máximo están definidos como la región de puerto. Otro parámetro útil para describir los aspectos de las regiones de puerto útiles en la presente ¡nvención es la relación de permeabilidad a espesor, la cual en el contexto de la presente invención también está referida como "conductividad de membrana". Esto refleja el hecho de que -para una fuerza impulsora determinada- la cantidad de líquido que penetra a través de un material tal como una membrana es en un lado proporcional a la pérdida de material, es decir, a mayor permeabilidad mayor cantidad de líquido penetrará y en el otro lado inversamente proporcional al espesor del material. En lo sucesivo, un material que tiene una baja permeabilidad comparada con el mismo material que tiene una disminución es espesor, muestra que ese espesor puede compensar la deficiencia de permeabilidad (cuando son deseables las altas velocidades). Por tanto, este parámetro puede ser muy útil para diseñar los materiales de la región de puerto que se va a utilizar.

La k/d adecuada depende del tipo de aplicación que se tenga en mente. La tabla a continuación lista los rangos típicos de k/d para algunas aplicaciones ilustrativas: Aplicación bpp (kPa) Rango amplio rango típico Pañales 10"6 a 1000 150 a 300 Protección femenina 100 a 500 Irrigación 1 a 300 Absorción de grasa 100 a 500 Separación de aceite 1 a 500 Las regiones de puerto han de ser humectables mediante el fluido de transporte y la hidrofilicidad o lipofilicidad deben diseñarse de manera adecuada, tal como mediante el uso de membranas hidrofílicas en el caso de transporte de líquidos acuosos, o membranas hidrofóbícas en el caso de lipofílicos u oleícos. Las propiedades de superficie en la región de puerto pueden ser permanentes, o pueden cambiar con el tiempo o condiciones de uso. Se prefiere, que el ángulo de contacto de retroceso para el líquido que es transportado sea menos de 70°, más preferiblemente menor de 50°, incluso más preferido de menos de 20° o de menos de 10°. Además, con frecuencia se prefiere, que el material no tenga impacto negativo sobre la tensión de superficie del líquido transportado.

Por ejemplo, una membrana lipofílica puede hacerse a partir de polímeros lipofílicos tales como polietileno o polipropileno y tales membranas permanecerán lipofílicas durante el uso. Otro ejemplo es un material hidrofílico que permite que los líquidos acuosos sean transportados. Si un polímero como el polietileno o el polipropileno se utilizan, este tiene que ser hidrofilizado, mediante agentes tensioactivos agregados a la superficie del material o agregados al polímero en volumen, agregando un polímero hidrofílico antes de formar el material de puerto. En ambos casos, la hidrofilicidad impartida puede ser permanente o no, por ejemplo retirada por lavado con el líquido de transporte que pasa a través del material. Sin embargo, ya que es un aspecto importante de la presente invención, esas regiones de puerto permanecen en un estado humectado para evitar que el gas pase a través de ellas, la falta de hidrofilizador no será significativa una vez que las regiones de puerto sean humectadas.

Mantenimiento de llenado de líquido de la membrana Para que una membrana porosa sea funcional una vez humectada (permeable al líquido, no permeable para el aire) por lo menos una capa continua de poros de la membrana necesita llenarse siempre con líquido y no con gas o aire. Por lo tanto, la evaporación del líquido a partir de los poros de la membrana debe ser reducida al mínimo, ya sea mediante una disminución del la presión de vapor en el líquido o mediante un incremento de la presión de vapor en el aire. Las formas posibles para hacer esto, incluyen sin ninguna limitación: Sellar la membrana con una envoltura impermeable para evitar la evaporación entre la promoción y el uso. El empleo de desecantes fuertes (por ejemplo CaCI2) en los poros, o el uso de un líquido con una baja presión de vapor en los poros que se mezcle con el fluido transportado, tal como glicerina. Alternativamente, la región de puerto puede ser sellada con polímeros solubles, tales como alcohol polivinílico o acetato de polivinilo, los cuales se disuelven al contacto con los líquidos y que de esta manera activan la funcionalidad del miembro de transporte. Además, de los requerimientos de manejo de líquido, las regiones de puerto deben satisfacer ciertos requerimientos mecánicos. Primero, las regiones de puerto no deben tener efecto negativo sobre las condiciones de uso pretendidas. Por ejemplo, cuando tales miembros están destinados a artículos absorbentes higiénicos, la comodidad y la seguridad no deben ser impactadas en forma negativa. Por tanto frecuentemente será deseable que las regiones de puerto sean suaves y flexibles, aunque esto no siempre sea el caso. Sin embargo, la región de puerto debe ser suficientemente fuerte para resistir las tensiones de uso práctico, tales como la tensión de desgarramiento o la tensión de perforación o similares. En ciertos diseños, puede ser deseable que los materiales de región de puerto sean extensibles o colapsables o flexionables.

Un solo orificio en la membrana (por ejemplo, causado por perforación durante el uso), una falla en la membrana del sellado (por ejemplo, debido a la producción), o el desgarramiento de la membrana (por ejemplo, debido a una presión ejercida durante el uso) pueden conducir a una falla del mecanismo de transporte de líquido. En tanto que este debe ser utilizado como un método de prueba destructivo para determinar si los materiales o las funciones de la membrana de acuerdo con la presente invención, esto no es deseable durante su uso pretendido. Si el aire u otro gas penetra dentro de la región interna, este puede bloquear la trayectoria de flujo de líquido dentro de la región, o puede también interrumpir la conexión de líquido entre las regiones de volumen y de puerto. Una posibilidad para ser un miembro individual más fuerte, es proporcionar en ciertas partes la región interna alejada de la trayectoria de flujo de líquido principal, una bolsa donde se permite que se acumule el aire que entra al sistema sin hacer a este sistema no funcional. Una forma adicional para resolver este asunto es tener varios miembros de transporte de líquido en una disposición paralela (funcionalidad o geométrica) en vez de un solo miembro de transporte de líquido. Si uno de los miembros falla, los otros mantendrán la funcionalidad de "la batería de miembros de transporte de líquidos". Los requerimientos funcionales de la regiones anteriores de las regiones de puerto pueden satisfacerse mediante una amplia gama de materiales o estructuras descritos por las siguientes propiedades o parámetros estructurales. La estructura de poro de la región, respectivamente de los materiales en la misma, es un parámetro importante que impacta sobre las propiedades como la permeabilidad y la presión de punto de burbuja. Dos aspectos claves de la estructura de poro son el tamaño de poro y la distribución del tamaño de poro. Un método adecuado para caracterizar esos parámetros por lo menos en la superficie de la región es mediante análisis óptico. Como se ha discutido anteriormente en el contexto de la permeabilidad, la permeabilidad es influida por el tamaño de poro y el espesor de las regiones, respectivamente la parte del espesor que está determinando predominantemente la permeabilidad. En lo sucesivo, se ha encontrado que, por ejemplo para sistemas acuosos los valores de tamaño de poro promedio típico para la región de puerto están en la escala de 0.5 µm a 500 µm. Por tanto los poros tienen preferiblemente un tamaño promedio de menos de 100 µm, preferiblemente de menos de 50 µm, más preferiblemente de menos de 10 µm o incluso de menos de 5 µm. Típicamente, esos poros no son menores de 1 µm. Es una característica importante por ejemplo de la presión de punto de burbuja, que esta dependerá de los poros más grandes en la región, los cuales están en una disposición conectada en la misma. Por ejemplo, al tener un poro mayor incrustado en uno menor no necesariamente se daña el rendimiento, en tanto que "un agrupamiento" de poros más grandes juntos lo hará bastante bien. En lo sucesivo, será deseable tener rangos de distribución de poro más estrechos. Otro aspecto se relaciona con las paredes de poro, tales como los espesores de pared de poro, las cuales deben ser un balance de requerimientos de apertura y resistencia. Asimismo, los poros deben estar conectados entre sí, para permitir que el líquido pase a través de ellos fácilmente. Ya que algunos de los materiales de región de puerto preferidos pueden ser materiales de membrana delgados, estos por sí mismos pueden tener propiedades mecánicas relativamente escasas. En lo sucesivo, tales membranas pueden ser combinadas con una estructura de soporte, tal como una malla más gruesa, hilos o filamentos, un material no tejido, películas con aberturas o similares. Tal estructura de soporte puede ser combinada con la membrana de manera que estará colocada hacia la región interna/de volumen o hacia el exterior del miembro.

Tamaño/área de superficie de las regiones de puerto. El tamaño de las regiones de puerto es esencial para el rendimiento general del miembro de transporte, y necesita determinarse en combinación con "la permeabilidad al espesor" (k/d)raCi?o de la región de puerto. El tamaño tiene que adaptarse al uso pretendido, para que satisfaga los requerimientos de manejo de líquido.

Generalmente, será deseable tener la capacidad de manejo de líquido de la región interna/de volumen y las regiones de puerto para que sean compatibles, de manera que ninguna sea un factor limitante importante para el transporte de líquido en comparación con el otro. En cuanto a una fuerza impulsora dada, el flujo (es decir, la velocidad de flujo a través de una área de unidad) de la región de puerto de la membrana será generalmente menor que el flujo a través de la región interna, puede preferirse diseñar las regiones de puerto de la membrana relativamente delgada de espesor y/o de mayor tamaño (superficie) que la sección transversal de la región interna. Por lo tanto, el diseño exacto y la forma de las regiones de puerto puede variar en una amplia gama. Por ejemplo, si la función de los miembros de transporte está destinada a proporcionar una activación o señal desde una región de puerto a otra, las regiones de puerto pueden ser relativamente pequeñas, tal como del tamaño aproximado de la sección transversal de la región interna, de manera que resulta un miembro de transporte sustancialmente menor. O, cuando los líquidos son atrapados rápidamente y transportados, distribuidos, o almacenados, el miembro puede ser formado por ejemplo en la forma de, un hueso con regiones de puerto relativamente grandes en cada extremo del miembro de transporte o alternativamente, las regiones de puerto pueden ser en forma de cuchara para incrementar el área de recepción. Alternativamente, las regiones de puerto pueden ser no planas, tal como por ejemplo corrugadas o plegadas, o tener otras formas para crear área de superficie relativamente grande para las relaciones de volumen, como es bien conocido en la tecnología de los filtros. En tanto que la región de puerto y la región de salida están diseñadas para satisfacer los mismos requerimientos básicos y por tanto pueden ser uno y el mismo material, esto no necesariamente es el caso. Las regiones de puerto de entrada y salida pueden ser diferentes con respecto a uno o más materiales o parámetros de rendimiento. Las diferentes regiones de puerto pueden ser fácilmente diferenciables, tal como al ser representadas por diferentes materiales y/o al ser separadas de otros materiales, o las regiones de puerto pueden diferir por una propiedad o gradiente de parámetro, que pueden ser continuas o alternadas. Un material esencialmente continuo puede tener un gradiente de propiedades a lo largo de la superficie del material, en la dimensión de espesor o ambos para ser capaz de representar varias regiones de entrada/salida/pared. Las propiedades de la región de puerto pueden ser constantes con el tiempo o pueden cambiar con el tiempo tal como al ser diferentes antes y durante el uso. Por ejemplo, las regiones de puerto pueden tener propiedades no adecuadas para el funcionamiento en miembros de acuerdo con la presente ¡nvención hasta el punto de uso. Las regiones de puerto pueden ser activadas, por ejemplo mediante activación manual, intervención de la persona que usa el miembro, o a través de medios de activación automática tales como la humectación del miembro de transporte. Otros mecanismos alternativos para la activación de las regiones de puerto pueden incluir cambios de temperatura, por ejemplo de la temperatura ambiental a la del cuerpo de un usuario o el pH, por ejemplo del líquido de transporte o un estímulo eléctrico o mecánico. Como se ha descrito en el contexto de los materiales de paquete osmótico anteriormente, las membranas útiles para la presente invención no tienen un requerimiento específico de una cierta impermeabilidad salina. En tanto que las regiones de puerto y los materiales adecuados se han descrito con respecto a sus propiedades o parámetros descriptivos, a continuación se describirán algunos de los materiales que satisfacen los diferentes requerimientos, enfocándose por tanto en el transporte de líquidos acuosos. Los materiales adecuados pueden ser espumas de celda abierta, tales como las espumas de emulsión de fase interna elevada pueden ser membranas de nitrato de celulosa, membranas de acetato de celulosa, películas de polivinil difluorido, materiales no tejidos, materiales tejidos tales como mallas hechas a partir de metal o polímeros a partir de poliamida o poliéster. Otros materiales adecuados pueden ser películas, aberturas, tales como las formadas por vacío, con hidroaberturas, con aberturas mecánicas o rayo láser o películas tratadas con haces electrónicos, iónicos o de iones pesados. Los materiales específicos son membranas de acetato de celulosa, tal como se describe en el documento US 5,108,383 (White, Allied-Signal Inc.). Las membranas nitrocelulosa como están disponibles a partir de por ejemplo Advanced Microdevices (PCT) LTD, Ambala Cantt. INDIA llamadas CNJ-10 (Lot # F 030328) y CNJ-20 (Lot # F 024248). Membranas de acetato de celulosa, membranas de nitrato de celulosa, membranas PTFE, membranas de poliamida, membranas de poliéster como están disponibles por ejemplo de Sartorius en Góttingen, Alemania y Millipore en Bedford USA, que pueden ser muy adecuadas. Asimismo las películas microporosas, tales como la PE/PP llenada con partículas CaCO3, o el llenador que contiene películas PET como se describe en EP-A-0.451.797. Otras modalidades para los materiales de región de puerto pueden ser películas de polímero con aberturas a través de haz iónico, tales como las fabricadas a partir de PE como se describe en "¡on Tracks and Microtechnology - Basic Principies and Applications" editadas por R. Spohr y K. Bethge, publicada por Vieweg, Wiesbaden, Alemania 1990. Otros materiales adecuados son mallas poliméricas tejidas, tales como mallas de poliamida o polietileno como están disponibles de Verseidag en Geldernm-Waldbeck, Alemania, o SEFAR en Rüschlikon, Suiza. Otros materiales que pueden ser adecuados para las aplicaciones actuales son materiales tejidos hidrofilizados, tales como se conocen bajo la designación de DRYLOFT® de Goretex en Newark, DE 19711, USA. Además, ciertos materiales no tejidos son adecuados, tales como los disponibles bajo la designación CoroGard® de BBA Corovin, Peine, Alemania, que también puede utilizarse, es decir si tales tramas están especialmente diseñadas para la distribución de tamaño de poro relativamente estrecho, como los que comprenden las tramas "sopladas por fusión" adecuadas. Para aplicaciones con escasos requerimientos de flexibilidad de los miembros, o cuando una cierta rigidez es deseable, las mallas de filtro metálico del tamaño de poro adecuado pueden ser apropiadas, tales como HIGHFLOW de Haver & Bócker, en Oelde, Alemania.

Elementos adicionales En tanto que la definición de volumen, pared, y región externa se ha hecho anteriormente con relación a la función de cada una de esas regiones, opcionalmente puede haber elementos agregados a los materiales que forman esas regiones, los cuales pueden extenderse dentro de una región cercana sin extender la funcionalidad de manejo de líquido, sino que mejoran otras propiedades, tal como la resistencia mecánica o los aspectos de tacto o visual de los materiales que forman la región o de toda la estructura. Por ejemplo, una estructura de soporte puede agregarse al exterior de la pared o región de puerto, la cual puede ser tan abierta que no impacta sobre las propiedades de manejo de fluido y como tal se consideraría funcionalmente perteneciente a la región externa. Cuando tal elemento de soporte abierto se extiende desde la región de pared dentro de la región interna o de volumen, pertenecerá funcionalmente a la región de volumen. Si existe una transición gradual entre esos materiales y/o elementos, las definiciones hechas para las regiones funcionales respectivas permitirán una clara distinción de los materiales que forman la región y los elementos adicionales. Además, existen elementos unidos a o integrales con el miembro de transporte de líquido para ayudar en su implementación dentro de un sistema absorbente, o un artículo que comprende un miembro de transporte de líquido.

Funcionalidad del miembro de transporte Durante la absorción, ambos miembros de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención así como ciertos materiales convencionales no extraen el aire dentro de sus respectivas estructuras, de materiales convencionales, materiales fibrosos o formas convencionales, el líquido extraído dentro de la estructura desplaza el aire dentro de la estructura. Sin embargo, los materiales porosos convencionales tales como estructuras fibrosas, típicamente no extraen el aire dentro de sí mismos durante la absorción, y el aire entra conforme el líquido es extraído de la estructura. El miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención no extrae el aire dentro de la estructura bajo condiciones de uso normales. La propiedad que determina el punto en el que el aire entrará al sistema está referida en la presente como la operación de punto de burbuja. El aire no entrará al miembro de transporte hasta que la presión de punto de burbuja (BPP) sea alcanzada, debido a la funcionalidad de la membrana del material de la región o regiones de puerto. Por tanto, una vez que el líquido ha entrado al miembro, no será reemplazado por aire hasta que se alcance la bpp del miembro.

Permeabilidad Una propiedad adicional del miembro de transporte de líquido es la permeabilidad k (miembro de transporte de líquido) como la permeabilidad promedio a lo largo de la trayectoria de flujo del líquido transportado. El miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención tiene una permeabilidad que es mayor que la permeabilidad de un sistema capilar con capacidad de transporte de líquido idéntica. Esta propiedad está referida como una "permeabilidad crítica" k(crit). La permeabilidad crítica del miembro de transporte de la presente invención, es preferiblemente por lo menos dos veces tan alta como un sistema capilar con idéntica capacidad de transporte de líquido vertical más preferiblemente de por lo menos cuatro veces tan alta y de manera más preferible por lo menos diez veces mayor que un sistema capilar con una capacidad de transporte de líquido vertical idéntica. Para los tubos capilares, la permeabilidad k{crit} puede ser determinada por medio de la tensión de adhesión como se deriva a partir de la ley de Darcy como sigue: K{crít} (e{miembro de transporte de líquido}/2)* (s*cos(T))**2/(bpp {miembro de transporte de líquído}**2) en donde k{crit} es la permeabilidad crítica en unidades de [m2] e{miembro de transporte de líquido} es la porosidad promedio del miembro de transporte de líquido [-]; s{liqu} es la energía de superficie de líquido en [cP] s*cos(T) define la tensión de adhesión en [cP] con el ángulo de contacto de retroceso T. Bpp {miembro de transporte de líquido} es la presión de punto de burbuja del miembro de transporte de líquido, expresada en [kPa] como se describió anteriormente. El valor máximo que puede alcanzarse para tal sistema pude aproximarse asumiendo el valor máximo para el término cos(T), es decir 1 : K{crit, max}=(e{miembro de transporte de líquido}/2*)s{líquido}**2/(bpp{miembro de transporte de líquido})**2 Otra forma de expresar la k{crit} por medio de la habilidad el miembro para transportar el líquido verticalmente por lo menos contra una presión hidrostática que corresponde a una cierta altura h y una constante de gravedad g: K{crit,max}=e{miembro de transporte de líquido}/2)*s{liqu}**2/(p{liqu}*g*h)**2. La permeabilidad de un material o miembro de transporte puede determinarse a través de varios métodos, tal como mediante el uso de la Prueba de Transporte de Líquido como se describe a continuación, o mediante el uso de la Prueba de Permeabilidad como se describe a continuación, y se comparan después con la permeabilidad crítica como se calculó a partir de las ecuaciones anteriores. En tanto que la propiedad de bpp ya sea descrito en el contexto de las regiones de puerto, asimismo el miembro de transporte completo puede describirse por tanto. En consecuencia, la bpp adecuada para el miembro depende del uso pretendido, y los valores adecuados así como los comunes y los rangos son esencialmente iguales para el miembro y para la región de puerto como se describió antes. Un miembro de líquido de transporte de acuerdo con la presente invención puede también ser descrito por ser sustancialmente impermeable al aire hasta una cierta bpp, por lo que el miembro de transporte de líquido de la presente invención tiene una permeabilidad general que es mayor que la permeabilidad para un material dado que tiene una distribución de tamaño de polvo homogénea y una bpp equivalente. Incluso otra forma para describir la funcionalidad de un miembro de transporte de líquido es mediante el uso de la permeabilidad de fluido promedio kb de la región de volumen/interna y la presión de punto de burbuja del miembro. El miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención debe tener una bpp relativamente alta {miembro de transporte de líquido} y una alta k {miembro de transporte de líquido} al mismo tiempo. Esto puede representarse gráficamente cuando se gráfica k {miembro de transporte de líquido} sobre bbp en un diagrama logarítmico doble (como en la Figura 6 en donde la bbp es expresada en "altura en cm. de la columna de agua", la cual puede ser convertida fácilmente en una presión). En la presente, para una combinación de energía de superficie determinada del líquido y los materiales de miembro generalmente puede observarse una correlación de izquierda superior a derecha inferior. Los miembros de acuerdo con la presente invención tienen propiedades en la región derecha superior (I) sobre la línea de separación (L), en tanto que las propiedades de materiales convencionales están mucho más en la esquina inferior izquierda en la región (II), y tiene las limitaciones del mecanismo de transporte capilar puro, como se indica esquemáticamente mediante la línea recta en el diagrama logarítmico. Otra forma para describir la funcionalidad del miembro de transporte del líquido es considerar el efecto del transporte de líquido como una función de la fuerza impulsora. En contraste, para miembros de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención, la resistencia de flujo es independiente de la fuerza impulsora en tanto que el diferencial de presión es menor que la bpp del miembro de transporte. Por tanto el flujo es proporcional a la presión de impulso (hasta la bpp). Un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención puede describirse además por tener altas velocidades de flujo como se calcula en el área de sección transversal de la región interna. Por tanto, el miembro debe tener una velocidad de flujo promedio en 0.9kPa del diferencial de presión de succión adicional para la altura H0 cuando se prueba en la Prueba de Transporte de Líquido a una altura H0> como se describe posteriormente en la presente, de por lo menos 0.1 g/s/cm2, preferiblemente de por lo menos 1g/cm2/seg, más preferiblemente de por lo menos 5 g/cm2/seg, incluso de manera más preferible de por lo menos 10 g/cm2/seg, o incluso de por lo menos 20 g/cm2/seg y de manera mas preferible de por lo menos 50 g/cm2/seg. Además de los requerimientos anteriores, el miembro de transporte de líquido debe tener una cierta resistencia mecánica contra la presión o fuerzas externas. Para ciertas modalidades, la resistencia mecánica a las presiones y fuerzas internas puede ser relativamente alta para evitar la extracción por presión de líquido fuera del miembro de transporte, lo cual, por ejemplo puede lograrse utilizando material rígido/no deformable en la región interna. Para otras ciertas modalidades, esta resistencia puede estar en un rango medio, permitiendo por tanto la explotación de la presión por fuerzas externas por el miembro de transporte para crear un "efecto de bombeo". A fin de explicar adicionalmente las estructuras adecuadas para un miembro de transporte de líquido, el ejemplo simple antes mencionado de un tubo hueco que tiene una entrada y una salida, la entrada y la salida cubiertas, es decir cerradas, mediante membranas, también está considerado. Este tipo de estructura puede incluir alternativamente una estructura de soporte adicional tal como una malla abierta unida a la membrana de la región de puerto hacia la región interna. En la presente, el requerimiento de permeabilidad puede satisfacerse mediante la membrana misma, es decir no considerando el efecto de la estructura de soporte, si la estructura de soporte está suficientemente abierta para no tener un impacto negativo sobre la permeabilidad general o sobre las propiedades de manejo de la misma. Por tanto, el espesor de la región de puerto se refiere al espesor de la membrana solamente, es decir, no incluye el espesor de la estructura de soporte. Será evidente en el contexto específico, si por ejemplo tal estructura de soporte debe verse como un elemento de la región de puerto que no tiene impacto significativo sobre las propiedades de región de puerto, o por ejemplo, si la estructura de soporte tiene un espesor significativo y por tanto impacta sobre la permeabilidad del líquido después que penetra la región de puerto, ya sea que la estructura de soporte deba ser considerada o no como parte de la región interna. Si, por ejemplo, la estructura de soporte se extiende más en su espesor, permaneciendo aún conectada con la membrana, puede considerarse que pertenece funcionalmente a la región interna, tal como cuando la permeabilidad del compuesto "soporte/hueco interno" es impactada significativamente por la permeabilidad de la estructura de soporte. En consecuencia, este principio debe ser considerado para cada uno de los aspectos respectivos, como cuando se observa en las regiones de puerto, las regiones de volumen o el miembro de transporte completo. A continuación se describe como varios miembros se pueden combinar para crear estructuras adecuadas como miembros de transporte de líquido. Debe observarse, que debido a las múltiples opciones de diseño, una u otra estructura puede no ser diferenciable del todo de las propiedades antes descritas, aunque puede ser fácilmente evidente para la persona experimentada diseñar incluso opciones adicionales que siguen las enseñanzas adicionales en combinación con las modalidades más específicas.

Permeabilidad relativa Si la permeabilidad de la región interna/de volumen y las regiones de puerto puede determinarse en forma independiente, se prefiere que una o ambas de las regiones de puerto tengan una permeabilidad de líquido inferior que la región interna. Por tanto, un miembro de transporte de líquido debe tener una relación de permeabilidad de la región de volumen a la región de puerto de preferiblemente por lo menos 10:1, más preferiblemente de por lo menos 100:1, incluso más preferiblemente de por lo menos 1000:1 y aún relaciones de 100,000:1 son adecuadas.

Disposición relativa de las regiones Dependiendo de las modalidades específicas, puede haber varias combinaciones de la región interna y la pared con la región de puerto. Por lo menos una porción de las regiones de puerto tiene que estar en comunicación líquida con la región interna, para permitir que el fluido sea transferido hacia la misma. La región interna/de volumen debe comprender poros mayores que la región de pared. La relación de tamaño de poro de los poros internos a los poros de la región de puerto son preferiblemente de por lo menos 3:1, más preferiblemente de por lo menos 10:1, incluso más preferiblemente de por lo menos 100:1y de la manera más preferible de por lo menos 350:1. El área de las regiones de puerto típicamente será tan grande como o más grande que la sección transversal de las regiones internas, considerando por tanto las regiones respectivas juntas, es decir, si están presentes, las regiones de entrada o respectivamente las regiones de salida. En la mayoría de los casos, las regiones de puerto serán dos veces tan grandes como la sección transversal de la región interna, frecuentemente cuatro veces tan grande o incluso 10 veces tan grande como esa región.

Relación estructural de la regiones Las diferentes regiones pueden tener propiedades estructurales similares o diferentes, complementando posiblemente las propiedades estructurales tales como resistencia, flexibilidad y similares. Por ejemplo, todas las regiones pueden comprender material flexible diseñado para deformarse en forma cooperativa, por lo que la región interna comprende un material delgado hasta que se humecta que se expande al contacto con el líquido transportado, y la región de puerto comprende membranas flexibles y las paredes pueden hacerse de película flexible impermeable al líquido. El miembro de transporte puede hacerse de varios materiales, por lo que cada región puede comprender uno o más materiales. Por ejemplo, la región interna puede comprender materiales porosos, las paredes pueden comprender material de película y los puertos pueden comprender un material de membrana. Alternativamente, el miembro de transporte puede consistir esencialmente de un material con diferentes propiedades en varias regiones, tales como una espuma con poros muy grandes para proporcionar la funcionalidad de la región interna y poros más pequeños que circundan estos con la funcionalidad de membrana como materiales de puerto. Una forma para observar un miembro de transporte de líquido es ver la región interna que está encerrada mediante por lo menos una pared y/o región de puerto. Un ejemplo muy simple para esto es el tubo antes mencionado llenado con líquido y cerrado por membranas en ambos extremos, como se indica en la Figura 7. Tales miembros pueden considerarse para ser un "Miembro de Distribución Cerrado", conforme la región interna (703) está "encerrada" por la región de pared (702) que comprende las regiones de puerto (706,707). Es característico para tales sistemas, que -una vez que el miembro de transporte es activado o equilibrado-una punción sobre la región de pared externa puede interrumpir el mecanismo de transporte. El mecanismo de transporte puede mantenerse si solamente una pequeña cantidad de aire entra al sistema. Esta pequeña cantidad de aire puede acumularse en un área de la región interna en donde no es nociva para el mecanismo de transporte de líquido.

Para el ejemplo del tubo hueco con por lo menos un cuerpo abierto, la punción de las paredes resultará en la intervención inmediata del transporte de líquido y la pérdida de fluido. Este mecanismo puede ser explotado para definir la "Prueba de Sistema Cerrado", como se describe a continuación, la cual es una condición suficiente aunque no necesaria" par el miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente ¡nvención (es decir todos los miembros de transporte que satisfacen esa prueba pueden ser considerados que funcionan dentro de los principios de la presente invención, aunque no todos los miembros de transporte que fallan en esta prueba están fuera del principio). En una modalidad adicional como se describe en la Figura 8, el miembro de transporte de líquido puede comprender varias regiones de puerto internas y/o varias externas, por ejemplo como puede lograrse al conectar un número de tubos (802) y cerrar varias aberturas extremas con puertos de entrada 806 y un puerto de salida 807, circunscribiendo de esta manera la región interna 803 o un sistema "dividido" donde el fluido es transportado simultáneamente hacia más de una ubicación (más de un puerto de salida). Alternativamente, el transporte para diferentes ubicaciones puede ser selectivo (por ejemplo, los huecos en un material de transporte sobre la ruta hacia un puerto pueden llenarse con material soluble en agua, y los huecos en el material de transporte en la ruta hacia un segundo puerto pueden llenarse con un material soluble en aceite. Asimismo, el miembro de transporte puede ser hidro y/u oleofílico para mejorar adicionalmente la capacidad de selección).

En una modalidad adicional como se indica en la Figura 9 la región (903) puede segmentarse más de una región, tal como se visualiza mediante una observación de un grupo de tubos paralelos, mantenidos en posición a través de medios de fijación adecuados, (909) circunscritos por una región de pared (902), que comprende la región de puerto (907) y los medios de separación internos (908). Puede observarse también que por lo menos parte del material de membrana está colocado dentro de las regiones internas/de volumen, y el material de membrana puede incluso formar las paredes de los tubos. En una modalidad adicional (Figura 10), la región de pared externa consta esencialmente de la región de puerto permeable con las regiones de puerto de entrada (1006) y de salida (1007), es decir, la región interna (1003) no está circunscrita por la región impermeable del todo. Las regiones de puerto de entrada y de salida pueden tener la misma permeabilidad o pueden tener un grado de permeabilidad diferente, tal como se indica por las regiones (1006) y (1007). Por tanto, la región interna puede estar envuelta por un material de membrana, por lo cual las regiones de puerto de entrada y de salida como parte de la región de puerto general puede ser determinada mediante la conexión a las fuentes/vertederos, como se describe más a continuación para los sistemas de transporte de líquido. Asimismo, las regiones de puerto y la región interna pueden estar conectadas por una región de transición gradual, tal como el miembro de transporte que aparece para ser un material unitario con propiedades variables.

En modalidades adicionales (Fig. 11), el miembro de transporte de líquido puede tener una región de puerto de entrada y una región de puerto de salida (1006 resp. 1007). Además de la funcionalidad de transporte de líquido, este miembro puede recibir y/o liberar el líquido por tener al menos partes de la región de pared (1102) capaces de deformar, de manera que el miembro total puede incrementar el volumen de la región interna (1103) para acomodar el volumen recibido adicionalmente de líquido o para acomodar el líquido contenido inicialmente el cual puede ser liberado a través de las regiones de puerto. En esos miembros, un vertedero o fuente de líquido puede combinarse integralmente con el miembro de transporte de líquido, y el miembro de transporte de líquido puede tener un vertedero o fuente de líquido incorporado integralmente en el mismo, tal como se ilustra mediante los elementos (1111) en la Figura 11. Una modalidad adicional puede comprender materiales altamente absorbentes tales como los materiales superabsorbentes u otros materiales altamente absorbentes como se describe con mayor detalle en la Solicitud de Patente Norteamericana Serie No. 09/042429, presentada el 13 de marzo de 1998, a nombre de T.

DesMarais et al., combinada con la región de puerto hecha de una membrana adecuada, y paredes flexiblemente expandibles para permitir un incremento en el volumen del miembro de almacenamiento. Una modalidad adicional de tal sistema con un vertedero de líquido integral con el miembro de transporte de líquido, es un material "delgado hasta que se humedece" en combinación con una membrana adecuada. Tales materiales son bien conocidos tales como a partir de US-A-5.108.383, los cuales son materiales de espuma hidrofílica porosa de celdas abiertas, como la producida por el proceso de emulsión de fase interna elevada. El tamaño de poro, la resistencia de polímero, la Temperatura de Transición Vitrea Tg) y las propiedades hidrofílicas están diseñadas de manera que los poros se colapsan cuando son deshidratados y por lo menos parcialmente secados y se expanden a la humectación. Una modalidad específica es una capa de espuma, la cual puede expander su calibre a la absorción de líquido y volverse a colapsar a la remoción adicional del líquido. En una modalidad adicional, la región interna puede estar carente de líquido al inicio del proceso de transporte de líquido, (es decir contiene un gas a una presión menor que la presión ambiental que circunda el miembro de transporte de líquido). En tales casos, el líquido suministrado por una fuente del líquido puede penetrar a través de la región de puerto de entrada para llenar primero los huecos de la membrana y después la región interna. La humectación inicia después los mecanismos de transporte de acuerdo con la presente invención humectando por tanto y penetrando en la región de puerto de salida. En tal caso, las regiones internas pueden no ser llenadas completamente con el fluido de transporte, aunque una cierta cantidad de gas o vapor puede ser retenida. Si el vapor o gas es soluble en el líquido transportado, es posible que después de que pasa algún líquido a través del miembro, este sustancialmente todo el gas o vapor inicialmente presentes sean removidos y las regiones internas sean sustancialmente libres de huecos. Por supuesto, en los casos con vapor o gas residual que está presente en la región interna, esto puede reducir la sección transversal disponible efectiva del miembro de fluido, a menos que se tomen medidas específicas tales como las indicadas en la Figura 12, con la región de pared (1202) que comprenden las regiones de puerto (1206 y 1207) que circunscriben la región interna (1203) y con la región (1210) para permitir que se acumule el gas. Otra modalidad más puede utilizar diferentes tipos de fluido, por ejemplo, el miembro puede ser llenado por un líquido en base acuosa, y el mecanismo de transporte es tal, que un líquido posiblemente inmiscible no acuoso (como el aceite) entra al miembro de transporte de líquido por medio del puerto de entrada en tanto que el líquido sale del miembro a través de la salida. En modalidades adicionales de la presente invención pueden combinarse una o más de las modalidades antes descritas.

Sistema de Transporte de Líguido A continuación se describe la disposición adecuado para un miembro de transporte de líquido a fin de crear un Sistema de Transporte de Líquido adecuado (LTS) de acuerdo con la presente invención. Un Sistema de Transporte de líquido dentro del alcance de la presente invención comprende la combinación de por lo menos un miembro de transporte de líquido con por lo menos un vertedero o fuente de líquido adicional en comunicación líquida con el miembro.

Un sistema puede comprender además múltiples vertederos o fuentes, y también puede comprender múltiples miembros de transporte de líquido, tal como una disposición en paralelo. Esto último puede crear una redundancia, para asegurar la funcionalidad del sistema incluso si un miembro de transporte falla. La fuente puede ser de cualquier forma de líquido libre o líquido enlazado en forma suelta para ser fácilmente disponible para ser recibido por el miembro de transporte. Por ejemplo, un depósito de líquido, o un volumen de flujo libre de líquido, o una estructura porosa abierta llenada con líquido. El vertedero puede ser de cualquier forma de una región receptora de líquido. En ciertas modalidades, se prefiere tener el líquido unido más herméticamente que el líquido en la fuente del mismo. El vertedero puede también ser un elemento o región que contiene líquido libre, tal como el líquido que sería capaz de fluir libremente o por gravedad impulsado lejos del miembro. Alternativamente, el vertedero puede contener material absorbente o superabsorbente, espumas absorbentes, espumas expandibles, alternativamente puede ser de un sistema de falla activado por resorte o puede contener material osmóticamente funcional o combinaciones de los mismos. La comunicación del líquido en este contexto se refiere a la habilidad de los líquidos para transferir o ser transferidos desde el vertedero o fuente hacia el miembro, tal como puede lograrse fácilmente poniendo en contacto los elementos o llevando los elementos tan cerca uno del otro que el líquido puede enlazar el espacio remanente.

Tal sistema de transporte de líquido comprende un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la descripción anterior más por lo menos un vertedero o fuente de líquido. El término aplica por lo menos a sistemas, donde el miembro de transporte de líquido mismo puede almacenar o liberar líquidos, tal como un sistema de transporte de líquido que comprende: un vertedero y un miembro de transporte de líquido de liberación de líquido; ó una fuente y un miembro de transporte de líquido receptor de líquido; ó un vertedero y una fuente y un miembro de transporte de líquido. En cada una de esas opciones, el miembro de transporte de líquido puede tener las propiedades de liberación o recepción de líquido además de una fuente o vertedero fuera del miembro. Por lo menos una porción de la región de puerto debe estar en comunicación líquida con el líquido de la fuente y cuando sea aplicable el material de vertedero. Un enfoque es tener el material de región de puerto que forma la superficie externa del miembro de transporte de líquido, en parte o como la superficie externa completa, para permitir que los líquidos tales como los líquidos de la fuente de vertedero de líquido entren en contacto fácilmente con las regiones de puerto. El tamaño de región de puerto efectivo puede ser determinado por el tamaño de la comunicación de líquido con el vertedero o la fuente respectivamente. Por ejemplo, el total de las regiones de puerto pueden estar en contacto con el vertedero o fuente, o solamente una parte del mismo. Alternativamente, por ejemplo, cuando existe una región de puerto homogénea, esta puede ser distinguida en regiones de puerto de entrada separadas efectivas y regiones de puerto de salida efectivas en donde la región de puerto está en contacto con la fuente del líquido y/o el vertedero respectivamente. Será evidente, que un vertedero debe ser capaz de recibir líquidos desde el miembro (y cuando sea aplicable desde las regiones de puerto respectivas) y una fuente debe ser capaz de liberar el líquido hacia el miembro (y cuando sea aplicable hacia las regiones de puerto respectivas). En lo sucesivo, una fuente de líquido para un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención puede ser un líquido de flujo libre, tal como la orina liberada por un usuario, o un recipiente de agua abierto. Una región de fuente de líquido puede ser también un recipiente intermedio, tal como un miembro de adquisición de líquido en artículos absorbentes. Análogamente, un vertedero de zinc puede ser un canal de flujo libre, o un recipiente de expansión, por ejemplo, un elemento con fuelle es combinado con expansión mecánica por medios separadores, tales como resortes. Una región de vertedero de líquido puede también ser un elemento de almacenamiento de líquido final de los miembros absorbentes, tal como es útil en los artículos absorbentes y similares.

Dos o más sistemas de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención pueden colocarse también en un "diseño en cascada" (Fig. 13), con regiones de pared (1302), regiones de puerto (1306, 1307) y materiales de vertedero de líquido (1311). En la presente, la trayectoria de flujo de fluido general ¡rá a través de un sistema de transporte de líquido después del siguiente. Por lo tanto, la región de puerto de entrada de un sistema de transporte de líquido subsecuente puede encargase de la funcionalidad de vertedero de un sistema previo, al igual que cuando las regiones de puerto de entrada y salida están en comunicación de fluido una con la otra. Tal comunicación de fluido puede ser de contacto directo, o puede ser a través de un material intermedio. Una modalidad específica de tal "cascada" puede ser en conexión con dos o más "paquetes osmóticos de membrana" que comprenden membranas de propiedades adecuadas, por lo que energía de succión osmótica se incrementa con los paquetes subsecuentes. Cada uno de los paquetes puede ser considerado como un miembro de transporte de líquido y la conexión de los paquetes definirá las regiones de puerto e entrada y salida de cada paquete o miembro. Por lo tanto, los paquetes pueden ser encerrados por un material (tal como del tipo de membrana flexible), o incluso varios paquetes pueden tener un elemento de membrana unitaria. En una modalidad preferida, un sistema de transporte de líquido tiene una capacidad absorbente de por lo menos 5 g/g, preferiblemente de por lo menos 10 g/g, más preferiblemente de por lo menos 50 g/g, y de la manera mas preferible de por lo menos 75 g/g en base al peso de material de vertedero, cuando se mide en la prueba de absorbencia por demanda como se describe a continuación. En otra modalidad preferida, el sistema de transporte de líquido contiene un vertedero que comprende un material absorbente que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 10 g/g, preferiblemente de por lo menos 20 g/g, y más preferiblemente de por lo menos 50 g/g, en base al peso del sistema de transporte de líquido, cuando se mide en la Prueba de Capacidad Centrífuga en bolsa de té, como se describe a continuación. En una modalidad preferida adicional, el sistema de transporte de líquido comprende un material absorbente que proporciona una capacidad absorbente de por lo menos 5 g/g, preferiblemente de por lo menos 10 g/g, más preferiblemente de por lo menos 50 g/g, o de la manera mas preferible de por lo menos 75 g/g hasta una succión capilar que corresponde a la succión capilar del punto de burbuja del miembro, especialmente de por lo menos 4 kPa, preferiblemente de por lo menos 10 kPa, cuando se somete a la prueba de absorción capilar, tal como se describe en detalle en la copendiente solicitud PCT US98/13497, presentada el 29 de junio de 1998, e incorporada aquí por referencia. Tales materiales exhiben de manera preferible una baja capacidad absorbente en la Prueba de Absorción Capilar sobre la presión de punto de burbuja, tal como 4kPa o incluso 10kPa, de menos de 5 g/g, preferiblemente de menos de 2 g/g, más preferiblemente de menos de 1 g/g y de la manera más preferible de menos de 0.2 g/g. En ciertas modalidades específicas, el miembro de transporte de líquido puede contener materiales superabsorbentes de espuma o hechos con la polimerización de emulsión de fase interna elevada, tal como se describe en la solicitud PCT US98/05044.

Típicamente, la succión de material de vertedero de líquido no excederá la presión del punto de ebullición de burbuja de la región de puerto.

Aplicaciones Existe un amplio campo de aplicación para los miembros de transporte de líquido o sistema de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención. Lo siguiente no debe considerarse como limitante en forma alguna, sino como áreas de ejemplo, donde tales miembros o sistemas son útiles. Las aplicaciones adecuadas pueden encontrarse para un vendaje, u otros sistemas absorbentes de cuidado de la salud. En otro aspecto, el artículo puede ser un sistema o miembro de transporte de agua, que combina opcionalmente la funcionalidad de transporte con funcionalidad de filtración, por ejemplo, purificando el agua que es transportada. Asimismo, el miembro puede ser útil en la operación de limpieza para remover los líquidos o mediante la liberación de fluidos en una forma controlada. Un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención también puede ser un absorbedor de grasa o aceite. Una aplicación específica puede verse en los sistemas de irrigación de autorregulación para plantas. Por lo tanto el puerto de entrada puede estar sumergido en un recipiente, y el miembro de transporte puede estar en la forma de un tubo alargado. En contraste con los sistemas de irrigación conocidos (tales como los conocidos bajo BLUMAT como están disponibles de Jade @ National Guild, PO Box 5370, Mt Crested Butte, CO 81225), el sistema de acuerdo con la presente invención no perderá su funcionalidad al secado del recipiente, sino que permanece en funcionamiento hasta y después de que el recipiente es reabastecido. Una aplicación adicional puede verse en los sistemas de acondicionamiento de aire, con una ventaja similar como se describe para los sistemas de irrigación. Así mismo, debido a los pequeños tamaños de poro de las regiones de puerto, este sistema sería más fácil de limpiar que los auxiliares de humectación convencionales, tales como las estructuras de arcilla porosa, o los elementos de tipo de papel de tinción. Incluso una aplicación adicional es el reemplazo de bombas miniatura, tal como puede contemplarse en los sistemas biológicos o incluso en el campo de la medicina. Una aplicación adicional más puede observarse en el transporte selectivo de líquidos tales como cuando se pretende transportar el aceite lejos de la mezcla de aceite/agua. Por ejemplo, en los derrames de aceite sobre un agua, un miembro de transporte de líquido puede utilizarse para transferir el aceite en un recipiente adicional. Alternativamente, el aceite puede ser transportado en un miembro de transporte de líquido que comprende en la presente, una funcionalidad de vertedero para aceite. Una aplicación adicional usa el miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención como una transmisor como una señal. En tal aplicación, la cantidad total del líquido transportado no debe ser muy grande, sino que el transporte debe ser reducido. Esto puede lograrse al tener un miembro de transporte llenado con líquido, el cual a la recepción de una cantidad pequeña de líquido en el puerto de entrada libera de manera prácticamente inmediata el líquido en el puerto de salida. Este líquido puede ser usado para estimular la reacción adicional, tal como una señal o activar una respuesta, por ejemplo, disolviendo un sello para liberar la energía mecánica, almacenada para crear un cambio tridimensional en la forma o estructura. Una aplicación más explota los tiempos de respuesta muy breves del transporte de líquido y el tiempo de respuesta prácticamente inmediato. Una aplicación particularmente útil para tales miembros de transporte de líquido puede observarse en el campo de los artículos absorbentes, tales como artículos de higiene desechables, como lo son los pañales para bebé o similares para artículo absorbente desechable.

Artículos Absorbentes - descripción general Un artículo absorbente comprende generalmente: - un núcleo absorbente o estructura de núcleo (la cual puede comprender los miembros de transporte de fluido mejorados de acuerdo con la presente invención, y que puede constar de subestructuras adicionales); - una cubierta superior permeable al fluido; - una cubierta posterior sustancialmente impermeable al fluido; opcionalmente características adicionales como elementos de cierre o elastificación. La Figura 14 es una vista en planta de una modalidad ilustrativa de un artículo absorbente de la invención el cual es un pañal. El papal 1420 está mostrado en la Figura 4 en su estado no contraído plano (es decir con colocación por contracción inducida de elástico excepto en los paneles laterales en donde el elástico se deja en su condición relajada) con porciones de la estructura que están recortadas para mostrar más claramente la construcción del pañal 1420 y con la porción del pañal 1420 que confronta en alejamiento del usuario, la superficie externa 1452, que confronta hacia el usuario. Como se muestra en la Figura 14, el pañal 1420 comprende un ensamble de contención 1422 que comprende preferiblemente una cubierta superior permeable al líquido 1424, una cubierta posterior impermeable al líquido 1426 unida con la cubierta superior 1424, y un núcleo absorbente 1428 colocado entre la cubierta superior 1424 y la cubierta superior 1426; los paneles laterales elastificados 1430; los dobleces para pierna elastificados 1432; una característica de cintura elástica 1434; y un sistema de cierre que comprende un sistema de sujeción de tensión doble que generalmente multiplica el diseñado como 1436. El sistema de sujeción de tensión doble 1436 comprende preferiblemente un sistema de sujeción primario 1438 y un sistema de cierre de cintura 1440. El sistema de sujeción primario 1438 comprende preferiblemente un par de miembros de aseguramiento 1442 y un miembro de descarga 1444. El sistema de cierre de cintura 1440 está mostrado en la Figura 14 para comprender preferiblemente un par de primeros componentes de aseguramiento 1446 y un segundo componente de aseguramiento 1448. El pañal 1420 comprende preferiblemente también un parche de colocación 1450 ubicado subyacente a cada primer componente de aseguramiento 1446. El pañal 1420 está mostrado en la Figura 14 para tener una superficie externa 1452 (que confronta hacia el observador en la Figura 14), una superficie interna 1454 opuesta a la superficie externa 1452, una primera región de cintura 1456, una segunda región de cintura 1458, opuesta a la primera región de cintura 1456 y una periferia 1460, que está definida por los bordes externos del pañal 1420 en los cuales los bordes longitudinales están designados 1462 y los bordes extremos están designados 1464. La superficie interna 1454 del pañal 1420 comprende aquella porción del pañal 1420 el cual está ubicado adyacente al cuerpo del usuario durante el uso (es decir, la superficie interna 1454 generalmente está formada mediante por lo menos una porción de la cubierta superior 1424 y los otros componentes unidos a la cubierta superior 1424). La superficie externa 1452 comprende aquella porción del pañal 1420 que está colocada en alojamiento del cuerpo del usuario (es decir, la superficie externa 1452 generalmente está formada mediante por lo menos una porción de la cubierta posterior 1426 y otros componentes unidos a la cubierta posterior 1426). La primera región de cintura 1456 y la segunda región de cintura 1458 se extienden, respectivamente, desde los bordes extremos 1464 de la periferia 1460 hacia la línea central lateral 1466 del pañal 1420. Las regiones de cintura comprenden cada una región central 1468 y un par de paneles laterales que comprenden típicamente las porciones laterales externas de las regiones de cintura. Los paneles laterales colocados en la primera región de cintura 1456 están designados 1470, en tanto que los paneles laterales en la segunda región de cintura 1458 están designados 1472. En tanto que no es necesario que los pares de paneles laterales o cada panel lateral sea idéntico, estos preferiblemente son imágenes a espejo uno del otro. Los paneles laterales 1472 colocados en la segunda región de cintura 1458 pueden ser extendibles elásticamente en la dirección lateral (es decir, paneles laterales elastificados 1430. (La dirección lateral (dirección x o ancho) está definida como la dirección paralela a la línea central lateral 1466 del pañal 1420; la dirección longitudinal (dirección y o longitud) que está definida como la dirección paralela a la línea central lateral 1467; y la dirección axial (dirección Z o espesor) que está definida como la dirección que se extiende a través del espesor del pañal 1420). La Figura 14 muestra una forma específica del pañal 1420 en la que la cubierta superior 1424 y la cubierta posterior 1426 tienen dimensiones de longitud y ancho generalmente mayores que aquellas del núcleo absorbente 1428. La cubierta superior 1424 y la cubierta posterior 1426 se extienden más allá de los bordes del núcleo absorbente 1428 para formar de esta manera la periferia 1460 del pañal 1420. La periferia 1460 define el perímetro externo o, en otras palabras los bordes del pañal 1420. La periferia 1460 comprende los bordes longitudinales 1462 y los bordes extremos 1464. En tanto que cada doblez para pierna elastificado 1432 puede estar configurado para ser similar a cualquiera de las bandas para pierna, aletas laterales, dobleces de barrera o dobles elásticos antes descritos, se prefiere que cada doblez para pierna elastificado 1432 comprenda por lo menos un doblez de barrera interno 1484 que comprende una aleta de barrera 1485 y un miembro elástico de separación 1486 tal como se describe en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica antes mencionada 4,909,803. En una modalidad preferida, el doblez para pierna elastificado 1432 comprende adicionalmente un doblez de articulación elástico 14104 con una o más bandas 14105 colocadas fuera del doblez de barrera 1484 tal como se describe en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica antes referida 4,695,278. El pañal 1420 puede comprender además una característica de cintura elástica 1434 que proporciona ajuste y contención mejorados. La característica de cintura elástica 1434 se extiende por lo menos longitudinalmente hacia afuera de por lo menos uno de los bordes de cintura 1483 del núcleo absorbente 1428 en por lo menos la región central 1468 y generalmente forma por lo menos una porción del borde extremo 1464 del pañal 1420. Por tanto, la característica de cintura elástica 1434 comprende aquella porción del pañal que se extiende por lo menos desde el borde de cintura 1483 del núcleo absorbente 1428 hacia el borde extremo 1464 del pañal 1420 y está destinado a ser colocado adyacente a la cintura del usuario. Los pañales desechables están construidos generalmente para tener dos características de cintura elásticas, una colocada en la primera región de cintura y una colocada en la segunda región de cintura. La banda de cintura elastificada 1435 de la característica de cintura elástica 1434 puede comprender una porción de la cubierta superior 1424, una porción de la cubierta posterior 1426, que preferiblemente ha sido extendida mecánicamente y un material de bi-laminado que comprende un miembro elastomérico 1479 colocado entre la cubierta superior 1424 y la cubierta posterior 1426 y un miembro elástico 1477 colocado entre la cubierta posterior 1426 y el miembro elastomérico 1476. Este como otros componentes del pañal se dan como más detalle en el documento WO 93/1669 el cual está incorporado a la presente mediante referencia.

Núcleo absorbente El núcleo absorbente debe ser generalmente comprimible, conformable, no irritante para la piel del usuario y capaz de absorber y retener líquidos tal como la orina y otros exudados corporales.

Como se muestra en la Figura 14, el núcleo absorbente tiene una superficie de prenda de vestir, una superficie corporal, bordes laterales y bordes de cintura. El núcleo absorbente puede, además del miembro de transporte líquido de acuerdo con la presente invención, comprender una amplia variedad de materiales absorbentes de líquido o de manejo de líquido comúnmente utilizados en pañales desechables y otros artículos absorbentes tales como, pero sin limitarse a, pulpa de madera triturada, la cual es generalmente referida como fieltro de aire; polímeros soplados bajo fusión que incluyen co-forma; fibras de celulosa químicamente rigidizadas, modificadas o entrelazadas; papel tisú que incluyen envolturas de papel tisú y laminados de papel tisú. Los ejemplos generales para estructuras absorbentes se describen en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica 4,610,678 titulada "High-Density Absorbent Structures" emitida para Weisman et al. el 9 de septiembre de 1986; la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica 4,673,402, titulada "Absorbent Articles With Dual-Layered Cores", emitida a Weisman et al el 16 de junio de 1987; la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica 4,888,231 titulada "Absorbent Core Having A Dusting Layer" emitida para Angstadt el 19 de diciembre de 1989; EP-A-0 640 330 de Bewick-Sonntag et al.; US 5 180 622 (Berg et al.); US 5 102 597 (Roe et al.); US 5 387 207 (Dyer et al.). Tales estructuras similares pueden adaptarse para ser compatibles con los requerimientos establecidos a continuación para ser utilizados como el núcleo absorbente 28. El núcleo absorbente puede ser una estructura de núcleo unitaria, o puede ser una combinación de varias estructuras absorbentes, las cuales a su vez pueden constar de una o más subestructuras. Cada una de las estructuras o sub-estructuras puede tener una extensión esencialmente bidimensional (es decir, ser una capa) o una forma tridimensional. El miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención puede comprender por lo menos una región de puerto interna, la cual debe estar ubicada en la zona de carga del artículo. Esta región de puerto puede hacerse del material de membrana flexible que satisface los requerimientos como se describe en la presente, la cual puede estar conectada a una estructura fibrosa abierta de alta elasticidad que forma la región interna, la cual puede ser envuelta en películas impermeables flexibles, para formar las regiones de pared que pueden ser cerradas en forma adhesiva en todos los bordes excepto para la región de puerto. A fin de permitir un buen sellado general, la película impermeable puede traslapar la región del puerto de alguna manera para permitir que el adhesivo también haga enlace entre ellos. La Figura 15 muestra una modalidad específica de un artículo como se muestra en la Figura 14, con números análogos, y la Figura 16A muestra una vista en sección transversal simplificada parcialmente despiezada a lo largo de la línea A - A de la Figura 15, de nuevo con numeración análoga. En la presente, un núcleo absorbente (1528/1628) está hecho de un miembro de manejo de líquido adecuado que está construido a partir de una región de pared (1502, 1602) regiones de puerto (1506, 1507, 1606), y la región interna (1503, 1603). El miembro puede estar conectado a un vertedero de líquido (1511, 1611) y opcionalmente a una cubierta superior (1524, 1624) que está unida. El vertedero (1511, 1611) puede comprender el material de almacenamiento final, tal como el material superabsorbente o material poroso de alta absorbencia. Las regiones internas pueden ser llenadas con líquido, tal como agua, para estar listas para el transporte de líquido a través de las mismas inmediatamente después de la recepción del líquido en el puerto de entrada. Alternativamente, la región interna puede estar bajo vacío, el cual puede succionar el líquido a través del puerto de entrada mediante la activación de una película de barrera como una película de alcohol polivinílico que puede disolverse a la humectación. Una vez que la región interna está llenada con líquido, y por lo tanto también la región de puerto externa se humedece mediante el líquido, el mecanismo de transporte para un sistema prellenado tiene lugar. La modalidad como se muestra en la Figura 16B difiere de la Figura 16A en que las regiones internas comprenden el material de almacenamiento de líquido final, tal como el material superabsorbente o el material poroso de alta absorbencia en las mismas. Asimismo, los materiales promotores para mejorar los mecanismos de almacenamiento de líquido osmótico, tales como los descritos hasta ahora en la mencionada publicación de los Estados Unidos de Norteamérica US-A-5.108.383 (White, Allied Signal), pueden estar dentro de la región interna. En este caso, puede ser preferible tener la región interna no pre-llenada o por lo menos no en un grado importante, con el líquido de transporte, aunque se puede mantener la región interna bajo vacío hasta que se reciba el líquido transportado. El núcleo absorbente puede estar designado para no requerir ningún elemento de manejo de fluido adicional. Por ejemplo, el área de la región del puerto de entrada puede estar ajustada a su permeabilidad y calibre para permitir que la región del puerto adquiera inmediatamente el líquido a la velocidad de derrame y la región interna pueda ser ajustada mediante su permeabilidad de área de sección transversal para transmitir inmediatamente el líquido a la región de almacenamiento final. Alternativamente, el núcleo absorbente puede comprender otros elementos de manejo de fluido, tales como las regiones de adquisición, o las regiones de almacenamiento intermedio o similares. Asimismo, el "miembro de transporte de líquido en cascada" o "MOP" pueden ser elementos adecuados dentro de la construcción del núcleo.

Método de elaboración de miembros de transporte de líquido Los miembros de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención pueden producirse a través de varios métodos, los cuales tienen en común las etapas esenciales de combinar una región de volumen o interna con una región de pared que comprende regiones de puerto con selección apropiada de las propiedades respectivas como se describió anteriormente. Esto puede lograrse iniciando a partir de un material homogéneo e impartiendo en el mismo diferentes propiedades. Por ejemplo, si un miembro es un material de espuma polimérica, éste puede producirse a partir de un monómero con tamaños de poros variables, el cual será polimerizado para formar un miembro adecuado. Esto puede lograrse también iniciando a partir de varios materiales esencialmente homogéneos y combinando estos en el miembro. En esta ejecución puede proporcionarse un material de pared, el cual puede tener propiedades homogéneas o variables, y material de volumen que se puede proporcionar, el cual puede ser un material poroso abierto o un espacio hueco puede definirse para representar la región de volumen. Los dos materiales que pueden combinarse a través de técnicas adecuadas tales como empaquetadura o envoltura como se conoce en la técnica, de manera que el material de pared completamente circunscribe la región de volumen o el material de región de volumen. A fin de permitir el transporte de líquido, la región de volumen puede llenarse con líquido o puede estar sujetada a vacío, o puede equiparse con otros auxiliares para el vacío creado o el llenado del líquido. Opcionalmente, el método de formación de un miembro de acuerdo con la presente invención puede comprender la etapa de aplicar medios de activación, los cuales pueden ser del tipo mecánico, tales como los que proporcionan un elemento de liberación removible, tal como es bien conocido para los ejemplos como un papel de liberación para cubrir adhesivos, o al proporcionar un diseño de empaque, el cual permite el sellado del miembro hasta su uso, por lo que en el momento del uso tal sellado de empaque se abre o se remueve. Estos medios de activación pueden comprender también materiales que reaccionan al líquido de transporte, tal como en disolución. Tales materiales pueden aplicarse en las regiones de puerto, por ejemplo, para abrir las regiones de puerto en el uso, o tales materiales pueden aplicarse a las regiones de volumen, para permitir la expansión de esas regiones a la humectación. La elaboración de miembros de acuerdo con la presente invención puede hacerse en una forma esencialmente continua, teniendo varios materiales provistos en forma de rollo, los cuales son desenrollados y procesados o cualesquiera de los materiales pueden ser provistos en forma discreta, tales como piezas de espuma o partículas.

Ejemplos La siguiente sección proporciona ejemplos adecuados para los miembros y sistemas de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención, iniciando por lo tanto con la descripción de varias muestras, adecuadas para ser utilizadas en ciertas regiones de esos miembros o sistemas.

S-1 Muestras adecuadas para regiones de puerto: S-1.1: Malla de filtro tejida HIFLO®, tipo 20, tal como está disponible de Haver & Boecker, Oelde, Alemania, hecha a partir de acero inoxidable, que tiene una porosidad de 61% y un calibre de 0.09 mm, diseñada para filtrado hasta 19 µ a 20 µm. S-1.2a: Malla de poliamida Monodur tipo MON PA 20 N como está disponible de Verseidag en Geldern-Waldbeck, Alemania. S-1.2b: Malla de poliamida Monodur Tipo MON PA 42.5 N tal como está disponible de Verseidag en Geldern-Waldbeck, Alemania. S-1.3b: Malla de poliéster 03-15/10 de SEFAR en Rüschlikon, Suiza. S-1.3c: Malla de poliéster 03-20/14 de SEFAR en Rüschlikon, Suiza. S-1.3d: Malla de poliéster 03-1/1 de SEFAR en Rüschlikon, Suiza. S-1.3e: Malla de poliéster 03-5/1 de SEFAR en Rüschlikon, Suiza. S-1.3f: Malla de poliéster 03-10/2 de SEFAR en Rüschlikon, Suiza. S-1.3g: Malla de poliéster 03-11/6 de SEFAR en Rüschlikon, Suiza. S-1.4: Membranas de acetato de celulosa tal como se describe en el documento US 5,108,383 (White, Allied-Signal Inc.). S-1.5: Espuma de HIPE producida de acuerdo con las enseñanzas de la Solicitud de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica de No. de Serie 09/042429, presentada el 13 de marzo de 1998 por T. DesMarais et al., titulada "High Suction polymeric foam", la descripción de la cual se incorpora a la presente mediante referencia.

S-1.6: Medias de nylon, por ejemplo del tipo 1.5 den, comercialmente disponibles en Alemania, tal como Hudson. S-2 Muestras adecuadas para regiones de pared gue no representan regiones de puerto S-2.1: Película recubierta de adhesivo flexible, tal como está disponible comercialmente bajo el nombre comercial "d-c-fix" de Alkor, Gráfelfing, Alemania. S-2.2: Embudo de plástico Catálogo # 625 617 20 de Físher Scientific en Nidderau, Alemania. S-2.3: Tubería flexible (diámetro interno de aproximadamente 8 mm) tal como Masterflex 6404-17 por Nortor, distribuido por Barnant Company, Barrington, Illinois, 60010 U.S.A. S-2.4: Película de polietileno convencional tal como la utilizada como material de hoja posterior en pañales desechables como está disponible de Clopay Corp., Cincinnati, OH, US, bajo el código DH-227. S-2.5: Película de polietileno convencional tal como la usada como el material de cubierta posterior en pañales desechables, tal como está disponible de Nuova Pansac SpA en Milán, Italia, bajo el código BS 441118. S-2.6: Tubería PVC flexible por ejemplo Catálogo # 620 85384 de Fisher Scientific en Nidderau, Alemania. S-2.7: Tubo de PTFE por ejemplo, catálogo # 620 456 68 de Fisher Scientific en Nidderau, Alemania. S-3 Muestras adecuadas de región interna S-3:1: Hueco como se crea mediante cualquier pared rígida/región de puerto. S-3.2: Resortes metálicos que tienen un diámetro externo de 4 mm y una longitud de aproximadamente 6 cm con cualquier fuerza aplicada como están disponibles de Federnfabrik Dietz en Neustadt, Alemania, bajo la designación de artículo "federn" #DD/100. S-3.3: Espumas de celda abierta de Recticel en Bruselas, Bélgica tal como Filtren TM10 blue, Filtren TM20 blue, Filtren TM30 blue, Filtren Firend 10 black, Filtren Firend 30 black, Filtren HC 20 grey, Filtren Firend HC 30 grex, Bulpren S10 black, Bulpren S20 black, Bulpren S30 black). S-3.4: Espumas HIPE como se producen de acuerdo con las enseñanzas de la solicitud de Patente de los Estados Unidos de Norteamérica de No. de Serie 09/042418, presentada el 13 de marzo 15 de 1998 por T. DesMarais et al. titulada "Absorbent Materials For Distributing Aqueous Liquids", la descripción de la cual se incorpora a la presente mediante referencia. ^ S-3.5: Piezas de partículas de S-3.4 o S-3.3. w 20 S-4 Muestras para medios de creación de gradiente de presión S-4.1: Materiales de gradiente de presión osmótica de acuerdo con las enseñanzas de US-A-5,108,383 (White, Allied Signal). S-4.2: Diferencia de altura entre la entrada y la salida 25 que genera una diferencia de presión generada por altura hidrostática.

S-4.3: Varios materiales de poro parcialmente saturados (espumas absorbentes, materiales superabsorbentes, partículas, arena, manchas) que generan una diferencia de presión caplar. S-4.4: Diferencia en la presión de aire en la entrada y la salida, generada por ejemplo mediante una bomba de vacío (sellada hermética al aire) a la salida.

Ejemplo A para miembro de transporte Combinación de región de pared con región de puerto, región interna llenada con líquido: A-1) Un tubo de 20 cm de longitud (S-2.6) está conectado en una forma hermética al aire con un embudo de plástico (S-2.2). El sellado puede hacerse con Parafilm M (disponible de Fischer Scientific en Nidderau, Alemania, número de catálogo 617 800 02). Una pieza circular de material de puerto (S-1.1), ligeramente mayor que el área abierta del embudo está sellada en una forma hermética al aire con el embudo. El sellado se hace con un adhesivo adecuado, por ejemplo, Pattex™ de Henkel KGA, Alemania. Opcionalmente un material de región de puerto (S-1.1) puede conectarse al extremo inferior del tubo y sellarse en una forma hermética al aire. El dispositivo es llenado con un líquido tal como agua colocándolo bajo el líquido y removiendo el aire dentro del dispositivo con una bomba de vacío herméticamente conectada a la región de puerto. A fin de demostrar la funcionalidad de un miembro, el extremo inferior no necesita ser sellado con una región de puerto, aunque entonces el extremo inferior necesita estar en contacto con el líquido o necesita estar en la parte más baja del dispositivo a fin de no permitir que el aire entre al sistema. A-2) Dos materiales de región de puerto circulares (por ejemplo de un diámetro de aproximadamente 1.2 cm), como en S-1.1 se sellan en una forma hermética al aire (por ejemplo, calentando las áreas destinadas a convertirse en las regiones de puerto y presionando los extremos de S-2.3 sobre esas áreas, de manera que el material de plástico de S-2.3 empieza a fundirse, creando por lo tanto una buena conexión), en los dos extremos de un ca tubo de 1 m de longitud como el de S-2.3. Un extremo del tubo es descendido dentro del líquido tal como agua, el otro extremo es conectado a una bomba de vacío, creando una presión de aire sustancialmente menor que la presión atmosférica. La bomba de vacío extrae el aire desde el tubo hasta que efectivamente todo el aire es removido del tubo y reemplazado por el líquido. Después, la bomba es desconectada del puerto y por lo tanto se crea el miembro. A-3) A ca hoja rectangular de 10 X 10 cm de material de espuma (S-3.3, Filtren TM 10 blue) "intercalado" sobre un lado mediante un material de pared como S-2.5 de dimensiones de 12 cm X 12 cm, en el otro lado mediante un material de región de puerto de dimensiones de 12 cm X 12 cm como S-1.3a. El material de pared S-2.5 y el material de región de puerto S-1.3a se sellan juntos en la región de traslape en una forma conveniente hermética al aire por ejemplo pegando el adhesivo Pattex™ comercialmente disponible antes mencionado de Henkel KGA, Alemania. El dispositivo es sumergido bajo un líquido tal como agua, y mediante extracción del dispositivo, el aire es expulsado. Se libera la presión de extracción del dispositivo en tanto que se mantiene bajo el líquido, la región interna es llenada con líquido. Opcionalmente (si es necesario), una bomba de vacío puede succionar el aire remanente dentro del dispositivo atrás del puerto de región, en tanto que el dispositivo está bajo el líquido. A-4) Las Figuras 17, 17A muestran esquemáticamente un miembro de distribución adecuado por ejemplo, para artículos absorbentes, tales como pañales desechables. La región de puerto de entrada (1706) está hecha del material de región de puerto tal como S-1.3b, la región de puerto de salida (1705) está hecha del material de región de puerto tal como S-1.3c. En combinación con un material de película impermeable (1702), tal como S-2.3 o S-2.4, cada una de las regiones de puerto forma una cavidad, la cual puede tener dimensiones de aproximadamente 10 cm por 15 cm para la región de puerto de entrada respectivamente, 20 cm por 15 cm para la región de puerto de salida. Los materiales de puerto de las cavidades se traslapan en la región de entrepierna (1790) del artículo y se colocan en la misma un tubo (1760). Las regiones internas dentro de las cavidades (1740, 1750), pueden ser S-3.3 (Filtren TM10 blue) y las regiones de entrada y salida respectivamente regiones internas encerradas por ellas, pueden estar conectadas por los tubos (1760), tal como S-2.6 de'un diámetro interno de aproximadamente 8 mm. El material de pared y puerto (1702, 1707, 1706), debe ser suficientemente mayor que el material interno para permitir el sellado hermético al aire del material de pared para el material de puerto. El sellado se logra mediante el traslape de una tira de 1.5 cm de ancho de la pared y el material de puerto y puede hacerse en cualquier forma conveniente hermética al aire utilizando el adhesivo Pattex™ antes mencionado. El sellado de los tubos a las regiones internas (1740 y 1750) no se requiere, si el tubo (1760) está unido a las regiones de pared (1702, 1706, 1705) de manera que la distancia entre la tubería (1760) y las regiones internas es tal que se mantendrá un espacio hueco entre ellas durante el uso. El resto de la operación para crear el funcionamiento de un miembro de distribución de líquido también es análogo a A-3. Opcionalmente, el dispositivo puede ser llenado con otros líquidos en una forma similar. A5) En la Figura 18 un ejemplo adicional del miembro de distribución de líquido (1810) también útil para la construcción de artículos absorbentes desechables, tales como pañales, se ilustra esquemáticamente omitiendo otros elementos tales como adhesivos y similares. En la presente, en las regiones de puerto de entrada (1806) y salida (1807) que tienen una dimensión de aproximadamente 8 cm por 12 cm están hechas a partir de hojas de material de puerto S-1.2a, las otras regiones de pared están hechas de un material de pared S-2.1. El material interno (1840) son tiras de material S-3.3 (Bulpren S10 black) que tienen dimensiones de aproximadamente 0.5 cm por 0.5 cm por 10 cm, colocados a una distancia de aproximadamente 1 cm una de la otra, bajo las regiones de entrada y salida (1806, 1807 respectivamente) y resortes separados S-3.2 en las áreas restantes. Las capas individuales (material de pared y de puerto) son sellados y llenados con un líquido tal como agua como se describe en A-3. Opcionalmente, el dispositivo puede ser llenado con otros líquidos en una forma similar. A6) Los materiales separadores, tales como resortes de acuerdo S-3.2 son colocados entre una hoja superior y una inferior del material de puerto S-1.2ba, que tiene una dimensión de 10 cm por 50 cm, de manera que los resortes están distribuidos en forma igualitaria sobre el área en una región de aproximadamente 7 cm por 47 cm dejando la orilla externa de aproximadamente 1.5 cm libres de resortes, con una distancia de aproximadamente 2 mm entre los resortes individuales. El material de puerto superior e inferior se sella en una forma hermética al aire traslapando 1.5 cm y sellando en una forma conveniente hermética al aire tal como mediante el pegado con el adhesivo Pattex™ antes mencionado. El dispositivo es sumergido bajo líquido de prueba, forzando el dispositivo y el aire es dirigido para salir del interior del dispositivo. La liberación de la presión de extracción mientras se sumerge en el miembro será llenado con líquido. Opcionalmente, (si es necesario), una bomba de vacío puede succionar el aire restante desde el interior del miembro a través de la región de puerto en tanto que el dispositivo está bajo líquido.

Ejemplo B para sistema de transporte (es decir miembro v (fuente y/o vertedero)) B-1) Como un primer ejemplo para un sistema de transporte de líquido, un miembro de transporte de líquido de acuerdo con A-1) se combina con material superabsorbente en partículas tal como está disponible bajo la designación W80232 de HÜLS-Stockhausen GmbH, Mari, Alemania, con partículas gruesas que son removidas mediante tamizado a través de un tamiz metálico de 300 µm. 7.5 g de este material han sido rociados uniformemente sobre la región de puerto de salida de A-1, creando por tanto un vertedero de líquido. B-2) Para ejemplificar el uso de los materiales de espuma absorbentes, para crear un sistema absorbente, una hoja de tres capas de espuma HIPE producida para S-1.5, que tiene un espesor de aproximadamente 2 mm y un peso base correspondiente de aproximadamente 120 g/m2 se colocan sobre el puerto de salida de un miembro de transporte de líquido de acuerdo con A-1. Las hojas fueron cortadas circulares con un diámetro de aproximadamente 6 cm y un segmento de aproximadamente 10° se cortó para proporcionar una mejor adaptación a la superficie de la región del puerto.

Opcionalmente, un peso que corresponde a una presión de aproximadamente 0.2 psi puede aplicarse para mejorar el contacto de líquido entre la salida y el material de vertedero. B-3) El miembro de transporte de acuerdo con A-1 ha sido combinado con una sección cortada circular de 6 cm de diámetro tomada a partir de un núcleo de pañal comercialmente disponible que consiste de una combinación esencialmente homogénea de material superabsorbente tal como ASAP2300 comercialmente disponible de CHEMDAL Corp. Reino Unido, y fieltro de aire convencional a un 60% de la concentración del superabsorbente en peso y un peso en base del superabsorbente de aproximadamente 400 g/m2). Este corte se coloca en comunicación líquida con la región del puerto de salida de A-1 para crear un sistema de transporte de líquido. B-4) Para ejemplificar de manera adicional una aplicación de un sistema de transporte de líquido, el miembro de transporte de líquido de A-2 ha sido colocado entre un recipiente de fuente de líquido y una maceta, de manera que una porción de la región de puerto de entrada está sumergida en el recipiente de líquido y la porción de salida que está colocada dentro de la tierra de la maceta. La humedad relativa del recipiente y de la maceta no es de relevancia para la longitud del miembro, y no sería de una longitud del miembro de aproximadamente de 50 cm. B-5) Una aplicación adicional de un sistema de transporte de líquido con un vertedero de líquido integral que puede construirse mediante la creación de un miembro de transporte de líquido como en A-3, aunque llenando con aceite (en vez de agua). Cuando se comprime el miembro (para crear huecos de expansión dentro del miembro), e inmediatamente después de ponerlo en contacto con aceite de cocina (para simular una cacerola de fritura de cocina), el sistema absorberá rápidamente el aceite en la cacerola. B-6) Cuando se combina un miembro de transporte de líquido de acuerdo con A-4 o A-5 con un vertedero de líquido tal como el que se usa en B-1 o B-2, cubriendo opcionalmente el material de vertedero mediante una capa de contención, tal como una trama no tejida, la estructura puede funcionar como una almohadilla absorbente, por lo que la orina conforme es liberada por el usuario puede verse que proporciona la fuente de líquido.

MÉTODOS Activación Ya que las propiedades son relevantes para la habilidad de manejo de líquido de un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención se considera en el momento de transporte de líquido y cómo algunos materiales y diseños pueden tener propiedades que difieren de éstas, por ejemplo, para facilitar el transporte u otros manejos entre la manufactura y su uso pretendido, tales materiales deben ser activados antes de que sean sometidos a una prueba. El término "activación" significa, que el miembro es colocado en la condición de uso tal como mediante el establecimiento de una comunicación líquida a lo largo de una trayectoria de flujo o tal como mediante la iniciación de un diferencial de presión de impulso, y esto puede lograrse mediante activación mecánica, que simula la activación previa al uso de un usuario (tal como la remoción de los medios de restricción tales como un sujetador, o una tira de un papel de liberación tal como un adhesivo o la remoción de un sello de paquete, permitiendo de esta forma la expansión mecánica opcionalmente con la creación de un vacío dentro del miembro). La activación puede lograrse además mediante otros estímulos transmitidos al miembro, tal como el pH o el cambio de temperatura, mediante radiación o similares. La activación puede lograrse también mediante la interacción con líquidos, tal como al tener ciertas propiedades de solubilidad o cambiar las concentraciones, o son ingredientes de activación portadores como enzimas. Esto puede lograrse también a través del líquido de transporte mismo, y en esos casos, el miembro debe ser sumergido en el líquido de prueba el cual debe ser representativo del líquido de transporte, opcionalmente removiendo el aire por medio de una bomba de vacío y permitiendo el equilibrio durante 30 minutos.

Después, el miembro es removido del líquido, se coloca sobre una malla gruesa (tal como un tamiz de malla de 14 mallas) para permitir el goteo de líquido en exceso.

Prueba de Sistema Cerrado Principio La prueba proporciona una herramienta de fácil ejecución para determinar si un material o miembro de transporte satisface los principios de la presente invención. Debe observarse, que esta prueba no es útil para excluir los materiales o miembros, es decir, si un miembro o miembros no pasan la Prueba de Sistema Cerrado, puede o no ser un miembro de transporte de líquido de acuerdo a la presente invención.

Ejecu ción Primero, la muestra de prueba es activada como se describió anteriormente, y se monitorea el peso. Después, la muestra de prueba es suspendida o soportada en una posición de manera que una extensión más grande de la muestra está alineada esencialmente con el vector de gravedad. Por ejemplo, la muestra puede ser soportada mediante un tablero de soporte o malla colocada en un ángulo de cerca de 90° a la horizontal, o la muestra puede ser suspendida mediante bandas o tiras en una posición vertical. Como una siguiente etapa, la región e pared es abierta en la región superior y las partes más inferiores de la muestra es decir, si la muestra tiene esquinas opuestas, entonces esas esquinas, si la muestra tiene una periferia curveada o redondeada, entonces en la parte superior e inferior de la muestra. El tamaño de la abertura tiene que ser tal que permita que el líquido pase a través de la abertura inferior y el aire pase a través de la abertura superior sin agregar presión o deformación. Típicamente, una abertura que tiene un diámetro circular inscrito de por lo menos 2 mm es adecuada. La abertura puede hacerse a través de cualesquiera medios adecuados, tal como mediante el uso de un par de tijeras, una lengüeta de sujeción, una aguja, una cuchilla afilada o un escalpelo y similares. Si se aplica una ranura a la muestra, debe hacerse de manera que los flancos de la ranura puedan separarse uno del otro, para crear una abertura bidimensional. Alternativamente, un corte puede remover una parte del material de pared creando una abertura. Debe tenerse cuidado de no agregar peso adicional o presión, o deformación que se ejerza sobre la muestra. De manera similar, debe tenerse cuidado de que ningún líquido sea removido por los medios de abertura, a menos que esto pueda ser considerado en forma precisa cuando se calculan las diferencias de peso. El peso del mismo es monitoreado (mediante el atrapamiento del líquido en un plato de Petri, el cual es colocado en una balanza. Alternativamente, el peso del material del miembro puede determinarse después de 10 minutos y compararse con el peso inicial. Debe tenerse cuidado, de que no tenga lugar ninguna evaporación, si éste pudiera ser el caso y esto puede determinarse mediante el monitoreo de la pérdida de peso de una muestra sin tener que abrirla durante el tiempo de prueba y mediante la corrección de los resultados en consecuencia. Si el peso de goteo es mayor que, o igual a 3% del peso inicial, entonces el material de prueba o miembro ha pasado esta prueba, y es un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención. Si el peso de goteo es menor de 3% del peso total inicial, entonces esta prueba no permite la determinación de si el material es un miembro de transporte de líquido de acuerdo con la presente invención o no.

Presión de Punta de Burbuja (región del puerto) El siguiente procedimiento aplica cuando se desea determinar la presión de punto de burbuja de una región de puerto o de un material útil para las regiones de puerto.

Primero, la región de puerto respectivamente al material de región de puerto está conectada con un embudo y un tubo como se describe en el Ejemplo A-1. Por lo tanto, el extremo inferior del tubo se deja abierto es decir, no cubierto con un material de región de puerto. El tubo debe ser de longitud suficiente, es decir, de hasta 10 m de longitud que puede requerirse. En caso de que el material de prueba sea muy delgado o frágil, puede ser apropiado soportarlo mediante una estructura de soporte abierta (como por ejemplo, una capa de material no tejido de poro abierto) antes de conectarla con el embudo y el tubo. En el caso de que la muestra de prueba no sea de un tamaño suficiente, el embudo puede ser reemplazado por uno pequeño (por ejemplo, catálogo # 625 616 02 de Fisher Scientific en Nidderau, Alemania). Si la muestra de prueba es demasiado grande, se puede recortar una pieza representativa para ajustar al embudo. El líquido de prueba puede ser el líquido transportado, aunque para facilidad de comparación, el líquido de prueba, debe ser una solución de 0.03% TRITÓN X 100, tal como es disponible de MERCK KGaA, Darmstadt, Alemania, bajo el número de catálogo 1.08603, en agua destilada o desionizada, resultando por lo tanto en una tensión de superficie de 33 mN/m, cuando se mide de acuerdo por el método de tensión de superficie como de describe adicionalmente. El dispositivo de llenado con el líquido de prueba sumergiéndolo en un recipiente de tamaño suficiente llenado con el líquido de prueba, y removiendo el aire restante con una bomba de vacío. En tanto que se mantiene el extremo inferior (abierto) del embudo dentro del líquido en el recipiente, la parte del embudo con la región de puerto se retira del líquido. Si es apropiado, aunque no necesariamente, el embudo con el material de región de puerto debe permanecer alineado horizontalmente. En tanto que se continúa elevando lentamente el material de puerto sobre el recipiente, se monit?rea la altura y se observa cuidadosamente a través del embudo o a través del material de puerto mismo (opcionalmente con la ayuda de iluminación adecuada) si las burbujas de aire empiezan a entrar a través del material dentro del interior del embudo. En este punto, la altura sobre el recipiente es registrada para que sea la altura del punto de burbuja. a partir de esta altura H la presión de punto de burbuja bpp se calcula como: BPP : p.g.H con la densidad del líquido p, la constante de gravedad (g » 9.81 m/s2) En particular para las presiones de punto de burbuja que excedan de aproximadamente 50 kPa, se puede usar una determinación alternativa, tal como se usa comúnmente para determinar las presiones de punto de burbuja para membranas usadas en sistemas de filtración. En la presente, la membrana humedecida esta separando dos cámaras de llenado de gas cuando una se fija bajo una presión de gas incrementada (tal como una presión de aire) y el punto es registrado cuando las primeras burbujas de aire "brotan".

Alternativamente, el permeámetro PMl o medidor de porosidad, como se describe en la sección del método de prueba a continuación, puede usarse para la determinación de bpp.

Presión de punto de burbuja (miembro de transporte de líguido) Para medir la presión de punto de burbuja del miembro de transporte de líquido (en vez de una región de puerto o un material de región de puerto) puede seguirse el procedimiento mostrado a continuación. Primero, el miembro es activado como se describió antes. El líquido de prueba puede ser el líquido transportado, aunque para facilidad de comparación, el líquido de prueba debe ser una solución de 0.03% TRITÓN X-100, tal como está disponible de MERCK KGaA, Darmstadt, Alemania, bajo el número de catálogo 1.08603, en agua destilizada o desionizada, resultando en una tensión de superficie de 33 mN/m, cuando se mide de acuerdo con el método de tensión de superficie como se describe a continuación. Una parte de una región de puerto bajo evaluación es conectada a una bomba de vacío conectada mediante una tubería/tubo sellado herméticamente (tal como con adhesivo Pattex™ como se describió antes). Debe tenerse cuidado de que solamente una parte de la región de puerto sea conectada, y una parte adicional de la región contigua a una cubierta con el tubo esté aún descubierta y en contacto con el aire ambiental. La bomba de vacío debe permitir fijar varias presiones Pvac, incrementando desde la presión atmosférica Patm hasta aproximadamente 100 kPa. La instalación (frecuentemente integral con la bomba) debe permitir el monitoreo diferencial de presión al aire ambiental (?p = patm-pVac) y del flujo de gas. Después, la bomba es arrancada para crear un ligero vacío, el cual es incrementado durante la prueba en una operación escalonada. La cantidad de incremento de presión dependerá de la precisión deseada, con valores típicos de 0.1 kPa proporcionando resultados aceptables. En cada nivel, el flujo será monitoreado durante el tiempo y directamente después del incremento de ?p, el flujo se incrementará principalmente debido a la remoción de gas desde la tubería entre la bomba y la membrana. Este flujo sin embargo, se nivelará rápidamente y al establecimiento de un equilibrio ?p, el flujo esencialmente se detendrá. Esto se alcanza típicamente después de aproximadamente 3 minutos. Este incremento de cambio de etapa se continúa hasta llegar a un punto, el cual puede observarse mediante el flujo de gas que no disminuye después del cambio de etapa de la presión, pero que permanece después de alcanzar un nivel de equilibrio esencialmente constante con el tiempo. La presión en una etapa ?p antes de esta situación es la bpp del miembro de transporte de líquido. Para materiales que tienen presiones de punto de burbuja que exceden de aproximadamente 90 kPa, será aconsejable o necesario incrementar la presión ambiental que circunda a la muestra de prueba mediante un grado constante y monitoreado, el cual es agregado a ?p según se monitorea.

Método de Prueba de Tensión de Superficie La medición de tensión de superficie es bien conocida para las personas con experiencia en la técnica, tal como con un Tensiómetro K10T de Krüss GmbH, Hamburgo, Alemania, utilizando el método de anillo DuNouy como se describe en las instrucciones del equipo. Después de limpiar las partes de cristal con isopropanol y agua desionizada, se secan a 105°C. El anillo de platino es calentado sobre un mechero de Bunsen hasta llegar al rojo vivo. Una primera medición de referencia se toma para verificar la precisión del tensiómetro. Un número adecuado de réplicas de prueba se toman para asegurar la consistencia de los datos. La tensión de superficie resultante de ese líquido como se expresa en unidades de mN/m puede usarse para determinar los valores de tensión de adhesión y el parámetro de energía de superficie de los sistemas de líquido/sólido/gas respectivos. El agua destilada generalmente exhibirá un valor de tensión de superficie de 72 mN/m, una solución 0.03%, X-100 en agua de 33 mN/m.

Prueba de Transporte de Líguido La prueba siguiente se puede aplicar a miembros de transporte de líquido que tienen regiones de puerto de entrada y salida definidas con una cierta longitud de trayectoria de transporte H0 entre las regiones de puerto de entrada y salida. Para miembros, donde las regiones de puerto respectivas no pueden ser determinadas porque están hechas de un material homogéneo esas regiones pueden ser definidas considerando el uso pretendido definiendo por lo tanto las regiones de puerto respectivas. Antes de ejecutar la prueba, el miembro de transporte de líquido debe ser activado si es necesario como se describió anteriormente. La muestra de prueba es colocada en una posición vertical sobre un recipiente de líquido de manera que es suspendido desde un soporte, por lo que el puerto de entrada permanece completamente sumergido en el líquido en el recipiente. El puerto de salida está conectado por medio de una tubería flexible de 6 mm de diámetro externo a una bomba de vacío, opcionalmente, con un matraz separador conectado entre la muestra y la bomba, y sellado en una forma hermética al aire como se describió en el método de presión de punto de burbuja anterior para un miembro de transporte de líquido. El diferencial de la presión de succión de vacío puede monitorearse y ajustarse. El punto más inferior del puerto de salida se ajusta para estar a una altura H0 sobre el nivel del líquido en el recipiente. El diferencial de presión es ligeramente incrementado a una presión P0 = 0.9kPa + pg H0 con la densidad del líquido p, y la constante gravitacional g (g « 9.81 m/s"2). Después de alcanzar esta diferencial de presión, la disminución del peso del líquido en el recipiente se monitorea, preferiblemente colocando el recipiente en una báscula que mide el peso del recipiente, y que conecta la báscula a un equipo de cómputo. Después de una disminución inestable inicial (típicamente que no toma más de un minuto aproximadamente), la disminución de peso en el recipiente se volverá constante (es decir, mostrando una línea recta en una presentación de datos gráficos). Esta disminución de peso constante con el tiempo es la velocidad de flujo (en g/s) del miembro de transporte de líquido a una succión de 0.9kPa y a una altura de H0. La velocidad de flujo correspondiente del miembro de transporte de líquido a 0.9 kPa de succión y una altura H0 se calcula a partir de la velocidad de flujo dividiendo la velocidad de flujo entre la sección promedio del miembro de transporte de líquido a lo largo de una trayectoria de flujo, expresada en g/s/cm2. Debe tenerse cuidado de que el recipiente sea lo suficientemente grande de manera que el nivel de fluido en el recipiente no cambie en más de 1 mm. Además, la permeabilidad efectiva del miembro de transporte de líquido puede calcularse dividiendo la velocidad de flujo entre la longitud promedio a lo largo de la trayectoria de flujo y la diferencia de presión de impulso (0.9kPa).

Prueba de Permeabilidad de Líguido Generalmente, la prueba debe de llevarse a cabo con un fluido de prueba adecuado que representa el fluido del transporte, tal como con Jayco SynUrine como está disponible de Jayco Pharmaceuticals Company de Camp Hill, Pennsylvania, y puede ser operada bajo condiciones de laboratorio controladas de aproximadamente 23 +/- 2°C y a aproximadamente 50 +/-10% de humedad relativa. Sin embargo, para las aplicaciones presentes, y en particular cuando se usan materiales de espuma polimérica, tales como los descritos en US-A-5.563.179 o US-A-5.387.207 se ha encontrado útil operar la prueba a una temperatura elevada de 31°C, y utilizando agua desinonizada como fluido de prueba. La presente Prueba de Permeabilidad proporciona una medida para la permeabilidad de dos condiciones especiales: Ya sea la permeabilidad que puede medirse para un rango amplio de materiales porosos (tales como materiales no tejidos hechos de fibras sintéticas, o estructuras de celulosa) a un 100% de saturación, o para materiales, los cuales alcanzan diferentes grados de saturación con un cambio proporcional en el calibre sin ser llenados con aire (respectivamente la fase de vapor externa), tal como las espumas poliméricas colapsables, para las cuales la permeabilidad en grados variables de saturación puede medirse fácilmente en varios espesores. En principio, estas pruebas se basan en la ley de Darcy, de acuerdo con la cual la velocidad del flujo volumétrico de un líquido a través de cualquier medio poroso es proporcional al gradiente de presión, con la constante de proporcionalidad relacionada a la permeabilidad. Q/A = (k/?) * (?P/L) en donde: Q= Velocidad de Flujo Volumétrico [cm3/s]; A= Área de Sección Transversal [cm2]; k= Permeabilidad (cm2) (con 1 Darcy que corresponde a 9.869* 10"13 m2); ?= Viscosidad (Poise) [Pa*s]; ?P/L= Gradiente de Presión [Pa/m]; L= calibre de muestra [cm]; Por tanto, la permeabilidad puede calcularse, para un área de sección transversal fija o determinada, y la viscosidad de líquido de prueba, a través de la medición de la caída de presión y la velocidad de flujo volumétrico a través de la muestra: k = (Q/A) * (L/?P) * ? La prueba puede ejecutarse en dos modificaciones, la primera que se refiere a la permeabilidad transplanar (es decir, la dirección del flujo que es esencialmente a lo largo de la dimensión de espesor del material), la segunda que es la permeabilidad en el plano (es decir, la dirección en el flujo que es en la dirección x-y del material). La instalación de prueba para la prueba de permeabilidad transplanar puede verse en la Figura 19 la cual es un diagrama esquemático del equipo general y, como un diagrama insertado, una sección transversal parcialmente despiezada, no una vista en escala de la celda de muestra. La instalación de prueba comprende una celda de muestra generalmente circular o cilindrica (19120), que tiene una parte superior (19121) y una inferior (19122). La distancia de esas partes puede medirse y por lo tanto ajustarse a través de cada uno de los tres calibres planos colocados circunferencialmente (19145) y los tornillos de ajuste (19140). Además, el equipo comprende varios recipientes de fluido (19150, 19154, 19156), que incluyen un ajuste de altura (19170) para el recipiente de entrada (19150) así como tuberías (19180), ajustes de liberación rápida (19189) para conectar la celda de muestra con el resto del equipo, válvulas adicionales (19182, 19184, 19186, 19188). El transductor de presión diferencial (19197) está conectado por medio de la tubería (19180) al punto de detección de presión (19194) y al punto de detección de presión inferior (19196). Un dispositivo de cómputo (19190) para controlar las válvulas está conectado por medio de las conexiones (19199) al transductor de presión diferencial (19197), la sonda de temperatura (19192), y la celda de carga de la báscula de peso (19198). La muestra circular (19110) que tiene un diámetro de (aproximadamente 2.54 cm) está colocada entre las dos pantallas porosas (19135) dentro de la celda de muestra (19120), la cual está hecha de dos piezas cilindricas de 2.54 cm (19121, 19122) unidas por medio de la conexión interna (19132) al recipiente de entrada (19150) y por medio de la conexión externa (19133) al recipiente de salida (19154) mediante la tubería flexible (19180), tal como tubería tygon. Las juntas de espuma de celda cerrada (19115) proporcionan protección contra el derrame alrededor de los lados de la muestra. La muestra de prueba (19110) está comprimida del calibre que corresponde a la compresión húmeda deseada, la cual se fija a 0.2 psi (aproximadamente 1.4 kPa) a menos que se mencione de otra manera. Se permite que el líquido fluya a través de la muestra (19110) para lograr un flujo de estado estable. Una vez que el flujo de estado estable a través de la muestra (19110) se ha establecido, la velocidad de flujo volumétrico y la caída de presión son registradas como una función del tiempo utilizando una celda de carga (19198) y el transductor de presión diferencial (19197). El experimento puede ejecutarse a cualquier carga hidrostática hasta 80 cm de agua (aproximadamente 7.8 kPa), la cual puede ajustarse mediante el dispositivo de ajuste de altura (19170). A partir de estas mediciones, la velocidad de flujo a presiones diferentes para la muestra puede determinarse. El equipo está comercialmente disponible como un permeámetro tal como es suministrado por Porous Materials, Inc, Ithaca, New York, US bajo la designación de permeámetro líquido PMl, tal como se describe en el manual de usuario respectivo de 2/97, y modificado de acuerdo con la descripción presente. Este equipo incluye dos Fritas de Acero Inoxidable como tamices porosos (19135), como se especifica en tal manual. El equipo consta de la celda de muestra (19120), el recipiente de entrada (19150), el recipiente de salida (19154), y el recipiente de desechos (19156) y las válvulas de llenado y vaciado respectivas y las conexiones, una balanza electrónica y una unidad de control de válvula y monitoreo computarizado (19190). El material de juntas (19115) es una Esponja de neopreno de celda cerrada SNC-1 (Suave), tal como la suministrada por Netherland Rubber Company, Cincinnati, Ohio, U.S.A., el conjunto de materiales con espesores variables en las etapas de aproximadamente 0.159 cm deben estar disponibles para cubrir el rango desde aproximadamente 0.159 cm a aproximadamente 1.27 cm de espesor. Además, se requiere un suministro de aire presurizado de por lo menos 4.1 bar) para operar las válvulas respectivas. La prueba es ejecutada después a través de las siguientes etapas: 1) Preparación de las muestras de prueba: En una prueba preparatoria, se determina, si una o más capas de la muestra de prueba se requieren, en donde la prueba como se determinó a continuación se opera a las presiones más baja y más alta. El número de capas es ajustado después para mantener la velocidad de flujo durante la prueba entre 0.5 cm3/segundos en la caída de presión más baja y 15 cm3/segundos en la caída de presión más alta. La velocidad de flujo para la muestra debe ser menor que la velocidad de flujo para el modelo en la misma caída de presión. Si la velocidad de flujo de muestra excede de aquella del modelo para una caída de presión determinada, deben agregarse más capas para disminuir la velocidad de flujo. Tamaño de la muestra: Las muestras se cortan de aproximadamente 2.54 cm de diámetro, utilizando un punzón de arco, tal como es suministrado por McMaster-Carr Supply Company, Cleveland, OH, US. Si las muestras tienen muy poca resistencia interna o integridad para mantener su estructura durante la manipulación requerida, pueden agregarse medios de soporte de bajo peso de base convencionales, tal como una red o lienzo delgado PET. Por lo tanto, por lo menos dos muestras (hechas del número de capas requeridas cada una, si es necesario), son pre-cortadas. Después, una de estas es saturada en agua desionizada a la temperatura del experimento que se va a ejecutar (31°C) a menos que se anote de otra manera). El calibre de la muestra húmeda se mide, (si es necesario después de un tiempo de estabilización de 30 segundos) bajo la presión de compresión deseada para la cual el experimento se operará mediante la utilización de un calibre plano convencional (tal como el suministrado por AMES, Waltham, MASS, US) que tiene un diámetro de presión de aproximadamente 2.86 cm, ejerciendo una presión de aproximadamente 1.4 kPa sobre la muestra (19110) a menos que se desee de otra manera. Una combinación apropiada de materiales de junta se selecciona, de manera que el espesor total de la espuma unida (19115) está entre 150 y 200% del espesor de la muestra húmeda (obsérvese que una combinación de espesores variables del material de junta puede ser necesario para lograr el espesor deseado general). El material de junta (19115) es cortado a un tamaño circular de 7.62 cm de diámetro y 2.54 cm del orificio se cortan en el centro mediante la utilización del punzón de arco. En caso de que las dimensiones de muestra cambien con la humectación, la muestra debe ser cortada de manera que se tenga el diámetro requerido en la etapa húmeda. Esto puede determinarse también en su prueba preparatoria, con el monitoreo de las dimensiones respectivas. Si esto cambia de manera que cualquier espacio se forme, o la muestra forme pliegues que impedirían el contacto uniforme de los tamices porosos o las fritas, el diámetro de corte debe ajustarse en consecuencia. La muestra de prueba (19110) es colocada dentro del orificio en la espuma de junta (19115) y el compuesto es colocado sobre la parte superior de la mitad inferior de la celda de muestra, asegurando que la muestra está en contacto uniforme y plano con el tamiz (19135) y no se forman espacios en los lados. La parte superior de la celda de prueba (19121) es ubicada plana sobre la mesa de laboratorio (u otro plano horizontal) y los tres calibres planos (19145) montados en la misma se colocan a cero. La parte superior de la celda de prueba (19121) es colocada después sobre la parte inferior (19122) de manera que el material de unión (19115) con la muestra de prueba (19110) se ubica entre las dos partes. La parte superior e inferior son ajustadas después mediante tornillos de fijación (19140), de manera que tres calibres planos son ajustados al mismo valor conforme se mide para la muestra húmeda bajo la presión respectiva en el anterior. 2) Para preparar el experimento, el programa sobre la unidad computarizada (19190) es arrancado y se registran la identificación de muestra, la presión respectiva, etc. 3) La prueba se operará sobre una muestra (19190) para varios ciclos de presión con la primer presión que es la presión más baja. Los resultados de las operaciones de presión individual se colocan en diferentes archivos de resultados mediante la unidad computarizada (19190). Los datos son tomados a partir de cada uno de esos archivos para los cálculos como se describe a continuación.

(Una muestra diferente debe utilizarse para cualesquiera operaciones subsecuentes del material). 4) El recipiente de líquido de entrada (19150) se fija a la altura requerida y se inicia la prueba en la unidad computarizada (19190). 5) Después la celda de muestra (19120) es colocada en la unidad de permeámetro con dispositivos de Desconexión Rápida (19189). 6) La celda de muestra (19120) es llenada mediante la abertura de la válvula de ventilación (19188) y las válvulas de llenado inferiores (19184, 19186). Durante esta etapa, debe tenerse cuidado de remover las burbujas de aire del sistema, lo cual puede lograrse colocando la celda de muestra verticalmente, forzando las burbujas de aire, si están presentes, a salir del permeámetro a través del drenado. Una vez que la celda de muestra es llenada hasta que la tubería tygon unida a la parte superior de la cámara (19121), las burbujas de aire son removidas desde esta tubería en el recipiente de desecho (19156). 7) Después de haber removido cuidadosamente las burbujas de aire, las válvulas de llenado inferior (19184), 19186) son cerradas, y las válvulas de llenado superior (19182) se abren, para llenar la parte superior, removiendo también cuidadosamente todas las burbujas de aire. 8) El recipiente de fluido es llenado con el fluido de prueba hacia la línea de llenado (19152). Después se inicia el flujo a través de la muestra iniciando la unidad computarizada (19190). Después que la temperatura en la cámara de muestra ha alcanzado el valor requerido el experimento está listo para iniciar. Al iniciar el experimento por medio de la unidad computarizada (19190), el flujo de salida de líquido es derivado automáticamente desde el recipiente de desecho (19156) hacia el recipiente de salida (19154), y la caída de presión y la temperatura son monitoreadas como una función del tiempo durante varios minutos. Una vez que el programa ha terminado, la unidad computarizada proporciona los datos registrados (en forma numérica y/o gráfica). Si se desea, la misma muestra de prueba puede utilizarse para medir la permeabilidad en varias cargas hidrostáticas, incrementando la de esta manera la presión de una operación a otra. El equipo debe ser limpiado cada dos semanas y calibrado por lo menos una vez por semana, especialmente las fritas, la celda de carga, el termopar y el transductor de presión, siguiendo por lo tanto las instrucciones del proveedor del equipo. La presión diferencial es registrada por medio del transductor de presión diferencial conectado a las sondas de presión en los puntos de medición (19194, 19196) en la parte superior e inferior de la celda de muestra. Ya que puede haber otras resistencias al flujo dentro de la cámara agregándose a la presión que se registra, cada experimento debe ser corregido por una operación de muestra. Una operación de muestra debe hacerse a 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 cm de presión requerida cada día. El permeámetro emitirá una Presión de Prueba Media para cada experimento y también una velocidad de flujo promedio. Para cada presión que la muestra haya probado, la velocidad de flujo es registrada como la Presión Corregida de Modelo mediante la unidad computarizada (19190), la cual está corrigiendo además la presión de Prueba Media (Presión Real) en cada uno de los diferenciales de presión de altura registrada para resultar en la Presión Corregida. Esta Presión Corregida es la DP que debe utilizarse en la ecuación de permeabilidad siguiente. La permeabilidad puede ser calculada en cada presión requerida y todas las permeabilidades deben ser promediadas para determinar la k para el material que se está probando. Deben tomarse tres mediciones para cada muestra en cada carga hidrostática y los resultados promediados y la desviación estándar calculados. Sin embargo, la misma muestra debe ser utilizada, la permeabilidad medida en cada carga hidrostática y después una nueva muestra debe usarse para hacer la segunda y tercera réplicas. La medición de la permeabilidad en plano bajo las mismas condiciones que la permeabilidad transplanar antes descrita, pueden lograrse modificando el equipo anterior tal como se muestra esquemáticamente en las Figuras 20A y 20B que muestran una vista que no está a escala y parcialmente despiezada solamente de las celda de muestra. Los elementos equivalentes están denotados en forma equivalente, de manera que la celda de muestra de la Figura 20 está denotada (20210), correlacionándose con el número (19110) de la figura 19, y así sucesivamente. Por lo tanto, la celda de muestra transplanar (19120) de la figura 19, es reemplazada por la celda simplificada en plano (20220), la cual está designada de manera que el líquido pueda fluir solamente en una dirección (ya sea la dirección de máquina o la dirección transversal dependiendo de cómo se coloque la muestra en la celda). Debe tenerse cuidado para reducir al mínimo la canalización del líquido a lo largo de las paredes (efectos de pared), ya que esto puede dar una lectura de permeabilidad erróneamente alta. El procedimiento de prueba es ejecutado después en forma análoga a la prueba transplanar. La celda de muestra (20220) está designada para ser colocada en el equipo esencialmente como se describe para la celda de muestra (19120) en la prueba transplanar anterior, excepto que el tubo de llenado está dirigido hacia la conexión de entrada (20232) en el fondo de la celda (20220). La Figura 20A muestra una vista parcialmente despiezada de la celda de muestra y la Figura 20B una vista en sección transversal a través del nivel de muestra. La celda de muestra (20220) está conformada de dos piezas: una pieza inferior (20225), la cual es similar a una caja rectangular con pestañas, y una pieza superior (20223) que ajusta dentro de la pieza inferior (20225) y tiene pestañas también. La muestra de prueba es cortada a un tamaño de 5.1 cm por 5.1 cm y es colocada en la pieza inferior. La pieza superior (20223) de la cámara de muestra es colocada después dentro de la pieza inferior (20225) y asienta sobre la muestra de prueba (20210). Un sello de hule de neopreno no comprimible (20224) está unido a la pieza superior (20223) para proporcionar un sellado hermético. El líquido de prueba fluye desde el recipiente de entrada hacia el espacio de muestra por medio de la tubería Tygon y la conexión de entrada (20232) a través de la conexión de salida (20233) hacia el recipiente de salida. Como en esta ejecución de prueba, el control de temperatura del fluido que pasa a través de la celda de muestra puede ser insuficiente debido a las bajas velocidades de flujo, la muestra se mantiene a la temperatura de prueba deseada mediante el dispositivo de calentamiento (20226), por lo que el agua que pasa por el termostato es bombeada a través de la cámara de calentamiento (20227). El espacio en la celda de prueba se fija al calibre correspondiente a la compresión de humedad deseada, normalmente de alrededor de 1.4 kPa). Los deflectores (20216) que varían en tamaño desde 0.1 mm a 20.0 mm se usan para fijar el calibre correcto, opcionalmente utilizando combinaciones de varios deflectores. Al inicio del experimento, la celda de prueba (20220) es girada 90° (muestra es vertical) y el líquido de prueba se le permite la entrada lentamente desde el fondo. Esto es necesario para asegurar que todo el aire es extraído de la muestra y las conexiones de entrada/salida (20232/20233). A continuación, la celda de prueba (20220) es girada hacia atrás a su posición original para hacer que la muestra (20210) esté horizontal. El procedimiento subsecuente es el mismo que aquel descrito antes para la permeabilidad transplanar, es decir, el recipiente de entrada es colocado a la altura deseada, el flujo se deja equilibrar y la velocidad de flujo y la caída de presión se miden. La permeabilidad se calcula utilizando la ley de Darcy.

Este procedimiento se repite para presiones superiores también. Para las muestras que tienen una baja permeabilidad, puede ser necesario incrementar la presión de impulso, tal como mediante la extensión de la altura o aplicando la presión de aire adicional sobre el recipiente a fin de obtener una velocidad de flujo medible. En la permeabilidad plana puede medirse independientemente en las direcciones de máquina y transversal dependiendo de cómo se coloca la muestra en la celda de prueba.

Determinación Óptica del Tamaño de Poro La determinación óptica de tamaño de poro se usa especialmente para capas delgadas del sistema poroso utilizando procedimiento de análisis de imagen estándar conocidos por las personas con experiencia en la técnica. El principio del método consta en las siguientes etapas: 1) Una capa delgada del material de muestra se prepara mediante separación en rebanadas de una muestra simple en hojas más delgadas o si la muestra misma es delgada utilizándola directamente. El término "delgada" se refiere a lograr un calibre de muestra suficientemente bajo para permitir una imagen de sección transversal bajo el microscopio. Los calibres de muestra típicos están por debajo de 200 µm. 2) Una imagen microscópica se obtiene por medio del microscopio de vídeo utilizando la amplificación adecuada. Los resultados óptimos se obtienen si aproximadamente 10 a 100 poros son visibles a tal imagen. La imagen es digitalizada después mediante un paquete de análisis de imagen estándar tal como ÓPTIMAS de BioScan Corp. el cual opera bajo Windows 95 en una PC compatible con IBM. El grabador de estructura de suficiente resolución de pixeles (preferido por lo menos 1024 x 1024 pixeles) debe utilizarse para obtener buenos resultados. 3) La imagen es convertida a una imagen binaria, utilizando un nivel de umbral adecuado, de manera que los poros visibles en la imagen son marcados como áreas de objeto en blanco y el resto permanece en negro. Los procedimientos de fijación de umbral automáticos tales como los disponibles bajo ÓPTIMAS pueden utilizarse. 4) Las áreas de los poros individuales (objetos) son determinados. ÓPTIMAS ofrece una determinación completamente automática de las áreas. 5) El radio equivalente de cada poro es determinado mediante un círculo que tendría la misma área que el poro. Si A es el área del poro, entonces el radio equivalente está dado por r=(A/p)1/2. El tamaño de poro promedio puede determinarse a partir de la distribución de tamaño de poro utilizando reglas estadísticas estándar. Para materiales que no tienen un tamaño de poro muy uniforme se recomienda utilizar por lo menos 3 muestras para la determinación.

Los equipos alternativos útiles para determinar los tamaños de poro son Porosímetro o Probador Permeater comercialmente disponibles, tal como un Permeámetro suministrado por Porous Materials, Inc., Ithaca, New York, EUA, bajo la designación Permeametro de Líquido PMl Modelo No. CFP-1200AEXI, tal como se describe más en el manual de usuario de 2/97 respectivo.

Prueba de absorbencia por demanda La prueba de absorbencia por demanda está destinada a medir la capacidad de líquido del miembro de manejo de líquido y para medir la velocidad de absorción del miembro de manejo de líquido contra la presión hidrostático a cero. La prueba puede también llevarse a cabo para dispositivos que manejan líquidos corporales que contienen un miembro de manejo de líquido. El aparato utilizado para conducir esta prueba consta de un cesto cuadrado de un tamaño suficiente para retener el miembro de manejo de líquido suspendido en una estructura. Por lo menos la parte inferior del cesto cuadrado consta de una malla abierta que permite la penetración del líquido dentro del cesto sin resistencia de flujo sustancial para la toa de liquido. Por ejemplo, una malla de alambre abierta hecha de acero inoxidable, que tiene un área abierta de por lo menos 70 por ciento y que tiene un diámetro de alambre de 1 mm, y un tamaño de malla abierta de por lo menos aproximadamente 6 mm, es adecuada para la instalación de la prueba actual. Además, la malla abierta debe exhibir estabilidad suficiente de modo que sustancialmente no se deforma bajo la carga de la muestra de prueba cuando la muestra de prueba es llenada hasta su capacidad total. Bajo el cesto, se proporciona un recipiente de líquido. La altura del cesto puede ajustarse de manera que una muestra de prueba que es colocada dentro del cesto puede ser llevada en contacto con la superficie del líquido en el recipiente de líquido. El recipiente de líquido es colocado sobre la balanza electrónica conectada a una computadora para leer el peso del líquido, aproximadamente cada 0.01 segundos durante la medición. Las dimensiones del aparato se seleccionan de manera que el manejo del líquido que se va a probar ajusta dentro del cesto y de manera que la zona de adquisición del líquido designado del miembro de manejo del líquido está en contacto con el plano inferior del cesto. Las dimensiones del recipiente del líquido se seleccionan de manera que el nivel de la superficie de líquido en el recipiente no cambia sustancialmente durante la medición. Un recipiente típico útil para probar los miembros de manejo de líquido tienen un tamaño de por lo menos 320 mm x 370 mm y puede retener por lo menos aproximadamente 4500 g de líquido. Antes de esta prueba, el recipiente de líquido es llenado con orina sintética. La cantidad de orina sintética y el tamaño del recipiente de líquido deben ser suficientes de manera que el nivel de líquido en el recipiente no cambie cuando la capacidad de líquido del miembro de manejo de líquido sea probada y se remueva del recipiente.

La temperatura del líquido y el ambiente para la prueba deben reflejar las condiciones en el uso del miembro. La temperatura típica para uso en pañales para bebés son de 32 grados Celsius para el ambiente y 37 grados Celsius para la orina sintética. Esta prueba puede hacerse a temperatura ambiente si el miembro probado no tiene una dependencia significativa de sus propiedades absorbentes sobre la temperatura. Esta prueba es establecida descendiendo el cesto vacío hasta la malla que está completamente sumergida en la orina sintética en el recipiente. El cesto es elevado nuevamente a aproximadamente 0.5 a 1 mm a fin de establecer una succión hidrostática cercana a cero, teniendo cuidado de que el líquido permanezca en contacto con la malla. Si es necesario, la malla necesita ser retrocedida a contacto con el líquido y se reajusta el nivel cero. Esta prueba es iniciada por: 1. iniciar la medición de la balanza electrónica; 2. colocar el miembro de manejo de líquido sobre la malla de manera que la zona de adquisición del miembro está en contacto con el líquido; 3. agregar inmediatamente un bajo peso sobre la parte superior del miembro a fin de proporcionar una presión de 165 Pa para un mejor contacto del miembro con la malla. Durante la prueba, la captación de líquido del miembro de manejo de líquido se registra midiendo la disminución del peso del líquido en el recipiente del líquido. La prueba es detenida después de 30 minutos. Al final de la prueba, la captación de líquido total del miembro de manejo de líquido es registrada. Además, el tiempo después del cual el miembro de manejo de líquido ha absorbido 80 por ciento de su captación de líquido total también se registra. El tiempo cero está definido como el tiempo donde la absorción del miembro inicia. La velocidad de absorción inicial del miembro de manejo del líquido es desde la inclinación lineal inicial de la curva de medición de peso contra tiempo.

Prueba de Capacidad Centrífuga de Bolsa de Te (prueba TCC) En tanto que la prueba TCC se ha desarrollado específicamente para materiales superabsorbentes, puede aplicarse fácilmente a otros materiales absorbentes. La prueba de Capacidad Centrífuga de Bolsa de Té mide los valores de Capacidad Centrífuga de Bolsa de Té que son una medida de la retención de los líquidos en los materiales absorbentes. El material absorbente es colocado dentro de una "bolsa de té" sumergida en una solución de cloruro de sodio al 0.9% en peso durante 20 minutos y después centrifugado durante 3 minutos. La relación del peso del líquido retenido con el peso inicial del material seco es la capacidad absorbente del material absorbente. Dos litros de cloruro de sodio a 0.9% en peso en agua destilada se vierten en una bandeja que tienen dimensiones de 24 cm x 30 cm x 5 cm. La altura de llenado de líquido debe ser de aproximadamente 3 cm.

La cavidad de bolsa de té tiene dimensiones de 6.5 cm x 6.5 cm y está disponible de Teekanne en Dusseldorf, Alemania. La cavidad es termosellable con un dispositivo de sellado de bolsa plástica de cocina estándar (por ejemplo, VACUPACK2 PLUS de Krups, Alemania). La bolsa de té es abierta cortando cuidadosamente, en forma parcial la misma y, después se pesa. Aproximadamente 0.200 g de la muestra del material absorbente, pesado precisamente a +/-0.005 g, se coloca en la bolsa de té. La bolsa de té es después cerrada con un sellador térmico. Esto se llama la bolsa de té de muestra. Una bolsa de té de muestra es sellada y utilizada como un modelo. La bolsa de té de muestra y la bolsa de té de modelo se ubican sobre la superficie de la solución salina y se sumergen durante aproximadamente 5 segundos utilizando una espátula para permitir la humectación completa (las bolsas de té flotarán sobre la superficie de la solución salina aunque estén completamente humedecidas). Se arranca inmediatamente el cronómetro. Después de 20 minutos de tiempo de humectación, la bolsa de té de muestra y la bolsa de té de modelo son retiradas de la solución salina y colocadas en Bauknecht WS130, Bosch 772 NZK096 o una máquina centrífuga equivalente (diámetro de 230 mm) de manera que cada bolsa se adhiere a la pared externa del cesto centrífugo. La tapa centrífuga es cerrada, el centrifugado se inicia y la velocidad se incrementa rápidamente hasta 1,400 rpm. Una vez que la máquina centrífuga se ha estabilizado a 1,400 rpm, se arranca el cronómetro.

Después de 3 minutos, se detiene la máquina centrífuga. La bolsa de té de muestra y la bolsa de té de modelo son retiradas y pesadas por separado. La Capacidad Centrífuga de la bolsa de té (TCC) para la muestra del material absorbente se calcula como sigue: TCC = [(peso de la bolsa de té de muestra después del centrifugado) - (peso de la bolsa de té del modelo después del centrifugado) - (peso del material absorbente seco)] + (peso del material absorbente seco).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un miembro de transporte de líquido para el transporte de los líquidos en contra de la gravedad a una altura vertical H0 de por lo menos 5 cm, preferiblemente de por lo menos 20 cm, en donde el miembro tiene una velocidad de flujo promedio a una succión de (0.9 kPa + pgH0) de por lo menos 0.1 g/s/cm2 cuando se prueba en la prueba de transporte vertical de líquido a dicha altura H0, preferiblemente de por lo menos 1 g/s/cm2, de manera más preferible por lo menos 5 g/s/cm2, todavía más preferiblemente por lo menos 10 g/s/cm2, o incluso por lo menos 20 g/s/cm2, y muy preferiblemente por lo menos 50 g/s/cm2.

2. Un miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una primera región del miembro comprende primeros materiales y en donde el miembro comprende además un elemento adicional en contacto con los primeros materiales de las primeras regiones que se extiende dentro de una segunda región cercana de dicho miembro de transporte de líquido.

3. Un miembro de transporte de líquido de conformidad con la reivindicación 2, en donde el elemento adicional está en contacto con la región de pared y se extiende en la segunda región cercana y tiene una presión de capilaridad para absorber el líquido que es menor que la presión de punto de burbuja de tal miembro.

4. Un miembro de transporte de líquido de conformidad con la reivindicación 2 ó 3, en donde elemento adicional comprende una capa de suavidad.

5. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la relación de permeabilidad de la región de volumen a la permeabilidad de la región de puerto es de por lo menos 10, preferiblemente de por lo menos 100, más preferiblemente de por lo menos 1000, e incluso de manera más preferible de por lo menos 10,000.

6. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro tiene una presión de punto de burbuja cuando se mide con agua como líquido de prueba que tiene una tensión de superficie de 72 mN/m de por lo menos 1 kPa, preferiblemente de por lo menos 2 kPa, más preferiblemente por lo menos 4.5 kPa, incluso más preferiblemente 8 kPa, muy preferiblemente 50 kPa.

7 El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de puerto tiene una presión de punto de burbuja cuando se mide con agua como el líquido de prueba que tiene una superficie de tensión de 72 nM/m de por lo menos 1 kPa, preferiblemente por lo menos 2 kPa, más preferiblemente de por lo menos 4.5 kPa, incluso más preferiblemente 8 kPa, más preferiblemente 50 kPa.

8. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de puerto tiene una presión de punto de burbuja cuando se mide con una solución de prueba acuosa que tiene una tensión de superficie de 33 mN/m de por lo menos 0.67 kPa, preferiblemente por lo menos 1.3 kPa, más preferiblemente por lo menos 3.0 kPa, incluso más preferiblemente 5.3 kPa, más preferiblemente 33 kPa.

9. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro pierde más del 3% del líquido inicial en la prueba del sistema cerrado.

10. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de volumen tiene un tamaño de poro promedio mayor que dichas regiones de puerto, preferiblemente de manera que la relación de tamaño de poro promedio de la región de volumen y el tamaño del poro promedio de la región de puerto es de por lo menos 10, preferiblemente de por lo menos 50, más preferiblemente por lo menos 100, e incluso más preferiblemente por lo menos 500, y más preferiblemente por lo menos 1000.

11. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de volumen tiene un tamaño de poro promedio de por lo menos 200 µm, preferiblemente de por lo menos 500 µm, más preferiblemente por lo menos 1000 µm, y más preferiblemente de por lo menos 5000 µm.

12. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de volumen tiene una porosidad de por lo menos 50%, preferiblemente de por lo menos 80%, más preferiblemente de por lo menos 90%, incluso más preferiblemente de por lo menos 98%, y más preferiblemente de por lo menos 99%.

13. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región del puerto tiene una porosidad de por lo menos 10%, preferiblemente de por lo menos 20%, más preferiblemente de por lo menos 30%, y más preferiblemente de por lo menos 50%.

14. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las regiones de puerto tienen un tamaño de poro promedio de no más de 100 µm, preferiblemente de no más de 50 µm, más preferiblemente de no más de 10 µm, y más preferiblemente de no más de 5 µm.

15. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las regiones de puerto tienen un tamaño de poro de por lo menos 1 µm, preferiblemente de por lo menos 3 µm.

16. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las regiones de puerto tienen un espesor promedio de no más de 100 µm, preferiblemente de no más de 50 µm, más preferiblemente de no más de 10 µm, y de la manera más preferible de no más de 5 µm.

17. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de volumen y la región de pared tiene una relación de volumen de por lo menos 10, preferiblemente de por lo menos 100, más preferiblemente de por lo menos 1000, e incluso de la manera más preferible de por lo menos 100,000.

18. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de puerto es hidrofílica, preferiblemente al tener un ángulo de contacto de retroceso para el líquido que es transportado de menos de 70 grados, preferiblemente de menos de 50 grados, más preferiblemente de menos de 20 grados, e incluso más preferiblemente de menos de 10 grados.

19. El miembro de transporte de líquido de conformidad con la reivindicación 18, en donde las regiones de puerto no disminuyen sustancialmente la tensión de superficie de líquido que se va a transportar.

20. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de puerto es oleofílica, preferiblemente porque tiene un ángulo de contacto de retroceso para el líquido que es transportado de menos de 70 grados, preferiblemente de menos de 50 grados, más preferiblemente de menos de 20 grados, e incluso más preferiblemente de menos de 10 grados.

21. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un material que es expandible al contacto con el líquido y colapsable a la remoción del líquido.

22. Un miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un material que tiene un factor de expansión de volumen de por lo menos 5 entre el estado original y cuando se sumerge completamente en el líquido.

23. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene una forma similar a hoja, o tiene una forma similar a la cilindrica.

24. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el área de sección transversal del miembro a lo largo de la dirección del transporte de líquido no es constante.

25. El miembro de transporte de líquido de conformidad con la reivindicación 24, en donde las regiones de puerto tienen un área mayor que la sección transversal promedio del miembro a lo largo de la dirección del transporte de líquido, preferiblemente mediante un factor de 2, preferiblemente un factor de 10, más preferiblemente un factor de 100.

26. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material puede expandir y volver a colapsar durante el transporte de líquido.

27. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material tiene un factor de volumen de expansión de por lo menos 5 entre el estado original y cuando se sumerge completamente en el líquido.

28. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de volumen comprende un material seleccionado a partir de los grupos de fibras, partículas, espumas, espirales, películas, hojas corrugadas o tubos.

29. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la región de pared comprende un material seleccionado a partir de los grupos de fibras, partículas, espumas, espirales, películas, hojas corrugadas, tubos, tramas tejidas, mallas de fibra tejida, películas con aberturas o películas monolíticas.

30. El miembro de transporte de líquido de conformidad con la reivindicación 28 ó 29, en donde la espuma es una espuma reticulada de celda abierta, preferiblemente seleccionada del grupo de esponja de celulosa, espuma de poliuretano y espumas HIPE.

31. El miembro de transporte de líquido de conformidad con las reivindicaciones 28 o 29, en donde las fibras están hechas de poliolefinas, poliésteres, poliamidas, poliéteres, poliacrílicos, poliuretanos, metal, vidrio, celulosa, derivados de celulosa.

32. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro comprende una región de volumen porosa que está envuelta con una región de pared separada.

33. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende materiales solubles en agua.

34. El miembro de transporte de líquido de conformidad con la reivindicación 33, en donde por lo menos una de las regiones de puerto comprende un material soluble en agua.

35. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el miembro es inicialmente llenado con líquido.

36. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde el miembro está inicialmente bajo vacío.

37. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para transporte de líquidos en base en agua o en líquidos viscoelásticos.

38. El miembro de transporte de líquido de conformidad con la reivindicación 37, para transporte de fluidos de descarga corporal, como orina, descargas menstruales, sudor o heces fecales.

39. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para transporte de aceite, grasa, u otros líquidos que no son en base a agua.

40. El miembro de transporte de líquido de conformidad con la reivindicación 39, para transporte selectivo de aceite o grasa, pero no de líquidos en base a agua.

41. El miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cualquiera de las propiedades del miembro o parámetro se establecen antes de, o en el manejo del líquido, preferiblemente medíante la activación por contacto con el líquido, el pH, la temperatura, enzimas, reacción química, concentración salina o activación mecánica.

42. Un sistema de transporte de líquido que comprende un miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y una fuente de líquido que está fuera del miembro de transporte de líquido, o un vertedero de líquido que está fuera del miembro de transporte de líquido, o ambos una fuente de líquido y un vertedero de líquido que están fuera del miembro de transporte de líquido.

43. Un sistema absorbente de líquido que comprende un miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene una capacidad absorbente de por lo menos 5 g/g, preferiblemente de por lo menos 10 g/g, más preferiblemente de por lo menos 20 g/g.

44. El sistema absorbente de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un de vertedero que tiene una capacidad de absorción de por lo menos 10 g/g, preferiblemente de por lo menos 20 g/g y más preferiblemente de por lo menos 50 g/g.

45. El sistema absorbente de líquido que comprende un vertedero que tiene una succión capilar de por lo menos 4 kPa, preferiblemente por lo menos 10 kPa.

46. El sistema absorbente de líquido que comprende un miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores y que comprende el material superabsorbente o espuma de celda abierta del tipo de Emulsión de Fase Interna Elevada (HIPE).

47. Un artículo que comprende un miembro de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 41, o un sistema de transporte de líquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 42 a 46.

48. Un artículo de conformidad con la reivindicación 47, el cual es un pañal para incontinencia infantil o de adulto, una almohadilla de protección femenina, un pantiprotector o un calzoncillo de entrenamiento.

49. Un artículo de conformidad con la reivindicación 47, que es un absorbedor de grasa.

50. Un artículo de conformidad con la reivindicación 47, que es un miembro de transporte de agua.

51. Un método para elaborar un miembro de transporte de líquido que comprende las etapas de: a) proporcionar un material de región de volumen o interno; b) proporcionar un material de pared que comprende una región de puerto; c) encerrar completamente el material de región de volumen mediante el material de pared; d) proporcionar medios de habilitamiento de transporte seleccionados a partir de d1) vacío; d2) llenado de líquido; d3) elásticos/resortes expandibles;

52. El método de conformidad con la reivindicación 51, que comprende además la etapa de aplicar medios de activación e1) región de puerto de disolución por líquido; e2) elastificación/resortes expandibles a la disolución por líquido;

53. El método para elaborar un miembro de transporte de líquido que comprende las etapas de a) envolver un material de volumen altamente poroso con un material de pared separado que comprende por lo menos una región de puerto permeable, b) sellar completamente la región de pared y c) evacuar el miembro esencialmente de aire.

54. El método de conformidad con la reivindicación 53, en donde el miembro es llenado con líquido.

55. El método de conformidad con la reivindicación 51 ó 53, en donde el miembro es sellado con una capa que se disuelve en líquido por lo menos en las regiones de puerto.