包含功能填料材料的微毛細管膜和泡沫體的製造方法與工藝

2023-08-07 18:05:51 2

本發明涉及包含功能填料材料的微毛細管膜和/或泡沫體。

背景技術：
功能填料材料在各種應用中的用途是廣為所知的；但是，這樣的各種應用需要進一步的改進，例如，在以下領域中：吸收，導熱，電磁響應，顏色控制，和/或生物活性響應。儘管在提供功能填料的改進用途方面做了很多研究，但是仍需要下述系統，其可提供有效方式來容納大量的功能填料材料而同時又可保持其它有效性質，例如吸收，導熱，電磁響應，顏色控制，和/或生物活性響應。

技術實現要素：
本發明提供包含一種或多種功能填料材料的微毛細管膜和/或泡沫體。根據本發明的包含一種或多種功能填料材料的微毛細管膜或泡沫體具有第一末端和第二末端，並且包括：(a)包含熱塑性材料的基體，(b)在所述基體中從所述微毛細管膜和/或泡沫體的第一末端到第二末端平行配置的至少一個或多個通道，其中所述一個或多個通道彼此隔開至少1μm，並且其中所述一個或多個通道各自具有的直徑為至少1μm；和(c)置於所述一個或多個通道中的至少一種或多種功能填料材料；其中所述膜和/或泡沫體的厚度為2μm至2000μm。在可替換的實施方式中，根據前述實施方式的任一項，本發明提供包含一種或多種功能填料材料的微毛細管膜和/或泡沫體，所不同的是所述熱塑性材料選自聚烯烴，如聚乙烯和聚丙烯；聚醯胺，如尼龍6；聚偏二氯乙烯；聚偏二氟乙烯；聚碳酸酯；聚苯乙烯；聚對苯二甲酸乙二醇酯；聚氨酯和/或聚酯。在可替換的實施方式中，根據前述實施方式的任一項，本發明提供包含一種或多種功能填料材料的微毛細管膜和/或泡沫體，所不同的是所述一個或多個通道具有選自以下形狀的橫截面形狀：圓形，矩形，橢圓形，星形，菱形，三角形，正方形等，及其組合。在可替換的實施方式中，根據前述實施方式的任一項，本發明提供包含一種或多種功能填料材料的微毛細管膜和/或泡沫體，所不同的是所述一種或多種功能填料材料選自氣體，液體，固體或其組合。附圖說明針對說明本發明的目的，附圖中所示的是示例性的形式；然而，應該理解的是本發明不限於所示的精確的構造和儀器。圖1是包含一種或多種功能填料材料的本發明毛細管膜或泡沫體的頂視圖；圖2是包含一種或多種功能填料材料的本發明毛細管膜或泡沫體的縱向截面視圖；圖3a-e是包含一種或多種功能填料材料的本發明毛細管膜或泡沫體的各種橫截面視圖；圖4是包含一種或多種功能填料材料的本發明毛細管膜或泡沫體的俯視圖(elevatedview)；圖5是如圖2所示的包含一種或多種功能填料材料的本發明的毛細管膜或泡沫體的縱向截面試圖的片段；圖6是包含一種或多種功能填料材料的本發明毛細管膜或泡沫體的分解圖；和圖7a-b是微毛細管模頭的示意圖。具體實施方式參照附圖，其中同樣的數字表示同樣的要素，在圖1-6中顯示了，包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)的第一實施方式。根據本發明包含一種或多種功能填料材料(12)的本發明的毛細管膜或泡沫體(10)具有第一末端(14)和第二末端(16)，並且包括：(a)包含熱塑性材料的基體(18)；(b)在所述基體(18)上從所述毛細管膜或泡沫體(10)的第一末端(14)到第二末端(16)平行配置的至少一個或多個通道(20)，其中所述一個或多個通道(20)彼此隔開至少1μm，並且其中所述一個或多個通道(20)各自具有的直徑為至少1μm；和(c)置於所述一個或多個通道(20)中的至少一種或多種功能填料材料(12)；其中所述微毛細管膜(10)的厚度為2μm至2000μm。包含功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)的厚度可以為2μm至2000μm；例如，包含功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)的厚度可以為2至2000μm；或在可替換的實施方式中，為10至1000μm；或在可替換的實施方式中，為200至800μm；或在可替換的實施方式中，為200至600μm；或在可替換的實施方式中，為300至1000μm；或在可替換的實施方式中，為300至900μm；或在可替換的實施方式中，為300至700μm。膜厚度與微毛細管直徑的比率為2:1至400:1。本申請使用的術語「微毛細管膜」是指膜以及帶。包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)可以包括至少10體積%的基體(18)，基於包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)的總體積；例如，包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)可以包括10至80體積%的基體(18)，基於包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)的總體積；或在可替換的實施方式中，為20至80體積%的基體(18)，基於包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)的總體積；或在可替換的實施方式中，為30至80體積%的基體(18)，基於包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)的總體積。包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)可以包括20至90體積%的空隙度，基於包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)的總體積；例如，包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)可以包括20至80體積%的空隙度，基於包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)的總體積；或在可替換的實施方式中，為20至70體積%的空隙度，基於包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)的總體積；或在可替換的實施方式中，為30至60體積%的空隙度，基於包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)的總體積。包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)可以包括50至100體積%的一種或多種功能填料材料(12)，基於上述總空隙度體積；例如，包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)可以包括60至100體積%的一種或多種功能填料材料(12)，基於上述總空隙度體積；或在可替換的實施方式中，為70至100體積%的一種或多種功能填料材料(12)，基於上述總空隙度體積；或在可替換的實施方式中，為80至100體積%的一種或多種功能填料材料(12)，基於上述總空隙度體積。本發明的包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)具有第一末端(14)和第二末端(16)。至少一個或多個通道(20)在基體(18)上從第一末端(14)到第二末端(16)平行配置。一個或多個通道(20)彼此隔開至少1μm。一個或多個通道(20)的直徑為至少1μm；例如，為1μm至1998μm；或在可替換的實施方式中，為5至990μm；或在可替換的實施方式中，為5至890μm；或在可替換的實施方式中，為5至790μm；或在可替換的實施方式中，為5至690μm或在可替換的實施方式中，為5至590μm。一個或多個通道(20)可以具有選自以下形狀的橫截面形狀：圓形，矩形，橢圓形，星形，菱形，三角形，正方形等，及其組合。一個或多個通道(20)可以進一步包括位於第一末端(14)、第二末端(16)、第一末端(14)和第二末端(16)之間、和/或其組合的一個或多個密封物。可以經下述處理對本發明的包含一種或多種功能填料材料(12)的毛細管膜或泡沫體(10)進行進一步表面處理，例如，電暈表面處理，等離子體表面處理，火焰表面處理，和/或化學接枝表面處理。基體(18)包括一種或多種熱塑性材料。這樣的熱塑性材料包括但不限於，聚烯烴，如聚乙烯和聚丙烯；聚醯胺，如尼龍6；聚偏二氯乙烯；聚偏二氟乙烯；聚碳酸酯；聚苯乙烯；聚對苯二甲酸乙二醇酯；聚酯，和聚氨酯。基體(18)可以經以下物質增強，例如，玻璃或碳纖維和/或任何其它礦物填料如滑石或碳酸鈣。示例性的填料包括但不限於，天然碳酸鈣，包括白堊、方解石和大理石，合成碳酸鈣，鎂和鈣的鹽，白雲石，碳酸鎂，碳酸鋅，石灰，氧化鎂，硫酸鋇，重晶石，硫酸鈣，二氧化矽，矽酸鎂，滑石，矽灰石，粘土和矽酸鋁，高嶺土，雲母，金屬或鹼土金屬的氧化物或氫氧化物，氫氧化鎂，氧化鐵，氧化鋅，玻璃或碳纖維或粉末，木纖維或粉末或這些化合物的混合物。熱塑性材料的實例包括但不限於，一種或多種α-烯烴的均聚物和共聚物(包括彈性體)，所述α-烯烴例如乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、和1-十二碳烯，其中典型的α-烯烴的均聚物和共聚物(包括彈性體)的實例包括聚乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯、聚-3-甲基-1-丁烯、聚-3-甲基-1-戊烯、聚-4-甲基-1-戊烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-l-丁烯共聚物、和丙烯-1-丁烯共聚物；α-烯烴與共軛或非共軛二烯的共聚物(包括彈性體)，其中典型的所述共聚物(包括彈性體)的實例包括乙烯-丁二烯共聚物和乙烯-乙叉降冰片烯共聚物；和聚烯烴(包括彈性體)，例如兩種或更多種α-烯烴與共軛或非共軛二烯的共聚物，其中典型的所述共聚物(包括彈性體)的實例包括乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二環戊二烯共聚物、乙烯-丙烯-1,5-己二烯共聚物、和乙烯-丙烯-乙叉降冰片烯共聚物；乙烯-乙烯基化合物共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、和乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物；苯乙烯類共聚物(包括彈性體)，例如聚苯乙烯、ABS、丙烯腈-苯乙烯共聚物、α-甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯乙烯醇共聚物、苯乙烯丙烯酸酯共聚物(如苯乙烯丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸丁酯共聚物)、和苯乙烯丁二烯共聚物和交聯的苯乙烯聚合物；和苯乙烯嵌段共聚物(包括彈性體)，例如苯乙烯-丁二烯共聚物及其水合物、和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物；聚乙烯基化合物，例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、聚丙烯酸甲酯、和聚甲基丙烯酸甲酯；聚醯胺，例如尼龍6、尼龍6,6、和尼龍12；熱塑性聚酯，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯；聚氨酯；聚碳酸酯、聚苯醚等；和玻璃狀的基於烴的樹脂，包括聚-二環戊二烯聚合物及其有關聚合物(共聚物、三元共聚物)；飽和的單烯烴，例如乙酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、叔羧酸乙烯基酯、和丁酸乙烯基酯等；乙烯基酯，例如一元羧酸的酯，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、和甲基丙烯酸丁酯等；丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯醯胺、其混合物；通過開環複分解和交叉複分解聚合反應等製得的樹脂。這些樹脂可以單獨使用或以兩種或更多種的組合使用。在選擇的實施方式中，熱塑性材料可以，例如，包括選自以下的一種或多種聚烯烴：乙烯-α-烯烴共聚物，丙烯-α-烯烴共聚物，和烯烴嵌段共聚物。特別地，在所選實施方式中，熱塑性材料可以包括一種或多種非極性聚烯烴。在特定的實施方式中，可以使用聚烯烴如聚丙烯、聚乙烯、其共聚物、及其共混物、以及乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。在一些實施方式中，示例性的烯烴類聚合物包括均勻聚合物；高密度聚乙烯(HDPE)；非均勻支化的線型低密度聚乙烯(LLDPE)；非均勻支化的超低線密度聚乙烯(ULDPE)；乙烯/α-烯烴的均勻支化線型共聚物；乙烯/α-烯烴的均勻支化的基本線型聚合物；和高壓自由基聚合的乙烯聚合物及共聚物，例如低密度聚乙烯(LDPE)或乙烯乙酸乙烯基酯聚合物(EVA)。在一種實施方式中，乙烯-α-烯烴共聚物可以是，例如，乙烯-丁烯共聚物或互聚物，乙烯-己烯共聚物或互聚物，或乙烯-辛烯共聚物或互聚物。在其它特定的實施方式中，丙烯-α-烯烴共聚物可以是，例如，丙烯-乙烯共聚物或互聚物或丙烯-乙烯-丁烯共聚物或互聚物。在某些其它實施方式中，熱塑性材料可以是，例如，半結晶聚合物並且熔點可以小於110°C。在另一種實施方式中，熔點可以為25至100°C。在另一種實施方式中，熔點可以為40至85°C。在一種特定的實施方式中，熱塑性材料是丙烯/α-烯烴互聚物組合物，其包含丙烯/α-烯烴共聚物，和任選的一種或多種聚合物，例如無規共聚物聚丙烯(RCP)。在一種特定的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物的特徵在於，具有基本上全同立構的丙烯序列。「基本上全同立構的丙烯序列」表示該序列具有全同立構的三元組(triad)(mm)，該三元組通過13CNMR測量為大於約0.85；在可替換的實施方式中，大於約0.90；在另一種可替換的實施方式中，大於約0.92；在另一種可替換的實施方式中，大於約0.93。全同立構的三元組是本領域熟知的並且在，例如，美國專利5,504,172和國際公開WO00/01745中有所描述，其指以通過13CNMR譜所確定的共聚物分子鏈中的三元組單元計的全同立構序列。丙烯/α-烯烴共聚物的熔體流動速率可以為0.1至500g/10分鐘，根據ASTMD-1238(在230°C/2.16Kg)所測量。本申請包括並公開0.1至500g/10分鐘的所有單個數值和子範圍；例如，熔體流動速率可以為下限值0.1g/10分鐘，0.2g/10分鐘，或0.5g/10分鐘至上限值500g/10分鐘，200g/10分鐘，100g/10分鐘，或25g/10分鐘。例如，丙烯/α-烯烴共聚物的熔體流動速率可以為0.1至200g/10分鐘；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物的熔體流動速率可以為0.2至100g/10分鐘；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物的熔體流動速率可以為0.2至50g/10分鐘；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物的熔體流動速率可以為0.5至50g/10分鐘；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物的熔體流動速率可以為1至50g/10分鐘；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物的熔體流動速率可以為1至40g/10分鐘；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物的熔體流動速率可以為1至30g/10分鐘。丙烯/α-烯烴共聚物的結晶度為至少1重量%(熔解熱為至少2焦耳/克)至30重量%(熔解熱小於50焦耳/克)。本申請包括並公開1重量%(熔解熱為至少2焦耳/克)至30重量%(熔解熱小於50焦耳/克)的所有單個數值和子範圍；例如，結晶度可以為1重量%(熔解熱為至少2焦耳/克)、2.5%(熔解熱為至少4焦耳/克)、或3%(熔解熱為至少5焦耳/克)的下限至30重量%(熔解熱小於50焦耳/克)、24重量%(熔解熱小於40焦耳/克)、15重量%(熔解熱小於24.8焦耳/克)或7重量%(熔解熱小於11焦耳/克)的上限。例如，丙烯/α-烯烴共聚物的結晶度可以為至少1重量%(熔解熱為至少2焦耳/克)至24重量%(熔解熱小於40焦耳/克)；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物的結晶度可以為至少1重量%(熔解熱為至少2焦耳/克)至15重量%(熔解熱小於24.8焦耳/克)；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物的結晶度可以為至少1重量%(熔解熱為至少2焦耳/克)至7重量%(熔解熱小於11焦耳/克)；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物的結晶度可以為至少1重量%(熔解熱為至少2焦耳/克)至5重量%(熔解熱小於8.3焦耳/克)。結晶度經DSC方法測量。丙烯/α-烯烴共聚物包含得自丙烯的單元和得自一種或多種α-烯烴共聚單體的聚合單元。用來製造丙烯/α-烯烴共聚物的示例性共聚單體是C2、和C4至C10α-烯烴；例如，C2，C4，C6和C8α-烯烴。丙烯/α-烯烴共聚物包含1至40重量%的一種或多種α-烯烴共聚單體。本申請包括並公開1至40wt%的所有單個數值和子範圍；例如，共聚單體含量可以為1wt%、3wt%、4wt%、5wt%、7wt%、或9wt%的下限至40wt%、35wt%、30wt%、27wt%、20wt%、15wt%、12wt%、或9wt%的上限。例如，丙烯/α-烯烴共聚物包含1至35重量%的一種或多種α-烯烴共聚單體；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物包含1至30重量%的一種或多種α-烯烴共聚單體；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物包含3至27重量%的一種或多種α-烯烴共聚單體；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物包含3至20重量%的一種或多種α-烯烴共聚單體；或在可替換的實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物包含3至15重量%的一種或多種α-烯烴共聚單體。丙烯/α-烯烴共聚物的分子量分布(MWD)為3.5或更少，其中MWD定義為重均分子量除以數均分子量(Mw/Mn)；在可替換的實施方式中為3.0或更少；或在另一種可替換的實施方式中為1.8至3.0。這樣的丙烯/α-烯烴共聚物還詳細地描述於美國專利6,960,635和6,525,157，通過參考併入本申請。這樣的丙烯/α-烯烴共聚物以商業名稱VERSIFYTM商購於TheDowChemicalCompany，或以商業名稱VISTAMAXXTM商購於ExxonMobilChemicalCompany。在一種實施方式中，丙烯/α-烯烴共聚物的特徵還在於，包含(A)60至小於100wt%，優選為80至99wt%和更優選為85至99wt%的得自丙烯的單元，和(B)大於0至40wt%，優選為1至20wt%，更優選為4至16wt%和甚至更優選為4至15wt%的得自乙烯和/或C4-10α-烯烴中至少一種的單元；並且包含平均至少0.001個長鏈分支/1000個總碳原子，優選為平均至少0.005個長鏈分支/1000個總碳原子並且更優選為平均至少0.01個長鏈分支/1000個總碳原子。丙烯/α-烯烴共聚物中的長鏈分支的最大數並不關鍵，但是典型地其不超過3個長鏈分支/1000個總碳原子。術語長鏈分支，在本申請關於丙烯/α-烯烴共聚物所使用時，表示比短鏈分支多至少一個(1)碳原子的鏈長度，而短鏈分支，在本申請關於丙烯/α-烯烴共聚物所使用時，表示比共聚單體中碳原子數少兩個(2)碳原子的鏈長度。例如，丙烯/1-辛烯互聚物具有長度為至少七個(7)碳原子的長鏈分支的主鏈，但是這些主鏈也具有長度僅為六個(6)碳原子的短鏈分支。這樣的丙烯/α-烯烴共聚物更詳細地描述於美國臨時專利申請60/988,999和國際專利申請PCT/US08/082599，它們各自通過參考併入本申請。在某些其它實施方式中，熱塑性材料如丙烯/α-烯烴共聚物可以是，例如，半結晶聚合物並且熔點可以小於110°C。在優選的實施方式中，熔點可以為25至100°C。在更優選的實施方式中，熔點可以為40至85°C。在其它選擇的實施方式中，烯烴嵌段共聚物，例如，乙烯多嵌段共聚物，例如描述於國際公開WO2005/090427和美國專利申請公開2006/0199930的那些，可以用作熱塑性材料，所述文獻中關於描述這些烯烴嵌段共聚物和測量針對這些聚合物在以下列出的性質的測試方法的內容通過參考併入本申請。這些烯烴嵌段共聚物可以是具有以下特徵的乙烯/α-烯烴互聚物：(a)約1.7至約3.5的Mw/Mn、至少一個以攝氏度計的熔點Tm、和以克/立方釐米計的密度d，其中Tm和d的數值符合以下關係：Tm>-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2；或(b)約1.7至約3.5的Mw/Mn，並且其特徵在於以J/g計的熔解熱ΔH、和以攝氏度計的Δ量ΔT(定義為最高的DSC峰和最高的CRYSTAF峰之間的溫度差)，其中ΔT和ΔH的數值具有以下關係：對於ΔH大於0並最高為130J/g，ΔT>-0.1299(ΔH)+62.81，對於ΔH大於130J/g，ΔT≥48°C，其中所述CRYSTAF峰使用至少5%的累積聚合物確定，以及如果小於5%的聚合物具有可識別的CRYSTAF峰，則CRYSTAF溫度為30℃；或(c)特徵在於，用乙烯/α-烯烴互聚物的壓塑膜測量的在300%應變和1個循環時的彈性回復率Re，以百分率計，以及具有密度d，以克/立方釐米計，其中當所述乙烯/α-烯烴互聚物基本不含交聯相時，所述Re和d的數值滿足以下關係：Re>1481-1629(d)；或(d)當使用TREF分級時在40℃和130℃之間洗脫的分子級分，其特徵在於所述級分的共聚單體摩爾含量比與之相當的無規乙烯互聚物在相同溫度之間洗脫的級分的共聚單體摩爾含量高至少5%，其中所述與之相當的無規乙烯互聚物具有相同的共聚單體、並且其熔體指數、密度、和共聚單體摩爾含量(基於整個聚合物)與所述乙烯/α-烯烴互聚物的這些性質相差±10%以內；或(e)25℃的儲能模量G』(25℃)、和100℃的儲能膜量G』(100℃)，其中G』(25℃)與G』(100℃)的比率為1:1至約9:1。這樣的烯烴嵌段共聚物，例如乙烯/α-烯烴互聚物也可以：(a)當使用TREF分級時在40℃至130℃洗脫的分子級分，其特徵在於所述分子級分的嵌段指數為至少0.5且至多約1，以及分子量分布Mw/Mn大於約1.3；或(b)平均嵌段指數大於0且至多約1.0，以及分子量分布Mw/Mn大於約1.3。在一種實施方式中，基體(18)可以進一步包含發泡劑，從而促進形成泡沫物質。在一種實施方式中，基體可以是泡沫體，例如閉孔泡沫體。在另一種實施方式中，基體(18)可以進一步包含一種或多種填料，從而促進形成多微孔基體，例如經以下過程形成基體，取向(如雙軸取向)，或空化作用(如單軸或雙軸取向)，或濾取(即溶解填料)。這樣的填料包括但不限於，天然碳酸鈣，包括白堊、方解石和大理石，合成碳酸鈣，鎂和鈣的鹽，白雲石，碳酸鎂，碳酸鋅，石灰，氧化鎂，硫酸鋇，重晶石，硫酸鈣，二氧化矽，矽酸鎂，滑石，矽灰石，粘土和矽酸鋁，高嶺土，雲母，金屬或鹼土金屬的氧化物或氫氧化物，氫氧化鎂，氧化鐵，氧化鋅，玻璃或碳纖維或粉末，木纖維或粉末或這些化合物的混合物。一種或多種功能填料材料(12)可以選自氣體、液體、固體或其組合。一種或多種相變材料(12)可以是適用於具體最終用途應用的任何材料。功能填料材料(12)可以包括兩種或更多種物質的混合物或共混物。可以用於本發明各種實施方式的功能填料材料(12)包括各種有機和無機物質。功能填料材料(12)的實例包括但不限於，(1)生物活性填料例如(自組裝)蛋白質，磷酸鹽，矽酸鹽碳酸鹽，羥磷灰石，生物活性玻璃，和/或針對受控輸送的多孔陶瓷球體；(2)電磁活性填料，例如炭黑，碳納米管，碳納米纖維，氧化鐵，氧化鋁，稀土金屬氧化物，矽微米粒子和納米粒子，和/或金屬微米粒子和/或納米粒子，(3)有機-無機混合物，例如表面性質改性(可溼性，耐刮擦性，摩擦係數，光澤度)，例如官能化的矽烷，矽氧烷，二氧化矽納米粒子；增強劑(剛度和抗衝改性)，例如二氧化矽納米粒子，二氧化矽煙，多孔二氧化矽粒子；流變學改性劑，例如玻璃微球體，和/或二氧化矽粒子和微球體；(4)表面性質改性劑，例如固體潤滑劑(例如含氟聚合物，雲母，石墨，蒸氣沉積二氧化矽，水滑石，氧化鎂)；和/或可溼性促進劑(例如醯胺，胺聚合物，馬來酸酐，乙烯一氧化碳共聚物，乙烯乙酸乙烯基酯共聚物，和乙烯丙烯酸接枝聚合物)；(5)阻燃劑(固體和液體)，例如金屬氫氧化物，氧化銻，多磷酸銨，硼酸鹽，低熔點溫度玻璃，和/或三聚氰胺。在一種實施方式中，功能填料材料包括一種或多種超吸收聚合物。這樣的超吸收聚合物通常是已知的，並且包括但不限於，聚丙烯醯胺共聚物，乙烯馬來酸酐共聚物，交聯的羧基甲基纖維素，聚乙烯醇共聚物，交聯的聚環氧乙烷，和聚丙烯腈的澱粉接枝的共聚物。在一種實施方式中，超吸收聚合物包括與氫氧化鈉共混的丙烯酸在引發劑存在下的聚合反應以形成聚丙烯酸鈉鹽(有時稱為聚丙烯酸鈉)而製備的那些聚合物。這樣的超吸收聚合物可以經任何方法製備，例如，經懸浮聚合或溶液聚合製備。在生產中，擠出設備包括由發動機驅動的螺杆擠出機。使熱塑性材料熔融並將其傳送至模頭(24)，如圖7a和7b所示。熔融的熱塑性材料穿過模頭(24)，如圖7a和7b所示，並成型為所需形狀和橫截面。參照圖7a和7b，模頭(24)包括入口部分(26)，收縮部分(28)，和孔(30)，該孔具有預定形狀。熔融的熱塑性聚合物進入模頭(24)的入口部分(26)，並通過收縮部分(28)逐漸成型直至熔體離開孔(30)。模頭(24)還包括注射器(32)。每個注射器(32)具有本體部分(34)，該本體部分內具有流體連接於功能填料材料源(38)的管道(36)，其中所述連接是藉助於穿過模頭(24)壁的第二管道(40)實現的，圍繞該模頭，熔融的熱塑性材料必須流動通過的孔(30)。注射器(30)還包括出口(42)。排布注射器(32)，使得出口(42)位於孔(30)內。當熔融的熱塑性聚合物離開模頭孔(30)時，將一種或多種功能填料材料(12)注入熔融的熱塑性材料，從而形成填充有一種或多種功能填料材料(12)的微毛細管。在一種實施方式中，將一種或多種功能填料材料(12)連續注入熔融的熱塑性材料，從而形成填充有一種或多種功能填料材料(12)的微毛細管。在另一種實施方式中，將一種或多種功能填料材料(12)間歇注入熔融的熱塑性材料，從而形成填充有一種或多種功能填料材料(12)的微毛細管部分和空隙部分，表現出類似於泡沫體結構。包含根據本發明的一種或多種功能填料材料的微毛細管膜或泡沫體可以用於吸收應用，在水處理中的選擇性化學吸收，在食品包裝中的吸水，用於診斷學的體液吸收，在衛生學應用中的液體吸收，氣味吸收和緩慢釋放應用。包含一種或多種功能填料材料的一種或多種本發明微毛細管膜或泡沫體可以在多層結構(例如層合的多層結構或共擠出的多層結構)中形成一個或多個層。包含一種或多種功能填料材料的微毛細管膜或泡沫體可以包括一個或多個平行的微毛細管的列(圖3b中所示的通道)。通道(20)(微毛細管)可以配置在基體(10)中的任何位置，如圖3a-e所示。在不背離本發明精神及其本質特徵的情況下可以按其它形式實施本發明，因此，當指出本發明的範圍時，應該參考所附權利要求，而非前述說明書。