DE102006037983A1 - Water-absorbing polymer structure with improved permeability and absorption under pressure - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wasserabsorbierender Polymergebilde, umfassend die Verfahrensschritte: i) Bereitstellen eines unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebildes; ii) Inkontaktbringen des unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebildes mit einem Salz, umfassend ein zwei- oder höherwertiges Kation eines Metalls sowie mindestens eine organische Base als Anion. Die Erfindung betrifft weiterhin die durch dieses Verfahren erhältlichen wasserabsorbierenden Polymergebilde, wasserabsorbierende Polymergebilde, einen Verbund, beinhaltend ein wasserabsorbierendes Polymergebilde sowie ein Substrat, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundes, den durch dieses Verfahren erhältlichen Verbund, chemische Produkte wie Schäume, Formkörper und Fasern, beinhaltend wasserabsorbierende Polymergebilde oder einen Verbund, die Verwendung wasserabsorbierender Polymergebilde oder eines Verbundes in chemischen Produkten sowie die Verwendung eines Salzes zur Behandlung der Oberfläche wasserabsorbierender Polymergebilde.The present invention relates to a process for producing water-absorbing polymer structures, comprising the process steps: i) providing an untreated, water-absorbing polymer structure; ii) contacting the untreated, water-absorbing polymer structure with a salt comprising a divalent or higher valent cation of a metal and at least one organic base as anion. The invention furthermore relates to the water-absorbing polymer structures obtainable by this process, water-absorbing polymer structures, a composite comprising a water-absorbing polymer structure and a substrate, a process for producing a composite, the composite obtainable by this process, chemical products such as foams, moldings and fibers water-absorbing polymer structures or a composite, the use of water-absorbing polymer structures or a composite in chemical products and the use of a salt to treat the surface of water-absorbing polymer structures.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wasserabsorbierender Polymergebilde, die durch dieses Verfahren erhältlichen wasserabsorbierenden Polymergebilde, wasserabsorbierende Polymergebilde, einen Verbund beinhaltend ein wasserabsorbierendes Polymergebilde sowie ein Substrat, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundes, den durch dieses Verfahren erhältlichen Verbund, chemische Produkte wie Schäume, Formkörper und Fasern beinhaltend wasserabsorbierende Polymergebilde oder einen Verbund, die Verwendung wasserabsorbierender Polymergebilde oder eines Verbundes in chemischen Produkten sowie die Verwendung eines Salzes zur Behandlung der Oberfläche wasserabsorbierender Polymergebilde.The The present invention relates to a process for producing water-absorbing Polymeric structures, the water-absorbing by this method available Polymer structures, water-absorbing polymer structures, a composite including a water-absorbing polymer structure and a substrate, a method for producing a composite by this Method available Composite comprising chemical products such as foams, shaped bodies and fibers water-absorbing polymer structures or a composite, the use water-absorbing polymer structure or a composite in chemical Products and the use of a salt to treat the surface of water-absorbent Polymer structure.
Superabsorber sind wasserunlösliche, vernetzte Polymere, die in der Lage sind, unter Quellung und Ausbildung von Hydrogelen große Mengen an wässrigen Flüssigkeiten, insbesondere Körperflüssigkeiten, vorzugsweise Urin oder Blut, aufzunehmen und unter einem bestimmten Druck zurückzuhalten. Durch diese charakteristischen Eigenschaften finden diese Polymere hauptsächlich Anwendung bei der Einarbeitung in Sanitärartikeln, wie beispielsweise Babywindeln, Inkontinenzprodukten oder Damenbinden.superabsorbent are water-insoluble, crosslinked polymers that are capable of swelling and forming of hydrogels great Amounts of aqueous Liquids, especially body fluids, preferably urine or blood, and take under a certain Withhold pressure. By these characteristic properties these polymers find mainly Application in the incorporation in sanitary articles, such as Baby diapers, incontinence products or sanitary napkins.
Die
Herstellung der Superabsorber erfolgt in der Regel durch die radikalische
Polymerisation säuregruppen-tragender
Monomere in Gegenwart von Vernetzern. Dabei lassen sich durch die
Auswahl der Monomerzusammensetzung, der Vernetzer sowie der Polymerisationsbedingungen
und der Verarbeitungsbedingungen für das nach der Polymerisation
erhaltene Hydrogel Polymere mit unterschiedlichen Absorbereigenschaften
herstellen. Weitere Möglichkeiten
bietet die Herstellung von Pfropfpolymerisaten, beispielsweise unter
Verwendung chemisch modifizierter Stärke, Cellulose und Polyvinylalkohol
nach
Bei den gegenwärtig kommerziell verfügbaren Superabsorbern handelt es sich im wesentlichen um vernetzte Polyacrylsäuren oder vernetzte Stärke-Acrylsäure-Pfropfpolymerisate, bei denen die Carboxylgruppen teilweise mit Natronlauge oder Kalilauge neutralisiert sind.at the present commercially available Superabsorbents are essentially crosslinked polyacrylic acids or crosslinked starch-acrylic acid graft polymers, in which the carboxyl groups partially with sodium hydroxide solution or potassium hydroxide solution are neutralized.
Aus ästhetischen Gründen und aus Umweltaspekten besteht zunehmend die Tendenz, die Sanitärartikel immer kleiner und dünner zu gestalten. Um ein gleichbleibendes Gesamtretentionsvermögen der Sanitärartikel zu gewährleisten, kann dieser Anforderung nur durch Reduktion des Anteils an großvolumigen Fluff entsprochen werden. Hierdurch fallen dem Superabsorber weitere Aufgaben hinsichtlich Transport und Verteilung von Flüssigkeit zu, die sich als Permeabilitätseigenschaften zusammenfassen lassen.From aesthetic establish and from environmental aspects there is an increasing tendency to sanitary articles getting smaller and thinner to design. To maintain a consistent total retention capacity of sanitary ware to ensure, This requirement can only by reducing the proportion of large-volume Fluff be met. As a result, the superabsorbent fall further Tasks regarding the transport and distribution of liquids too, posing as permeability properties to summarize.
Unter Permeabilität versteht man bei Superabsorbermaterialien die Fähigkeit, im gequollenen Zustand zugegebene Flüssigkeiten zu transportieren und dreidimensional zu verteilen. Dieser Prozess läuft im gequollenen Superabsorbergel über kapillaren Transport durch Zwischenräume zwischen den Gelpartikeln ab. Ein Flüssigkeitstransport durch gequollene Superabsorberpartikel selbst folgt den Gesetzen der Diffusion und ist ein sehr langsamer Prozess, der in der Nutzungssituation des Sanitärartikels keine Rolle bei der Verteilung der Flüssigkeit spielt. Bei Superabsorbermaterialien, die einen kapillaren Transport aufgrund mangelnder Gelstabilität nicht bewerkstelligen können, wurde durch Einbetten dieser Materialien in eine Fasermatrix eine Separation der Partikel voneinander unter Vermeidung des Gel-Blocking-Phänomens sichergestellt. In Windelkonstruktionen neuer Generation befindet sich in der Absorberschicht nur wenig oder überhaupt kein Fasermaterial zur Unterstützung des Flüssigkeitstransports. Die hier verwendeten Superabsorber müssen demnach eine ausreichend hohe Stabilität im gequollenen Zustand besitzen, damit das gequollene Gel noch eine ausreichende Menge an kapillaren Räumen besitzt, durch die Flüssigkeit transportiert werden kann.Under permeability Superabsorbent materials are understood to have the ability to be added in the swollen state liquids to transport and distribute in three dimensions. This process runs in swollen superabsorbent gel over capillary transport through spaces between the gel particles from. A liquid transport by swollen superabsorbent particles themselves follows the laws Diffusion is a very slow process in the usage situation of the sanitary article plays no role in the distribution of the liquid. For superabsorbent materials, the a capillary transport due to lack of gel stability not can accomplish was made by embedding these materials in a fibrous matrix Separation of the particles from each other while avoiding the gel-blocking phenomenon ensured. In diaper constructions new generation is located in the absorber layer little or at all no fiber material to support of liquid transport. The superabsorbers used here must therefore be sufficient high stability in the swollen state, so that the swollen gel still one has sufficient amount of capillary space, through the liquid can be transported.
Um
Superabsorbermaterialien mit hoher Gelstabilität zu erhalten, kann einerseits
der Grad der Vernetzung des Polymers angehoben werden, was zwangsläufig eine
Verminderung der Quellfähigkeit
und des Retentionsvermögens
zur Folge hat. Eine optimierte Kombination von verschiedenen Vernetzern
und Comonomeren, wie in
Weiterhin können Methoden zur Nachbehandlung der Oberfläche von Polymerpartikeln zur Verbesserung der Superabsorbereigenschaften zum Einsatz kommen. Als Oberflächenbehandlung sind beispielsweise Nachvernetzung des absorbierenden Polymergebildes an der Oberfläche, das in Kontakt bringen der Oberfläche mit anorganischen Verbindungen oder aber die Nachvernetzung der Oberfläche in Gegenwart anorganischer Verbindungen aus dem Stand der Technik bekannt.Farther can Methods for aftertreatment of the surface of polymer particles Improvement of superabsorbent properties are used. As a surface treatment For example, postcrosslinking of the absorbent polymer structure on the surface, contacting the surface with inorganic compounds or the post-crosslinking of the surface in the presence of inorganic Compounds known in the art.
So
offenbaren
Der Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Oberflächenmodifizierungsmaßnahmen, insbesondere der Behandlung wasserabsorbierender Polymergebilde mit anorganischen Salzen oder anorganischen Solen zum Zwecke der Permeabilitätsverbesserung besteht jedoch insbesondere darin, dass die beobachtete Erhöhung der Permeabilität häufig auch mit einer signifikanten Verminderung des Absorptionsvermögens unter Druck einhergeht. Diese Verminderung des Absorptionsvermögens unter Druck führt oft zu einer erhöhten Leckage-Neigung der Hygieneartikel nach dem einmaligen und insbesondere mehrfachen Einessen durch den Verwender.Of the Disadvantage of the surface modification measures known from the prior art, in particular the treatment of water-absorbing polymer structures with inorganic salts or inorganic sols for the purpose of permeability enhancement However, it insists, in particular, that the observed increase in permeability often also with a significant reduction in the absorbency under Pressure is associated. This reduction in absorbency under Pressure leads often to an increased Leakage tendency of sanitary articles after the one-off and in particular multiple eating by the user.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die sich aus dem Stand der Technik ergebenden Nachteile zu überwinden.Of the Present invention was based on the object resulting from the Overcome prior art disadvantages.
Insbesondere lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Superabsorber bereitzustellen, der zum einen den Transport von wässrigen Flüssigkeiten wie Urin in Hygieneartikeln wie Sauglagen bzw. Cores, insbesondere für Windeln, mit hohen Superabsorberkonzentrationen fördert und so den Tragekomfort dieser Hygienartikel zu steigern.Especially The object of the present invention was to provide superabsorbents to provide, on the one hand, the transport of aqueous liquids such as urine in hygiene articles such as absorbent pads or cores, in particular for diapers, promotes high superabsorbent concentrations and so the wearing comfort to increase this hygiene article.
Weiterhin lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem derart vorteilhafte Superabsorber sowie ein Verbund beinhaltend diese Superabsorber hergestellt werden können.Farther the present invention was based on the object, a method specify, with the thus advantageous superabsorbent and a composite including these superabsorbents can be made.
Auch lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, möglichst dünne Hygieneartikel mit einem hohen Gehalt an wasserabsorbierenden Polymergebilden bereitzustellen, welche durch gute Gebrauchseigenschaften gekennzeichnet sind.Also was the object of the present invention, as possible thin hygiene products to provide a high content of water-absorbing polymer structures, which are characterized by good performance properties.
Einen Beitrag zur Lösung der vorstehend genannten Aufgaben liefert ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Polymergebildes, umfassend die Verfahrensschritte:
- i) Bereitstellen eines unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebildes;
- ii) in Kontakt bringen des unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebildes mit einem Salz umfassend ein zwei- oder höherwertiges Kation eines Metalls sowie mindestens eine organische Base als Anion, wobei das in Kontakt bringen der wasserabsorbierenden Polymergebilde mit dem Salz gegebenenfalls bei einer Temperatur in einem Bereich von 30 bis 210°C, besonders bevorzugt von 100 bis 200°C und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 160 bis 190°C erfolgt.
- i) providing an untreated, water-absorbing polymer structure;
- ii) contacting the untreated, water-absorbing polymer structure with a salt comprising a divalent or higher-valent cation of a metal and at least one organic base as anion, wherein contacting the water-absorbing polymer structures with the salt optionally at a temperature in a range of 30 to 210 ° C, more preferably from 100 to 200 ° C and most preferably in a range of 160 to 190 ° C.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist mindestens eine der, vorzugsweise mindestens zwei der und am meisten bevorzugt sind alle drei folgenden Bedingungen (a1) bis (a3) erfüllt:
- (a1) das unbehandelte, wasserabsorbierende Polymergebilde wird nicht mit einem Oxid eines Metalls, vorzugsweise nicht mit einem Oxid eines Übergangsmetalls, am meisten bevorzugt nicht mit einem Oxid des Zinks, in Kontakt gebracht;
- (a2) das unbehandelte, wasserabsorbierende Polymergebilde wird nicht mit einem Polykation, vorzugsweise nicht mit einem vorzugsweise organischen Polykation, welches vorzugsweise ein Molekulargewicht von mehr als 3.000 g/mol aufweist, am meisten bevorzugt nicht mit einem Polymer aus Diallyldimethylammoniumchlorid, in Kontakt gebracht;
- (a3) das unbehandelte, wasserabsorbierende Polymergebilde weist eine gemäß der hierin beschriebenen Testmethode bestimmte Retention von weniger als 37,5 g/g auf.
- (a1) the untreated, water-absorbing polymer structure is not contacted with an oxide of a metal, preferably not with an oxide of a transition metal, most preferably not with an oxide of the zinc;
- (a2) the untreated, water-absorbing polymer structure is not contacted with a polycation, preferably not with a preferably organic polycation, which preferably has a molecular weight greater than 3,000 g / mol, most preferably not with a polymer of diallyldimethylammonium chloride;
- (a3) The untreated, water-absorbing polymer structure has a retention of less than 37.5 g / g determined according to the test method described herein.
Völlig überraschend, jedoch nicht minder vorteilhaft wurde festgestellt, dass sich der Abfall der Absorption unter einer Druckbelastung, welcher häufig bei der Oberflächenmodifizierung wasserabsorbierender Polymergebilde mit permeabilitätssteigernden Mitteln beobachtet wird, durch die Verwendung von Salzen als permeabilitätssteigernde Mittel, umfassend ein zwei- oder höherwertiges Kation eines Metalls sowie mindestens eine organische Base als Anion, vermindern lässt.Quite surprisingly, but no less advantageously, it was found that the decrease in absorption under a pressure load, which often in the surface modification of water-absorbing Po lyme formation with permeability-increasing agents, can be reduced by the use of salts as permeability-increasing agents comprising a divalent or higher-valent cation of a metal as well as at least one organic base as anion.
„Unbehandelt" im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass die im Verfahrenschritt i) bereitgestellten, wasserabsorbierenden Polymergebilde noch nicht mit dem Salz umfassend ein zwei- oder höherwertiges Kation eines Metalls sowie mindestens eine organische Base als Anion in Kontakt gebracht worden sind. Die Bezeichnung „unbehandelt" schließt hingegen nicht aus, dass die wasserabsorbierenden Polymergebilde mittels anderer Oberflächenmodifizierungsmaßnahmen, wie etwa der Oberflächennachvernetzung, modifiziert sein können."Untreated" in the sense of the present Invention means that the methods provided in step i), water-absorbing polymer structures not yet comprising the salt a two- or higher value Cation of a metal and at least one organic base as anion been brought into contact. The term "untreated", however, concludes not that the water-absorbing polymer structures by means of other surface modification measures, such as surface postcrosslinking, can be modified.
Als im Verfahrensschritt i) bereitgestellte unbehandelte, wasserabsorbierende Polymergebilde sind Fasern, Schäume oder Teilchen bevorzugt, wobei Fasern und Teilchen bevorzugt und Teilchen besonders bevorzugt sind.When in process step i) provided untreated, water-absorbing Polymeric structures are fibers, foams or particles preferred, with fibers and particles preferred and Particles are particularly preferred.
Erfindungsgemäß bevorzugte Polymerfasern sind so dimensioniert, dass sie in oder als Garne für Textilien und auch direkt in Textilien eingearbeitet werden können. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Polymerfasern eine Länge im Bereich von 1 bis 500 mm, bevorzugt 2 bis 500 mm und besonders bevorzugt 5 bis 100 mm und einen Durchmesser im Bereich von 1 bis 200 Denier, bevorzugt 3 bis 100 Denier und besonders bevorzugt 5 bis 60 Denier besitzen.According to the invention preferred Polymer fibers are sized to be in or as yarns for textiles and can also be incorporated directly into textiles. It is preferred according to the invention, that the polymer fibers have a length in the range of 1 to 500 mm, preferably 2 to 500 mm and especially preferably 5 to 100 mm and a diameter in the range of 1 to 200 denier, preferably 3 to 100 denier and more preferably 5 own up to 60 deniers.
Erfindungsgemäß bevorzugte Polymerteilchen sind so dimensioniert, dass sie eine mittlere Teilchengröße gemäß ERT 420.2-02 im Bereich von 10 bis 3000 μm, vorzugsweise 20 bis 2000 μm und besonders bevorzugt 150 bis 850 μm oder 150 bis 600 μm aufweisen. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, dass der Anteil der Polymerteilchen mit einer Partikelgröße in einem Bereich von 300 bis 600 μm mindestens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 40 Gew.-% und am meisten bevorzugt mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der nachvernetzten, wasserabsorbierenden Polymerteilchen, beträgt.According to the invention preferred Polymer particles are sized to have an average particle size according to ERT 420.2-02 in the range of 10 to 3000 μm, preferably 20 to 2000 microns and more preferably 150 to 850 μm or 150 to 600 μm. It is particularly preferred that the proportion of the polymer particles with a particle size in one Range of 300 to 600 microns at least 30% by weight, more preferably at least 40% by weight, and most preferably at least 50% by weight, based on the total weight the postcrosslinked, water-absorbing polymer particles is.
In einer bevorzugten Ausführungsform der im Verfahrensschritt i) bereitgestellten, wasserabsorbierenden Polymergebilde basieren diese auf
- (α1) 20-99,999 Gew.-%, bevorzugt 55-98,99 Gew.-% und besonders bevorzugt 70-98,79 Gew.-% polymerisierten, ethylenisch ungesättigten, säuregruppentragenden Monomeren oder deren Salze oder polymerisierten, ethylenisch ungesättigten, einen protonierten oder quarternierten Stickstoff beinhaltenden Monomeren, oder deren Mischungen, wobei mindestens ethylenisch ungesättigte, säuregruppenhaltige Monomere, vorzugsweise Acrylsäure, beinhaltende Mischungen besonders bevorzugt sind,
- (α2) 0-80 Gew.-%, vorzugsweise 0-44,99 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,1-44,89 Gew.-% polymerisierten, monoethylenisch ungesättigten, mit (α1) copolymerisierbaren Monomeren,
- (α3) 0,001-5 Gew.-%, vorzugsweise 0,01-3 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,01-2,5 Gew.-% eines oder mehrerer Vernetzer,
- (α4) 0-30 Gew.-%, vorzugsweise 0-5 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,1-5 Gew.-% eines wasserlöslichen Polymeren,
- (α5) 0-20 Gew.-%, vorzugsweise 2,5-15 Gew.-% und besonders bevorzugt 5-10 Gew.-% Wasser, sowie
- (α6) 0-20 Gew.-%, vorzugsweise 0-10 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,1-8 Gew.-% eines oder mehrerer Hilfsmittel, wobei die Summe der Gewichtsmengen (α1) bis (α6) 100 Gew.-% beträgt.
- (α1) 20-99.999 wt .-%, preferably 55-98.99 wt .-% and particularly preferably 70-98.79 wt .-% polymerized, ethylenically unsaturated, acid group-carrying monomers or their salts or polymerized, ethylenically unsaturated, one protonated or quaternized nitrogen-containing monomers, or mixtures thereof, wherein at least ethylenically unsaturated, acid group-containing monomers, preferably acrylic acid-containing mixtures are particularly preferred,
- (α2) 0-80 wt .-%, preferably 0-44.99 wt .-% and particularly preferably 0.1-44.89 wt .-% polymerized, monoethylenically unsaturated, with (α1) copolymerizable monomers,
- (α3) 0.001-5 wt .-%, preferably 0.01-3 wt .-% and particularly preferably 0.01-2.5 wt .-% of one or more crosslinkers,
- (α4) 0-30 wt .-%, preferably 0-5 wt .-% and particularly preferably 0.1-5 wt .-% of a water-soluble polymer,
- (α5) 0-20 wt .-%, preferably 2.5-15 wt .-% and particularly preferably 5-10 wt .-% water, and
- (α6) 0-20 wt .-%, preferably 0-10 wt .-% and particularly preferably 0.1-8 wt .-% of one or more auxiliaries, wherein the sum of the amounts by weight (α1) to (α6) 100 wt .-% is.
Die
monoethylenisch ungesättigten,
säuregruppenhaltigen
Monomere (α1)
können
teilweise oder vollständig,
bevorzugt teilweise neutralisiert sein. Vorzugsweise sind die monoethylenisch
ungesättigten,
säuregruppenhaltigen
Monomere zu mindestens 25 Mol-%, besonders bevorzugt zu mindestens
50 Mol-% und darüber
hinaus bevorzugt zu 50-80 Mol-% neutralisiert. In diesem Zusammenhang
wird auf
Ferner
können
bei einem Polymer die freien Säuregruppen überwiegen,
so dass dieses Polymer einen im sauren Bereich liegenden pH-Wert
aufweist. Dieses saure wasserabsorbierende Polymer kann durch ein Polymer
mit freien basischen Gruppen, vorzugsweise Amingruppen, das im Vergleich
zu dem sauren Polymer basisch ist, mindestens teilweise neutralisiert
werden. Diese Polymere werden in der Literatur als „Mixed-Bed Ion-Exchange
Absorbent Polymers" (MBIEA-Polymere) bezeichnet
und sind unter anderem in der
Bevorzugte
ethylenisch ungesättigte,
säuregruppenhaltige
Monomere (α1)
sind vorzugsweise diejenigen Verbindungen, die in der
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden unbehandelte, wasserabsorbierende Polymergebilde eingesetzt, bei denen die monoethylenisch ungesättigten, mit (α1) copolymerisierbare Monomere (α2) Acrylamide, Methacrylamide oder Vinylamide sind.According to one embodiment the method according to the invention untreated, water-absorbing polymer structures are used, in which the monoethylenically unsaturated, with (α1) copolymerizable Monomers (α2) Acrylamides, methacrylamides or vinylamides are.
Bevorzugte (Meth)acrylamide sind neben Acrylamid und Methacrylamid alkylsubstituierte (Meth)acrylamide oder aminoalkylsubstituierte Derivate des (Meth)acrylamids, wie N-Methylol(meth)acrylamid, N,N-Dimethylamino (meth)acrylamid, Dimethyl(meth)acrylamid oder Diethyl(meth)acrylamid. Mögliche Vinylamide sind beispielsweise N-Vinylamide, N-Vinylformamide, N-Vinylacetamide, N-Vinyl-N-Methylacetamide, N-Vinyl-N-methylformamide, Vinylpyrrolidon. Unter diesen Monomeren besonders bevorzugt ist Acrylamid.preferred (Meth) acrylamides are alkyl-substituted in addition to acrylamide and methacrylamide (Meth) acrylamides or aminoalkyl-substituted derivatives of (meth) acrylamide, such as N-methylol (meth) acrylamide, N, N-dimethylamino (meth) acrylamide, Dimethyl (meth) acrylamide or diethyl (meth) acrylamide. Possible vinylamides are for example N-vinylamides, N-vinylformamides, N-vinylacetamides, N-vinyl-N-methylacetamides, N-vinyl-N-methylformamide, vinylpyrrolidone. Among these monomers especially preferred is acrylamide.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden wasserabsorbierende Polymergebilde eingesetzt, bei denen die monoethylenisch ungesättigten, mit (α1) copolymerisierbare Monomere (α2) wasserlösliche Monomere sind. In diesem Zusammenhang sind insbesondere Alkoxypolyalkylenoxid(meth)acrylate wie Methoxypolyethylenglykol(meth)acrylate bevorzugt.According to one another embodiment the method according to the invention Water-absorbing polymer structures are used in which the monoethylenically unsaturated, with (α1) copolymerizable monomers (α2) water-soluble Are monomers. In this connection, in particular alkoxypolyalkylene oxide (meth) acrylates such as methoxypolyethylene glycol (meth) acrylates preferred.
Des Weiteren sind als monoethylenisch ungesättigte, mit (α1) copolymerisierbaren Monomere (α2) in Wasser dispergierbare Monomere bevorzugt. Als in Wasser dispergierbare Monomere sind Acrylsäureester und Methacrylsäureester, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat oder Butyl(meth)acrylat bevorzugt.Of Further, as monoethylenically unsaturated, with (α1) copolymerizable Monomers (α2) water-dispersible monomers are preferred. As dispersible in water Monomers are acrylic esters and methacrylates, such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate or butyl (meth) acrylate.
Die monoethylenisch ungesättigten, mit (α1) copolymerisierbaren Monomere (α2) umfassen weiterhin Methylpolyethylenglykolallylether, Vinylacetat, Styrol und Isobutylen.The monoethylenically unsaturated, with (α1) copolymerizable monomers (α2) further include methyl polyethylene glycol allyl ether, vinyl acetate, Styrene and isobutylene.
Als
Vernetzer (α3)
werden vorzugsweise diejenigen Verbindungen eingesetzt, die in der
Als wasserlösliche Polymere (α4) können in den Polymergebilden wasserlösliche Polymere, wie teil- oder vollverseifter Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Stärke oder Stärkederivate, Polyglykole oder Polyacrylsäure enthalten, vorzugsweise einpolymerisiert sein. Das Molekulargewicht dieser Polymere ist unkritisch, solange sie wasserlöslich sind. Bevorzugte wasserlösliche Polymere sind Stärke oder Stärkederivate oder Polyvinylalkohol. Die wasserlöslichen Polymere, vorzugsweise synthetische wie Polyvinylalkohol, können auch als Pfropfgrundlage für die zu polymerisierenden Monomeren dienen.When water-soluble Polymers (α4) can water-soluble in the polymer structures Polymers, such as partially or fully saponified polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, Strength or starch derivatives, Polyglycols or polyacrylic acid contained, preferably copolymerized. The molecular weight These polymers are not critical as long as they are water soluble. Preferred water-soluble Polymers are starch or starch derivatives or polyvinyl alcohol. The water-soluble polymers, preferably Synthetic such as polyvinyl alcohol, can also be used as a grafting base for the serve to be polymerized monomers.
Als Hilfsmittel (α6) sind vorzugsweise Stellmittel, Geruchsbinder, oberflächenaktive Mittel oder Antioxidatien sowie diejenigen Additive, die zur Herstellung der Polymergebilde eingesetzt wurden (Initiatoren usw.) in den Polymergebilden enthalten.When Aids (α6) are preferably settling agents, odor binders, surface-active Agents or antioxidants as well as those additives that are used to manufacture the polymer structures were used (initiators, etc.) in the polymer structures contain.
In einer besonderen Ausführungsform der im Verfahrensschritt i) bereitgestellten, wasserabsorbierenden Polymergebilde basieren diese zu mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 70 Gew.-% und darüber hinaus bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-% auf carboxylatgruppen-tragenden Monomeren. Es ist erfindungsgemäß weiterhin bevorzugt, dass die Komponente (α1) zu mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 70 Gew.-% aus Acrylsäure besteht, die vorzugsweise zu mindestens 20 Mol-%, besonders bevorzugt zu mindestens 50 Mol-% und darüber hinaus bevorzugt in einem Bereich von 60 bis 85 Mol-% neutralisiert ist.In a particular embodiment, the water provided in process step i) the polymer structures are based on these at least 50 wt .-%, preferably at least 70 wt .-% and more preferably at least 90 wt .-% on carboxylate-carrying monomers. It is further preferred according to the invention that the component (α1) consists of at least 50 wt .-%, preferably at least 70 wt .-% of acrylic acid, which is preferably at least 20 mol%, more preferably at least 50 mol% and more preferably, it is neutralized in a range of 60 to 85 mol%.
Aus den vorgenannten Monomeren, Comonomeren, Vernetzern, wasserlöslichen Polymeren und Hilfsstoffen lassen sich die unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebilde durch verschiedene Polymerisationsweisen herstellen. Beispielsweise sind in diesem Zusammenhang Massepolymerisation, die vorzugsweise in Knetreaktoren wie Extrudern erfolgt, Lösungspolymerisation, Spraypolymerisati on, inverse Emulsionspolymerisation und inverse Suspensionspolymerisation zu nennen.Out the aforementioned monomers, comonomers, crosslinkers, water-soluble Polymers and auxiliaries can be the untreated, water-absorbing Produce polymer structures by different Polymerisationsweisen. For example, in this context, bulk polymerization, which preferably takes place in kneading reactors such as extruders, solution polymerization, Spraypolymerisati on, inverse emulsion polymerization and inverse To call suspension polymerization.
Bevorzugt
wird die Lösungspolymerisation
in Wasser als Lösungsmittel
durchgeführt.
Die Lösungspolymerisation
kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Aus dem Stand
der Technik ist ein breites Spektrum von Variationsmöglichkeiten
hinsichtlich Reaktionsverhältnisse
wie Temperaturen, Art und Menge der Initiatoren als auch der Reaktionslösung zu
entnehmen. Typische Verfahren sind in den folgenden Patentschriften
beschrieben:
Die
Polymerisation wird wie allgemein üblich durch einen Initiator
ausgelöst.
Als Initiatoren zur Initiierung der Polymerisation können alle
unter den Polymerisationsbedingungen Radikale bildende Initiatoren
verwendet werden, die üblicherweise
bei der Herstellung von Superabsorbern eingesetzt werden. Auch eine
Initiierung der Polymerisation durch Einwirkung von Elektronenstrahlen
auf die polymerisierbare, wässrige
Mischung ist möglich.
Die Polymerisation kann allerdings auch in Abwesenheit von Initiatoren
der oben genannten Art durch Einwirkung energiereicher Strahlung
in Gegenwart von Photoinitiatoren ausgelöst werden. Polymerisationsinitiatoren
können
in einer Lösung
erfindungsgemäßer Monomere
gelöst
oder dispergiert enthalten sein. Als Initiatoren kommen sämtliche
dem Fachmann bekannte in Radikale zerfallende Verbindungen in Betracht.
Hierunter fallen insbesondere diejenigen Initiatoren, die bereits
in der
Besonders bevorzugt wird zur Herstellung der wasserabsorbierenden Polymergebilde ein Redoxsystem bestehend aus Wasserstoffperoxid, Natriumperoxodisulfat und Ascorbinsäure eingesetzt.Especially is preferred for the preparation of water-absorbing polymer structures a redox system consisting of hydrogen peroxide, sodium peroxodisulfate and ascorbic acid used.
Auch die inverse Suspensions- und Emulsionspolymerisation kann zur Herstellung der Polymergebilde angewendet werden. Gemäß diesen Prozessen wird eine wässrige, teilneutralisierte Lösung der Monomeren (α1), und (α2), gegebenenfalls beinhaltend wasserlösliche Polymere und Hilfsstoffe, mit Hilfe von Schutzkolloiden und/oder Emulgatoren in einem hydrophoben, organischen Lösungsmittel dispergiert und durch Radikalinitiatoren die Polymerisation gestartet. Die Vernetzer sind entweder in der Monomerlösung gelöst und werden mit dieser zusammen dosiert oder aber separat und gegebenenfalls während der Polymerisation zugefügt. Gegebenenfalls erfolgt die Zugabe eines wasserlöslichen Polymeren (α4) als Pfropfgrundlage über die Monomerlösung oder durch direkte Vorlage in die Ölphase. Anschließend wird das Wasser azeotrop aus dem Gemisch entfernt und das Polymerisat abfiltriert.Also the inverse suspension and emulsion polymerization can be used for the preparation be applied to the polymer structure. According to these processes, one becomes aqueous partially neutralized solution the monomers (α1), and (α2), optionally including water-soluble polymers and auxiliaries, with the aid of protective colloids and / or emulsifiers in a hydrophobic, organic solvents dispersed and initiated by radical initiators the polymerization. The crosslinkers are either dissolved in the monomer solution and are combined with it dosed or separately and optionally added during the polymerization. Possibly the addition of a water-soluble Polymers (α4) as a grafting over the monomer solution or by direct submission to the oil phase. Subsequently, will the water is azeotropically removed from the mixture and the polymer filtered off.
Weiterhin
kann sowohl bei der Lösungspolymerisation
als auch bei der inversen Suspensions- und Emulsionspolymerisation
die Vernetzung durch Einpolymerisation des in der Monomerlösung gelösten polyfunktionellen
Vernetzers und/oder durch Reaktion geeigneter Vernetzer mit funktionellen
Gruppen des Polymeren während
der Polymerisationsschritte erfolgen. Die Verfahren sind beispielsweise
in den Veröffentlichungen
Die bei der Lösungspolymerisation oder der inversen Suspensions- und Emulsionspolymerisation nach der Polymerisation erhaltenen Hydrogele werden in einem weiteren Verfahrenschritt getrocknet.The in the solution polymerization or inverse suspension and emulsion polymerization The hydrogels obtained in the polymerization are used in another Dried process step.
Insbesondere im Falle der Lösungspolymerisation ist es jedoch bevorzugt, dass die Hydrogele vor der Trocknung zunächst zerkleinert werden. Dieses Zerkleinern erfolgt durch dem Fachmann bekannte Zerkleinerungsvorrichtungen, wie etwa einem Fleischwolf.Especially in the case of solution polymerization However, it is preferred that the hydrogels first crushed before drying become. This comminution is carried out by comminution devices known to the person skilled in the art, like a meat grinder.
Die Trocknung des Hydrogels erfolgt vorzugsweise in geeigneten Trocknern oder Öfen. Beispielhaft seien Drehrohröfen, Wirbelbetttrockner, Tellertrockner, Paddeltrockner oder Infrarottrockner genannt. Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Trocknung des Hydrogels bis zu einem Wassergehalt von 0,5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 10 Gew.-% erfolgt, wobei die Trocknungstemperaturen üblicherweise in einem Bereich von 100 bis 200°C liegen.The drying of the hydrogel is preferably carried out in suitable dryers or ovens. exemplary be rotary kilns, fluidized bed dryers, plate dryers, paddle dryers or infrared dryers called. Furthermore, it is preferred according to the invention that the drying of the hydrogel to a water content of 0.5 to 25 wt .-%, preferably from 1 to 10 wt .-%, wherein the drying temperatures usually in a range of 100 to 200 ° C. lie.
Die nach dem Trocknen erhaltenen wasserabsorbierenden Polymergebilde können, insbesondere dann, wenn sie durch Lösungspolymerisation erhalten wurden, in einem weiteren Verfahrensschritt noch zermahlt und auf eine die eingangs genannte Wunschkorngröße abgesiebt werden. Das Zermahlen der getrockneten, wasserabsorbierenden Polymergebilde erfolgt vorzugsweise in geeigneten, mechanischen Zerkleinerungsvorrichtungen, wie etwa einer Kugelmühle.The after drying obtained water-absorbing polymer structures can, especially when they are obtained by solution polymerization were still ground in a further process step and on a screened the desired grain size mentioned above. The grinding The dried, water-absorbing polymer structure is preferably carried out in suitable mechanical crushers, such as a ball mill.
In einer bevorzugten Ausführungsform zeigt das im Verfahrensschritt i) des erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellte, unbehandelte absorbierende Polymergebilde mindestens eine der folgenden Eigenschaften (ERT = EDANA Recommended Test):
- (A) die maximale Aufnahme gemäß ERT 440.2-02 (im Falle von Partikeln bestimmt für die gesamte Partikelgrößenfraktion) von 0,9 Gew.-%er NaCl-Lösung liegt in einem Bereich von mindestens 10 bis 1000 g/g, vorzugswei se im Bereich von 20 bis 500 g/g und darüber hinaus bevorzugt im Bereich von 50 bis 100 g/g,
- (B) der gemäß ERT 470.2-02 (im Falle von Partikeln bestimmt für die gesamte Partikelgrößenfraktion) extrahierbare Anteil nach 16 Stunden beträgt weniger als 30 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 20 Gew.-% und darüber hinaus bevorzugt weniger als 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf das unbehandelte, wasserabsorbierende Polymergebilde,
- (C) die Schüttdichte gemäß ERT 460.2-02 (im Falle von Partikeln bestimmt für die gesamte Partikelgrößenfraktion) liegt im Bereich von 300 bis 1000 g/l, vorzugsweise im Bereich von 400 bis 900 g/l und darüber hinaus bevorzugt von 500 bis 800 g/l,
- (D) der pH-Wert gemäß ERT 400.2-02 (im Falle von Partikeln bestimmt für die gesamte Partikelgrößenfraktion) von 1 g des wasserabsorbierenden Polymervorprodukts in 11 Wasser liegt im Bereich von 4 bis 10, vorzugsweise im Bereich von 4,5 bis 9 und darüber hinaus bevorzugt im Bereich von 5 bis 8,
- (E) die nach ERT 442.2-02 (im Falle von Partikeln für die gesamte Partikelfraktion) bestimmte Absorption gegen einen Druck von 0,3 psi liegt in einem Bereich von 10 bis 26 g/g, vorzugsweise in einem Bereich von 13 bis 25 g/g und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 13,5 bis 24 g/g;
- (F) die nach ERT 441.2-02 (im Falle von Partikeln für die gesamte Partikelfraktion) bestimmte als CRC bezeichnete Retention liegt in einem Bereich von 20 bis 50 g/g, vorzugsweise in einem Bereich von 25 bis 45 g/g und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 27 bis 40 g/g.
- (A) the maximum uptake according to ERT 440.2-02 (in the case of particles determined for the total particle size fraction) of 0.9 wt .-% of NaCl solution is in a range of at least 10 to 1000 g / g, vorzugswei in the Range of 20 to 500 g / g and moreover preferably in the range of 50 to 100 g / g,
- (B) the extractable content according to ERT 470.2-02 (in the case of particles determined for the total particle size fraction) after 16 hours is less than 30 wt .-%, preferably less than 20 wt .-% and more preferably less than 15 wt .-%, in each case based on the untreated, water-absorbing polymer structure,
- (C) the bulk density according to ERT 460.2-02 (in the case of particles determined for the entire particle size fraction) is in the range of 300 to 1000 g / l, preferably in the range of 400 to 900 g / l and more preferably from 500 to 800 g / l,
- (D) the pH according to ERT 400.2-02 (in the case of particles determined for the total particle size fraction) of 1 g of the water-absorbing polymer precursor in 11 water is in the range of 4 to 10, preferably in the range of 4.5 to 9 and moreover, preferably in the range of 5 to 8,
- (E) the absorbance against a pressure of 0.3 psi determined according to ERT 442.2-02 (in the case of particles for the total particle fraction) is in a range of 10 to 26 g / g, preferably in a range of 13 to 25 g / g, and most preferably in a range of from 13.5 to 24 g / g;
- (F) the retention designated CRT according to ERT 441.2-02 (in the case of particles for the total particle fraction) is in a range of 20 to 50 g / g and preferably in a range of 25 to 45 g / g and most preferably in a range of 27 to 40 g / g.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Verfahrensschritt i) Polymergebilde bereitgestellt, die durch die folgenden Eigenschaften bzw. Eigenschaftskombinationen gekennzeichnet sind: (A), (B), (C), (D), (E), (F), (A)(E), (B)(E), (C)(E), (D)(E), (E)(F), (B)(E), (B)(F), (E)(F)(G), wobei (D), (E), (F) und (E)(F) und (D)(E)(F) am meisten bevorzugt sind und (D)(E)(F) darüber hinaus bevorzugt ist.According to one particular embodiment the method according to the invention in process step i) polymer structures are provided which by the following properties or property combinations (A), (B), (C), (D), (E), (F), (A) (E), (B) (E), (C) (E), (D) (E), (E) (F), (B) (E), (B) (F), (E) (F) (G), wherein (D) (e), (F) and (E) (F) and (D) (E) (F) are most preferred and (D) (E) (F) about that addition is preferred.
Im Verfahrensschritt ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die im Verfahrensschritt i) bereitgestellten unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebilde mit einem Salz umfassend ein zwei- oder höherwertiges Kation eines Metalls sowie mindestens eine organische Base als Anion in Kontakt gebracht.in the Process step ii) of the process according to the invention are described in the Process step i) provided untreated, water-absorbing Polymeric structure with a salt comprising a divalent or higher Cation of a metal and at least one organic base as anion brought into contact.
Dabei ist es bevorzugt, dass das zwei- oder höherwertige Kation eines Metalls ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Mg2+, Ca2+, Ba2+, Al3+, Fe2+, Fe3+, Ga3+, Ti4+, Zr4+, Cu2+ und Zn2+, wobei Al3+ am meisten bevorzugt ist.It is preferred that the divalent or higher valent cation of a metal is selected from the group consisting of Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , Al 3+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Ga 3+ , Ti 4+ , Zr 4+ , Cu 2+ and Zn 2+ , with Al 3+ being most preferred.
Bei der organischen Base handelt es sich vorzugsweise um eine mindestens teilweise deprotonierte Mono-, Di- oder Tricarbonsäure, wobei deprotonierte Monocarbonsäuren besonders bevorzugt sind. Bevorzugt sind weiterhin Hydroxycarbonsäuren, wobei mindestens teilweise deprotonierte Mono-, Di- oder Hydroxitricarbonsäuren bevorzugt und Monohydroxicarbonsäuren besonders bevorzugt sind.at the organic base is preferably at least one partially deprotonated mono-, di- or tricarboxylic acid, wherein deprotonated monocarboxylic acids are particularly preferred. Also preferred are hydroxycarboxylic acids, wherein at least partially deprotonated mono-, di- or Hydroxitricarbonsäuren preferred and monohydroxycarboxylic acids are particularly preferred.
Besonders bevorzugte Anionen sind insbesondere die korrespondierenden Basen folgender Säuren: Anissäure, Benzoesäure, Ameisensäure, Valeriansäure, Zitronensäure, Glyoxylsäure, Glykolsäure, Glycerinphosphorsäure, Glutarsäure, Chloressigsäure, Chlorpropionsäure, Zimtsäure, Bernsteinsäure, Essigsäure, Weinsäure, Milchsäure, Brenztraubensäure, Fumarsäure, Propionsäure, 3-Hydroxypropionsäure, Malonsäure, Maleinsäure, Buttersäure, Isobuttersäure, Imidinoessigsäure, Apfelsäure, Isothionsäure, Methylmaleinsäure, Adipinsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Oxalsäure, Salizylsäure, Gluconsäure, Gallussäure, Sorbinsäure, Gluconsäure, Fettsäuren, insbesondere Stearinsäure und Adipinsäure, und p-Oxybenzoesäure. Unter diesen Basen am meisten bevorzugt sind Tartrat und Lactat, wobei Lactat am allermeisten bevorzugt ist.Particularly preferred anions are, in particular, the corresponding bases of the following acids: anisic acid, benzoic acid, formic acid, valeric acid, citric acid, glyoxylic acid, glycolic acid, glycerophosphoric acid, glutaric acid, chloroacetic acid, chloropropionic acid, cinnamic acid, succinic acid, acetic acid, tartaric acid, lactic acid, pyruvic acid, fumaric acid, propionic acid, 3 Hydroxypropionic, malonic, maleic, butyric, isobutyric, imidinoacetic, malic, isothionic, methylmaleic, adipic, itaconic, crotonic, oxalic, salicylic, gluconic, gallic, sorbic, gluconic, fatty, especially stearic and adipic, and p -oxybenzoic acids. Under these Bases most preferred are tartrate and lactate, with lactate being most preferred.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Verfahrensschritt ii) als Salz ein Salz eingesetzt, welches Aluminiumlactat beinhaltet. Vorzugsweise basiert dieses Salz zu mindestens 50 Gew.-%, darüber hinaus bevorzugt zu mindestens 75 Gew.-% und am meisten bevorzugt zu 100 Gew.-% auf Aluminiumlactat. Es ist weiterhin bevorzugt, dass neben dem Aluminiumlactat noch ein oder zwei oder mehrere weitere Kationen vorliegen. Dieses sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: ein-, zwei- oder höherwertige Kation eines Metalls, wiederum ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg2+, Ca2+, Ba2+, Al3+, Fe2+, Fe3+, Ga3+, Ti4+, Zr4+, Cu2+ und Zn2+. Zudem können neben den Aluminiumlactat in dem Salz auch weitere Anionen vorliegen. Hierbei sind die vorstehend beschriebenen Anionen bevorzugt. Ferner können neben Aluminiumlactat auch Oxide bzw. Mischoxide weiterer Metalle vorliegen, wobei die Oxide der in diesem Abschnitt genannten Metallionen bevorzugt sind. So kann es im Zusammenhang mit der einer das Salz beinhaltenden Lösung bevorzugt sein, dass diese zudem ein Alkali- oder Erdalkali-, vorzugsweise ein Alkalisalz eines der vorstehend genannten Anionen, vorzugsweise das hauptsächlich in der Lösung vorliegende Anion des Hauptsalzes, als Nebensalz beinhaltet. Hierunter fallen vorzugsweise Lithium- und Natriumlactat. Vorzugsweise beträgt die Menge des Nebensalzes 0,001 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 17 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,1 bis 12 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Hauptsalz.According to a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, a salt which contains aluminum lactate is used as the salt in process step ii). Preferably, this salt is at least 50% by weight, more preferably at least 75% by weight, and most preferably 100% by weight, based on aluminum lactate. It is further preferred that one or two or more further cations are present in addition to the aluminum lactate. These are preferably selected from the group consisting of: mono-, di- or higher-valent cation of a metal, again selected from the group consisting of Mg 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , Al 3+ , Fe 2+ , Fe 3 + , Ga 3+ , Ti 4+ , Zr 4+ , Cu 2+ and Zn 2+ . In addition, in addition to the aluminum lactate in the salt also other anions may be present. Here, the anions described above are preferred. Further, in addition to aluminum lactate and oxides or mixed oxides of other metals may be present, the oxides of the metal ions mentioned in this section are preferred. Thus, in connection with a solution containing the salt, it may be preferred that it additionally contains an alkali metal or alkaline earth metal salt, preferably an alkali metal salt of one of the abovementioned anions, preferably the main salt anion present in the solution as secondary salt. These preferably include lithium and sodium lactate. Preferably, the amount of the minor salt is 0.001 to 25 wt .-%, preferably 0.01 to 17 wt .-% and particularly preferably 0.1 to 12 wt .-%, each based on the main salt.
In einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, dass ein weiteres Anion vorhanden ist, das von der organischen Base verschieden ist. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine anorganische Base. Diese anorganische Base ist vorzugsweise eine deprotonierte anorganische Säure. Als derartige Säuren kommen insbesondere die Säuren in Betracht, die zwei und mehr Protonen abgeben können. Hierunter sind besonders Schwefel, Stickstoff oder Phosphor beinhaltende Säuren bevorzugt, wobei Schwefel oder Phosphor beinhaltende Säure drüber hinaus bevorzugt sind. Besonders haben sich Schwefel beinhaltende Säuren bewährt, hierunter insbesondere die Schwefelsäure und damit Sulfat als deren Salz für die Base. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Verfahrensschritt ii) als weiteres Salz ein Salz eingesetzt, welches Aluminiumsulfat beinhaltet. Vorzugsweise basiert dieses Salz zu mindestens 50 Gew.-%, darüber hinaus bevorzugt zu mindestens 75 Gew.-% und am meisten bevorzugt zu 100 Gew.-% auf Aluminiumsulfat. Die beiden verschiedenen Anionen können in einem Verhältnis von 1:100 bis 100:1, vorzugsweise in einem Verhältnis von 1 : 10 bis 10 : 1 und besonders bevorzugt von 1 : 5 bis 5 : 1 eingesetzt werden.In another embodiment of the method according to the invention, it is preferable that another anion is present, that of the organic base is different. This is preferably an inorganic Base. This inorganic base is preferably a deprotonated one inorganic acid. As such acids especially the acids which can give off two and more protons. this includes especially sulfur, nitrogen or phosphorus-containing acids are preferred, In addition, sulfur or phosphorus-containing acid is moreover preferred. Sulfur-containing acids have proven particularly useful, including in particular the sulfuric acid and thus sulfate as its salt for the base. According to one particularly preferred embodiment the method according to the invention a salt is used as salt in step ii), which includes aluminum sulfate. Preferably, this is based Salt to at least 50 wt .-%, moreover preferably to at least 75% by weight, and most preferably 100% by weight, of aluminum sulfate. The two different anions can be in a ratio of 1: 100 to 100: 1, preferably in a ratio of 1:10 to 10: 1 and more preferably from 1: 5 to 5: 1 are used.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass das unbehandelte, wasserabsorbierende Polymergebilde im Verfahrensschritt ii) mit 0,001 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt mit 0,01 bis 7,5 Gew.-% und am meisten bevorzugt mit 0,1 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht des unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebildes, des Salzes oder der Salze in Kontakt gebracht wird.Farther is it preferred according to the invention that the untreated, water-absorbing polymer structure in the process step ii) from 0.001 to 10% by weight, more preferably from 0.01 to 7.5 Wt .-% and most preferably with 0.1 to 5 wt .-%, each based on the weight of the untreated, water-absorbing polymer structure, of the salt or salts.
Das in Kontakt bringen des Salzes mit dem unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebilde im Verfahrensschritt ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt vorzugsweise durch Vermischen der beiden Komponenten, wobei hierzu geeignete Mischaggregate insbesondere der Patterson-Kelley-Mischer, DRAIS-Turbulenzmischer, Lödigemischer, Ruberg-Mischer, Schneckenmischer, Tellermischer und Wirbelschichtmischer oder aber kontinuierlich arbeitende senkrechte Mischer, in denen das Polymergebilde mittels rotierender Messer in schneller Frequenz gemischt wird (Schugi-Mischer), sind.The contacting the salt with the untreated, water-absorbing Polymer structure in process step ii) of the method according to the invention is preferably carried out by mixing the two components, wherein For this purpose, suitable mixing units, in particular the Patterson-Kelley mixers, DRAIS turbulence mixers, Lödige, Ruberg mixer, screw mixer, plate mixer and fluidized bed mixer or continuously operating vertical mixers in which the polymer structure by means of rotating blades in fast frequency mixed (Schugi mixer) are.
Weiterhin kann das Salz in Form eines Fluids F1, umfassend ein Lösungsmittel sowie das in diesem Lösungsmittel gelöste oder dispergierte Salz, oder aber in trockener Form als Salz-Pulver mit dem unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebilde in Kontakt gebracht werden. Geeignete Lösungsmittel sind, neben Wasser, insbesondere mit Wasser mischbare, organische Lösungsmittel wie etwa Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1-Butanol, 2-Butanol, tert.-Butanol, iso-Butanol oder aber Mischungen aus organischen Lösungsmitteln oder Mischungen aus Wasser mit einem oder mehreren dieser organischen Lösungsmittel, wobei Wasser als Lösungsmittel am meisten bevorzugt ist. Wird das unbehandelte, wasserabsorbierende Polymergebilde mit dem Fluid F1 umfassend das Lösungsmittel und das Salz in Kontakt gebracht, so ist es weiterhin bevorzugt, dass dieses Fluid F1 das Salz in einer Menge in einem Bereich von in einem Bereich von 0,1 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 40 Gew.-% und am meisten bevorzugt 5 bis 25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Fluids F1, beinhaltet.Furthermore, the salt can be brought into contact with the untreated, water-absorbing polymer structure in the form of a fluid F 1 comprising a solvent and the salt dissolved or dispersed in this solvent, or in dry form as a salt powder. Suitable solvents are, in addition to water, especially miscible with water, organic solvents such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1-butanol, 2-butanol, tert. Butanol, isobutanol or mixtures of organic solvents or mixtures of water with one or more of these organic solvents, with water being the solvent most preferred. When the untreated water-absorbing polymeric formations comprising contacted with the fluid F 1, the solvent and the salt in contact, so it is further preferred that this fluid F 1, the salt in an amount in a range of in a range of 0.1 to 50 Wt .-%, particularly preferably 1 to 40 wt .-% and most preferably 5 to 25 wt .-%, each based on the total weight of the fluid F 1 includes.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das in Kontakt bringen des unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebildes mit dem Salz im Verfahrensschritt ii) in Gegenwart von mindestens 0,01 Gew.-% und höchstens 15 Gew.-%, besonders bevorzugt von mindestens 0,1 und höchstens 10 Gew.-%, noch mehr bevorzugt von mindestens 0,5 und höchstens 5 Gew.-%, darüber hinaus bevorzugt von mindestens 1 und höchstens 2,5 Gew.-% eines Lösungsmittels, wobei die vorstehend genannten Gew.-%-Angaben auf das Gewicht des unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebildes bezogen sind.According to a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the contacting of the untreated, water-absorbing polymer structure with the salt takes place in process step ii) in the presence of at least 0.01% by weight and at most 15% by weight, particularly preferably at least 0, 1 and at most 10% by weight, more preferably at least 0.5 and at most 5 Wt .-%, moreover preferably of at least 1 and at most 2.5 wt .-% of a solvent, wherein the above-mentioned wt .-% - are based on the weight of the untreated, water-absorbing polymer structure.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass das in Kontakt bringen des unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebilde mit dem Salz im Verfahrensschritt ii) bei einer Temperatur in einem Bereich von 30 bis 210°C, besonders bevorzugt von 50 bis 200°C und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 160 bis 195°C erfolgt. Das in Kontakt bringen erfolgt vorzugsweise über einen Zeitraum in einem Be reich von 10 bis 300 Minuten, bevorzugt in einem Bereich von 15 bis 180 Minuten und besonders bevorzugt in einem Bereich von 20 bis 120 Minuten.Farther it may be advantageous that contacting the untreated, water-absorbing polymer structures with the salt in the process step ii) at a temperature in a range of 30 to 210 ° C, especially preferably from 50 to 200 ° C and most preferably in a range of 160 to 195 ° C. The contacting is preferably done over a period of time in one Be rich from 10 to 300 minutes, preferably in a range of 15 to 180 minutes, and more preferably in a range of 20 to 120 minutes.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung der Oberfläche wasserabsorbierender Polymergebilde werden im Verfahrensschritt ii) die unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebilde mit dem Salz in Kontakt gebracht, wobei das Salz in Pulverform vorliegt. Das in Kontakt bringen des wasserabsorbierenden Polymergebildes mit dem Salz erfolgt in diesem Fall in Abwesenheit eines Lösungsmittels.According to one particular embodiment the method according to the invention for the treatment of the surface water-absorbing polymer structures are in the process step ii) the untreated, water-absorbing polymer structures with the Salt contacted, wherein the salt is in powder form. The bringing into contact of the water-absorbing polymer structure with the salt in this case takes place in the absence of a solvent.
Bei dieser besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung wasserabsorbierender Polymergebilde umfasst das Verfahren vorzugsweise die folgenden Verfahrensschritte:
- i) Bereitstellen des unbehandelten, vorzugsweise jedoch bereits oberflächennachvernetzten wasserabsorbierenden Polymergebildes;
- ii) in Kontakt bringen des unbehandelten, vorzugsweise jedoch bereits oberflächennachvernetzten wasserabsorbierenden Polymergebildes mit einer Feinstteilchenkomponente umfassend das Salz bei einer Temperatur in einem Bereich von 30 bis 300°C, besonders bevorzugt von 100 bis 250°C, darüber hinaus bevorzugt in einem Bereich von 110 bis 200°C und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 115 bis 180°C. In einer anderen Ausgestaltung erfolgt das in Kontakt bringen bei einer Temperatur in einem Bereich von 30 bis 200°C, darüber hinaus bevorzugt von 50 bis 160°C, darüber hinaus noch mehr bevorzugt von 50 bis 160°C und am meisten bevorzugt von 100 bis 140°C.
- i) providing the untreated, but preferably already surface-postcrosslinked water-absorbing polymer structure;
- ii) contacting the untreated, but preferably already surface-postcrosslinked, water-absorbing polymer structure having a fines particle component comprising the salt at a temperature in a range of 30 to 300 ° C, more preferably 100 to 250 ° C, more preferably in a range of 110 to 200 ° C, and most preferably in a range of 115 to 180 ° C. In another embodiment, the contacting is carried out at a temperature in a range of 30 to 200 ° C, more preferably 50 to 160 ° C, still more preferably 50 to 160 ° C, and most preferably 100 to 140 ° C.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere bevorzugt, dass mindestens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 75 Gew.-%, darüber hinaus noch mehr bevorzugt mindestens 95 Gew.-% und am meisten bevorzugt mindestens 99 Gew.-% des in Pulverform vorliegenden Salzes einen mittleren Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) in einem Bereich von 10 bis 1.000 μm, vorzugsweise von 50 μm bis 800 μm, besonders bevorzugt von 100 bis 600 μm und am meisten bevorzugt von 200 bis 400 μm aufweisen, jeweils bestimmt durch dem Fachmann bekannte Verfahren zur Partikelgrößenbestimmung, beispielsweise durch Siebanalyse oder mittels eines Coulter-Counters.In In this context, it is particularly preferred that at least 50 wt .-%, particularly preferably at least 75 wt .-%, beyond even more preferably at least 95% by weight, and most preferably at least 99% by weight of the salt present in powder form mean particle diameter (weight average) in a range from 10 to 1,000 μm, preferably 50 microns up to 800 μm, more preferably from 100 to 600 microns, and most preferably from 200 to 400 μm each determined by methods known to those skilled in the art for particle size determination, for example by sieve analysis or by means of a Coulter counter.
Weiterhin kann es bei dieser besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt sein, wenn die Feinstteilchenkomponente neben dem pulverförmigen Salz zusätzlich einen Binder beinhaltet, wobei auch dieser Binder vorzugsweise in partikulärer Form vorliegt und insbesondere zu mindestens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt zu mindestens 75 Gew.-%, darüber hinaus noch mehr bevorzugt zu mindestens 95 Gew.-% und am meisten bevorzugt zu mindestens 99 Gew.-% auf Partikel mit einem mittleren Teilchendurchmesser (Gewichtsmittel) in einem Bereich von 10 bis 1.000 μm, vorzugsweise von 50 μm bis 800 μm, besonders bevorzugt von 100 bis 600 μm und am meisten bevorzugt von 200 bis 400 μm basiert, jeweils bestimmt durch dem Fachmann bekannte Verfahren zur Partikelgrößenbestimmung, beispielsweise durch Siebanalyse oder mittels eines Coulter-Counters.Farther it may in this particular embodiment of the method according to the invention be preferred if the Feinstteilchenkomponente next to the powdered salt additionally includes a binder, this binder also preferably in particulate Form is present and in particular at least 50 wt .-%, especially preferably at least 75% by weight, moreover still more preferred at least 95% by weight, and most preferably at least 99% % By weight on particles having an average particle diameter (weight average) in a range of 10 to 1,000 μm, preferably 50 μm to 800 μm, especially preferably from 100 to 600 μm and most preferably from 200 to 400 μm, each determined by methods known in the art for particle size determination, for example by sieve analysis or by means of a Coulter counter.
Einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung entspricht es, wenn das Salz als Feststoff der Nachvernetzungslösung zugegeben wird. Hierbei ist es bevorzugt, dass das Salz spätestens bei Aufgeben der Nachvernetzungslösung auf das unbehandelte, vorzugsweise noch nicht nachvernetzte, Polymergebilde in der Nachvernetzungslösung gelöst vorliegt. Die so erhaltene unbehandeltes Polymergebilde, Nachvernetzer und Salz beinhaltende Mischung wird dann der für die Nachvernetzung üblichen und hier beschriebenen Temperaturbehandlung unterzogen.one further embodiment of the present invention corresponds, when the salt is added as a solid to the postcrosslinking solution. in this connection it is preferred that the salt at the latest when applying the Nachvernetzungslösung on the untreated, preferably not yet postcrosslinked, polymer structure in the postcrosslinking solution solved is present. The thus obtained untreated polymer structure, postcrosslinkers and Salt-containing mixture is then the usual for post-crosslinking and subjected to the temperature treatment described herein.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform das Salz als vorzugsweise wässrige Lösung der Nachvernetzungslösung zugegeben. Hierdurch entstehen Nachvernetzer-Salz-Lösungen, die vorzugsweise einen Salzkonzentration im Bereich von 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 10 bis 40 Gew.-% und besonders bevorzugt im Bereich von 15 bis 35 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Lösungsmittelmenge der Nachvernetzungslösung. Die so erhaltene unbehandeltes Polymergebilde, Nachvernetzer und Salz beinhaltende Mischung wird dann der für die Nachvernetzung üblichen und hier beschriebenen Temperaturbehandlung unterzogen. Diese kann durch den Zusatz des nachfolgend näher erläuterten Nebensalz stablisiert werden, wo bei die nachfolgend angegebenen Mengen an Nebensalz auch hier bevorzugt sind.In another embodiment of the invention, the salt is added as a preferably aqueous solution of the postcrosslinking solution. This produces postcrosslinker salt solutions which preferably have a salt concentration in the range from 1 to 50% by weight, preferably in the range from 10 to 40% by weight and more preferably in the range from 15 to 35% by weight, in each case on the amount of solvent of Nachvernetzungslösung. The untreated polymer structure, postcrosslinker and salt-containing mixture thus obtained is then the temperature treatment customary for the post-crosslinking and described herein subjected. This can be stabilized by the addition of the secondary salt explained in more detail below, where the amounts of secondary salt indicated below are also preferred here.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere bevorzugt, dass der Binder als eine Binderhauptkomponente eine organische Verbindung beinhaltet, wobei die organische Verbindung vorzugsweise bei 20°C ein Feststoff ist.In In this context, it is particularly preferred that the binder as a binder main component includes an organic compound, wherein the organic compound is preferably a solid at 20 ° C is.
Besonders bevorzugt ist es, dass die organische Verbindung ein vorzugsweise lineares Polymer ist, vorzugsweise ein lineares Polymer ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyurethane, Polyester, Polyamide, Polyesteramide, Polyolefine, Polyvinylester, Polyether, Polystyrole, Polyimide, insbesondere Polyetherimide, Polyimine, Schwefelpolymere, insbesondere Polysulfon, Polyacetale, insbesondere Polyoxymethylene, Fluorkunststoffe, insbesondere Polyvinylidenfluorid, Styrol-Olefin-Copolymere, Polyacrylate, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere oder Gemische aus zwei oder mehr der genannten Polymere, wobei unter diesen Polymeren Polykondensate und unter diesen Polyether besonders bevorzugt und lineare Polyether am meisten bevorzugt sind.Especially it is preferred that the organic compound is a preferred linear polymer is preferably a linear polymer selected from the group comprising polyurethanes, polyesters, polyamides, polyesteramides, Polyolefins, polyvinyl esters, polyethers, polystyrenes, polyimides, in particular polyetherimides, polyimines, sulfur polymers, in particular Polysulfone, polyacetals, in particular polyoxymethylenes, fluoroplastics, in particular polyvinylidene fluoride, styrene-olefin copolymers, polyacrylates, Ethylene-vinyl acetate copolymers or mixtures of two or more said polymers, wherein among these polymers polycondensates and among these polyethers particularly preferred and linear polyethers most preferred.
Besonders geeignete lineare Polyether umfassen Polyalkylenglykole, insbesondere Polyethylenglykole, Polypropylenglykole, Poly(ethylen/propylen)glykole mit statistischer oder blockartiger Anordnung der Ethylen- oder Propylen-Monomere oder Mischungen aus mindesten zwei dieser Polyalkylenglykole.Especially suitable linear polyethers include polyalkylene glycols, in particular Polyethylene glycols, polypropylene glycols, poly (ethylene / propylene) glycols with random or block-like arrangement of the ethylene or Propylene monomers or mixtures of at least two of these polyalkylene glycols.
Weitere
geeignete, vorzugsweise lineare Polymere sind diejenigen Polymere,
die in der
Wenn neben dem Salz ein Binder eingesetzt wird, ist es insbesondere bevorzugt, dass das in Kontakt bringen des unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebildes mit der Feinstteilchenkomponente bei einer Temperatur in einem Bereich von 30 bis 200°C, besonders bevorzugt von 50 bis 160°C und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 70 bis 140°C erfolgt. Bei diesen Temperaturen kommt es insbesondere auch zu einer Immobilisierung der Feinstteilchen auf der Oberfläche des unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebildes.If In addition to the salt, a binder is used, it is particularly preferred that bring the untreated, water-absorbent Polymeric structure with the Feinstteilchenkomponente at a temperature in a range of 30 to 200 ° C, more preferably from 50 to 160 ° C, and most preferably in a range of 70 to 140 ° C he follows. At these temperatures, it comes in particular to a Immobilization of the fines on the surface of the untreated, water-absorbing polymer structure.
Die Menge an Bindemittel, sofern eingesetzt, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,0001 bis 5 Gew.-% und besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,001 bis 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der wasserabsorbierenden Polymergebilde. Das Gewichtsverhältnis zwischen Feinstteilchenkomponente und Bindemittel liegt vorzugsweise in einem Bereich von Feinstteilchenkomponente : Bindemittel von 20 : 1 bis 1 : 20, besonders bevorzugt von 10 : 1 bis 1 : 10 und am meisten bevorzugt von 10 : 1 bis 2 : 1.The Amount of binder, if used, is preferably in one Range of 0.0001 to 5 wt .-% and particularly preferably in one Range from 0.001 to 2 wt .-%, each based on the weight of water-absorbing polymer structures. The weight ratio between Feinstteilchenkomponente and binder is preferably in one Range of fines component: binder from 20: 1 to 1:20, more preferably from 10: 1 to 1:10 and most preferably from 10: 1 to 2: 1.
Bei der vorstehend beschriebenen, besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein pulverförmiges Salz mit den wasserabsorbierenden Polymergebilden in Kontakt gebracht wird, umfasst das Verfahren neben der Bereitstellung des unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebildes im Verfahrensschritt i) auch die Bereitstellung einer Feinstteilchenkomponente umfassend das pulverförmige Salz sowie gegebenenfalls den pulverförmigen Binder. Hinsichtlich der Art und Weise des in Kontakt bringens der Feinstteilchenkomponente mit dem unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebilde sind unterschiedliche Verfahrensführungen denkbar.at the above-described, particular embodiment of the method according to the invention, when a powdered Salt is brought into contact with the water-absorbing polymer structures, includes the process in addition to providing the untreated, water-absorbing polymer structure in process step i) also the provision of a very fine particle component comprising the powdery Salt and optionally the powdered binder. Regarding the manner of contacting the fines component with the untreated, water-absorbing polymer structure are different process guides conceivable.
Weiterhin kann es im Zusammenhang mit der vorstehend beschriebenen, besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein pulverfömiges Salz mit dem wasserabsorbierenden Polymergebilde in Kontakt gebracht wird, vorteilhaft sein, wenn sich an den Verfahrensschritt ii) noch ein weiterer Verfahrensschritt ii') anschließt, in dem die Mischung aus unbehandeltem, wasserabsorbierenden Polymergebilde und Feinstteilchenkomponente noch für eine Zeitraum in einem Bereich von 10 Minuten bis 5 Stunden, besonders bevorzugt von 30 Minuten bis 3 Stunden gemischt wird, um eine möglichst homogene Verteilung der Feinstteilchen bzw. der Feinstteilchenagglomerate und der absorbierenden Polymergebilde zu ermöglichen, wobei hierzu dem Fachmann bekannte Mischvorrichtungen eingesetzt werden können. In diesem weiteren Verfahrensschritt kann die Mischung aus unbehandeltem, wasserabsorbierenden Polymergebilde und Feinstteilchenkomponente mit der Temperatur, die sie nach dem Immobilisieren im Verfahrensschritt ii) aufweist, in den Mischer eingebracht werden, wobei die Mischung dann im Verlaufe des Mischens vorzugsweise stetig auf eine niedrigere Temperatur, vorzugsweise auf Raumtemperatur, abgekühlt werden kann.Farther It may be in connection with the above-described, special embodiment of the method according to the invention, in the case of a pulverfömiges Salt brought into contact with the water-absorbing polymer structure will be advantageous if the process step ii) still a further process step ii ') is followed, in which the mixture of untreated, water-absorbing polymer structure and Feinstteilchenkomponente still for a period in a range of 10 minutes to 5 hours, especially preferably from 30 minutes to 3 hours is mixed to one as possible homogeneous distribution of Feinstteilchen or Feinstteilchenagglomerate and the absorbent polymer structures, to which the person skilled in the art known mixing devices can be used. In this further process step may be the mixture of untreated, water-absorbing polymer structure and ultrafine particle component with the temperature that they after the Immobilizing in process step ii), in the mixer are introduced, the mixture then in the course of mixing preferably steadily to a lower temperature, preferably to room temperature, cooled can be.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verfahren neben den Verfahrensschritten i) und ii) den Verfahrensschritt
- iii) Oberflächennachvernetzung des wasserabsorbierenden Polymergebildes,
- iii) surface postcrosslinking of the water-absorbing polymer structure,
Bei der Oberflächennachvernetzung werden die getrockneten Polymergebilde oder aber das noch nicht getrocknete, jedoch vorzugsweise bereits zerkleinerte Hydrogel mit einem vorzugsweise organischen, chemischen Oberflächennachvernetzer in Kontakt gebracht. Dabei wird der Nachvernetzer insbesondere dann, wenn er unter den Nachvernetzungsbedingungen nicht flüssig ist, vorzugsweise in Form eines Fluids F2 umfassend den Nachvernetzer sowie ein Lösungsmittel mit den Polymerteilchen bzw. dem Hydrogel in Kontakt gebracht. Als Lösungsmittel sind dabei diejenigen bevorzugt, die bereits im Zusammenhang mit dem Fluid F1 als Lösungsmittel genannt wurden. Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Nachvernetzer in dem Fluid F2 in einer Menge in einem Bereich von 5 bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 50 Gew.-% und am meisten bevorzugt 15 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Fluids F2, enthalten ist.In the surface postcrosslinking, the dried polymer structures or the not yet dried, but preferably already comminuted hydrogel are brought into contact with a preferably organic, chemical surface postcrosslinker. In this case, the postcrosslinker, in particular if it is not liquid under the postcrosslinking conditions, is preferably brought into contact with the polymer particles or the hydrogel in the form of a fluid F 2 comprising the postcrosslinker and a solvent. Preferred solvents here are those which have already been mentioned as solvents in connection with the fluid F 1 . Furthermore, it is preferred that the postcrosslinker in the fluid F 2 in an amount in a range of 5 to 75 wt .-%, particularly preferably 10 to 50 wt .-% and most preferably 15 to 40 wt .-%, based on the total weight of the fluid F 2 , is included.
Das in Kontakt bringen des Polymergebildes bzw. des zerkleinerten Hydrogels mit dem Fluid F2 beinhaltend den Nachvernetzer erfolgt im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise durch gutes Vermischen des Fluids F2 mit dem Polymergebilde, wobei geeignete Mischaggregate zum Aufbringen des Fluids F2 wiederum der Patterson-Kelley-Mischer, DRAIS-Turbulenzmischer, Lödigemischer, Ruberg-Mischer, Schneckenmischer, Tellermischer und Wirbelschichtmischer sowie kontinuierlich arbeitende senkrechte Mischer, in denen das Polymergebilde mittels rotierender Messer in schneller Frequenz gemischt wird (Schugi-Mischer), sind.The bringing into contact of the polymer structure or of the comminuted hydrogel with the fluid F 2 comprising the postcrosslinker preferably takes place in the process according to the invention by good mixing of the fluid F 2 with the polymer structure, suitable mixing units for applying the fluid F 2 again being the Patterson-Kelley Mixers, DRAIS turbulence mixers, Lödigemischer, Ruberg mixers, screw mixers, plate mixers and fluidized bed mixers and continuously operating vertical mixers in which the polymer structure by means of rotating blades in rapid frequency is mixed (Schugi mixer) are.
Bei der Nachvernetzung wird das wasserabsorbierende Polymergebilde vorzugsweise mit höchstens 20 Gew.-%, besonders bevorzugt mit höchstens 15 Gew.-%, darüber hinaus bevorzugt mit höchstens 10 Gew.-%, darüber hinaus noch mehr bevorzugt mit höchstens 5 Gew.-% an Lösungsmittel, vorzugsweise Wasser, jeweils bezogen auf das Gewicht des wasserabsorbierenden Polymergebildes, in Kontakt gebracht.at the post-crosslinking, the water-absorbing polymer structure is preferably with at most 20 Wt .-%, more preferably with at most 15 wt .-%, beyond preferably with at most 10% by weight, above even more preferably with at most 5% by weight of solvent, preferably water, in each case based on the weight of the water-absorbing Polymeric, brought into contact.
Bei Polymergebilden in der Form von vorzugsweise kugelförmigen Teilchen ist es erfindungsgemäß weiterhin bevorzugt, dass das in Kontakt bringen derart erfolgt, dass lediglich der Außenbereich, nicht jedoch der innere Bereich der teilchenförmigen Polymergebilde mit dem Fluid F2 und somit dem Nachvernetzer in Kontakt gebracht werden.In the case of polymer structures in the form of preferably spherical particles, it is further preferred according to the invention for the contacting to take place so that only the outer area but not the inner area of the particulate polymer structures are brought into contact with the fluid F 2 and thus with the postcrosslinker.
Als
Nachvernetzer, die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden,
werden vorzugsweise Verbindungen verstanden, die mindestens zwei
funktionelle Gruppen aufweisen, die mit funktionellen Gruppen eines
Polymergebildes in einer Kondensationsreaktion (= Kondensationsvernetzer),
in einer Additionsreaktion oder in einer Ringöffnungsreaktion reagieren können. Als
Nachvernetzer sind im erfindungsgemäßen Verfahren diejenigen bevorzugt,
die in
Unter diesen Verbindungen sind als Nachvernetzer besonders bevorzugt Kondensationsvernetzer wie beispielsweise Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, Glyzerin, Polyglyzerin, Propylenglykol, Diethanolamin, Triethanolamin, Polyoxypropylen, Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Trimethylolpropan, Pentaerytrit, Polyvinylalkohol, Sorbitol, 1,3-Dioxolan-2-on (Ethylencarbonat), 4-Methyl-1,3-dioxolan-2-on (Propylencarbonat), 4,5-Dimethyl-1,3-dioxolan-2-on, 4,4-Dimethyl-1,3-dioxolan-2-on, 4-Ethyl-1,3-dioxolan-2-on, 4-Hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-on, 1,3-Dioxan-2-on, 4-Methyl-1,3-dioxan-2-on, 4,6-Dimethyl-1,3-dioxan-2-on sowie 1,3-Dioxolan-2-on.Under These compounds are particularly preferably crosslinking crosslinkers as postcrosslinkers such as diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, Glycerol, polyglycerol, propylene glycol, diethanolamine, triethanolamine, Polyoxypropylene, oxyethylene-oxypropylene block copolymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene, Trimethylolpropane, pentaerythritol, polyvinyl alcohol, sorbitol, 1,3-dioxolan-2-one (Ethylene carbonate), 4-methyl-1,3-dioxolan-2-one (Propylene carbonate), 4,5-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4,4-dimethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-ethyl-1,3-dioxolan-2-one, 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-one, 1,3-dioxan-2-one, 4-methyl-1,3-dioxan-2 on, 4,6-dimethyl-1,3-dioxane-2-one as well as 1,3-dioxolan-2-one.
Nachdem die Polymergebilde bzw. die Hydrogele mit dem Nachvernetzer bzw. mit dem Fluid F2 beinhaltend den Nachvernetzer in Kontakt gebracht wurden, werden sie auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis 300°C, vorzugsweise 75 bis 275°C und besonders bevorzugt 150 bis 250°C erhitzt, so dass, vorzugsweise wodurch, der Außenbereich der Polymergebilde im Vergleich zum Innenbereich stärker vernetzt wird (= Nachvernetzung). Die Zeitdauer der Wärmebehandlung wird durch die Gefahr, dass das gewünschte Eigenschaftsprofil der Polymergebilde infolge von Hitzeeinwirkung zerstört wird, begrenzt.After the polymer structures or hydrogels have been brought into contact with the postcrosslinker or with the fluid F 2 containing the postcrosslinker, they are heated to a temperature in the range of 50 to 300 ° C, preferably 75 to 275 ° C and particularly preferably 150 to Heated to 250 ° C, so that, preferably, whereby the outer region of the polymer structures is more crosslinked compared to the interior (= post-crosslinking). The duration of the heat treatment is limited by the risk that the desired property profile of the polymer structures is destroyed as a result of the action of heat.
Die vorstehend beschriebene Oberflächenmodifizierung mittels Nachvernetzung kann vor, während oder nach dem Verfahrensschritt ii) erfolgen.The surface modification described above by post-crosslinking before, during or after the process step ii).
Erfolgt die Nachvernetzung vor dem Verfahrensschritt ii), so werden bereits oberflächennachvernetzte wasserabsorbierende Polymergebilde im Verfahrensschritt ii) mit dem Salz entweder in trockener Form oder aber in Form des Fluids F1 in Kontakt gebracht.If the post-crosslinking takes place before process step ii), surface-postcrosslinked water-absorbing polymer structures are already brought into contact with the salt in process step ii) either in dry form or in the form of fluid F1 .
Erfolgt die Nachvernetzung während des Verfahrensschrittes ii), so werden zunächst die unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebilde mit dem Nachvernetzer und dem Salz
- – jeweils in Abwesenheit eines Lösungsmittels,
- – in Form der Fluide F1 und F2, in Form eines gemeinsamen Fluids F3, umfassend das Lösungsmittel sowie den Nachvernetzer und das Salz oder aber
- – das Salz in Abwesenheit eines Lösungsmittels und der Nachvernetzer in Form des Fluids F2
- In each case in the absence of a solvent,
- In the form of the fluids F 1 and F 2 , in the form of a common fluid F 3 , comprising the solvent and the postcrosslinker and the salt or else
- The salt in the absence of a solvent and the postcrosslinkers in the form of the fluid F 2
Erfolgt die Nachvernetzung nach dem Verfahrensschritt ii), so werden zunächst die unbehandelten, wasserabsorbierenden Polymergebilde in der eingangs beschriebenen Art und Weise mit dem Salz, gegebenenfalls in Abwesenheit eines organischen Lösungsmittels oder aber als Fluid F1, in Kontakt gebracht und anschließend die auf diese Art und Weise oberflächenmodifizierten, wasserabsorbierenden Polymergebilde oberflächennachvernetzt.If the post-crosslinking takes place after process step ii), the untreated, water-absorbing polymer structures are first brought into contact with the salt in the manner described above, if appropriate in the absence of an organic solvent or as fluid F 1 , and then in this way Way surface-modified, water-absorbing polymer structures surface post-crosslinked.
Zudem trägt zur Lösung der vorliegenden Aufgaben ein wasserabsorbierendes Polymergebilde bei, umfassend einen Innenbereich und einen den Innenbereich umgebenden Außenbereich bei, dass zu auf mehr als 80, vorzugsweise mindestens 85 und besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, noch mehr bevorzugt mehr als 95 Gew.-%, jeweils bezogen auf das wasserabsorbierende Polymergebildes, auf im Bereich von 50 bis 90 Mol.-%, vorzugsweise im Bereich von 60 bis 85 Mol.-% und besonders bevorzugt im Bereich von 65 bis 80 Mol.-% neutralisierter Acrylsäure basierend, aufweisend die folgenden Eigenschaften:
- A1 einen gemäß der hierin beschriebenen Testmethode bestimmte Saline Flow Conductivity (SFC) von mehr als 115 × 10–7 cm3s/g, vorzugsweise von mehr als 125 × 10–7 cm3s/g, ferner bevorzugt von mehr als 135 × 10–7 cm3s/g und weiterhin bevorzugt von mehr als 145 × 10–7 cm3s/g sowie darüber hinaus bevorzugt mehr als 165 × 10–7 cm3s/g;
- B1 eine nach ERT 442.2-02 bestimmte Absorption gegen einen Druck von 0,7 psi (AAP0.7) von mehr als 25,9 g/g, vorzugsweise von mehr als 26,4 g/g, ferner bevorzugt von mehr als 26,9 g/g und darüber hinaus bevorzugt von mehr als 27, 5 g/g;
- C1 eine nach ERT 441.2-02 bestimmte Retention (CRC) von mindestens 25 g/g, vorzugsweise mindestens 27 g/g, weiterhin bevorzugt mehr als 28 g/g und darüber hinaus bevorzugt mindestens 29 g/g; sowie
- D1 eine Teilchengrößenverteilung mit mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 85 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-% der Teilchen des wasserabsorbierenden Polymergebildes in einem Teilchengrößenbereich von 150 bis 850 μm, wobei mindestens 5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 8 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 12 Gew.-% der Teilchen des wasserabsorbierenden Polymergebildes eine Teilchengröße in einem Bereich von 150 bis 250 μm aufweisen. Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn die Menge der Teilchen des wasserabsorbierenden Polymergebildes im Bereich von 150 bis 250 μm in einem Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von 7 bis 25 Gew.-% und darüber hinaus bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 20 Gew.-% sowie ferner bevorzugt in einem Bereich von 11 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Teilchen des wasserabsorbierenden Polymergebildes, liegen.
- A1 determines a Saline Flow Conductivity (SFC) of more than 115 x 10 -7 cm 3 s / g, preferably greater than 125 x 10 -7 cm 3 s / g, further preferably greater than 135 x, determined according to the test method described herein 10 -7 cm 3 s / g and further preferably more than 145 × 10 -7 cm 3 s / g, and more preferably more than 165 × 10 -7 cm 3 s / g;
- B1, an absorption determined according to ERT 442.2-02 against a pressure of 0.7 psi (AAP 0.7 ) of more than 25.9 g / g, preferably of more than 26.4 g / g, more preferably of more than 26.9 g / g and more preferably greater than 27. 5 g / g;
- C1 a retention (CRC) determined according to ERT 441.2-02 of at least 25 g / g, preferably at least 27 g / g, more preferably more than 28 g / g and moreover preferably at least 29 g / g; such as
- D1 has a particle size distribution of at least 80% by weight, preferably at least 85% by weight, preferably at least 90% by weight and particularly preferably at least 95% by weight of the particles of the water-absorbing polymer structure in a particle size range of 150 to 850 μm, at least 5% by weight, preferably at least 8% by weight and more preferably at least 12% by weight of the particles of the water-absorbing polymer structure have a particle size in a range of 150 to 250 μm. In addition, it is preferable that the amount of the particles of the water-absorbent polymer structure is in the range of 150 to 250 μm in a range of 5 to 30% by weight, preferably in the range of 7 to 25% by weight, and more preferably in a range of 10 to 20 wt .-% and further preferably in a range of 11 to 15 wt .-%, each based on the total amount of the particles of the water-absorbing polymer structure lie.
Ferner trägt zur Lösung der vorliegenden Aufgaben ein wasserabsorbierendes Polymergebilde bei, umfassend einen Innenbereich und einen den Innenbereich umgebenden Außenbereich bei, dass zu auf mindestens 80, vorzugsweise mindesten 90 und besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, jeweils bezogen auf das wasserabsorbierende Polymergebildes, auf im Bereich von 50 bis 90 Mol.-%, vorzugsweise im Bereich von 60 bis 85 Mol.-% und besonders bevorzugt im Bereich von 65 bis 80 Mol.-% neutralisierter Acrylsäure basierend, wobei der Außenbereich des wasserabsorbierenden Polymergebildes ein Salz beinhaltend ein zwei- oder höherwertiges Kation eines Metalls beinhaltet, wobei das wasserabsorbierende Polymergebilde folgende Eigenschaften aufweist:
- A2 einen gemäß der hierin beschriebenen Testmethode bestimmte Saline Flow Conductivity (SFC) von mehr als 89 × 10–7 cm3s/g, bevorzugt mehr als 115 × 10–7 cm3s/g, vorzugsweise von mehr als 125 × 10–7 cm3s/g, ferner bevorzugt von mehr als 135 × 10–7 cm3s/g und weiterhin bevorzugt von mehr als 145 × 10–7 cm3s/g sowie darüber hinaus bevorzugt mehr als 160 × 104 cm3s/g;
- B2 eine nach ERT 442.2-02 bestimmte Absorption gegen einen Druck von 0,7 psi (AAP0.7) von mehr als 24,7 g/g, bevorzugt von mehr als 25,9 g/g, vorzugsweise von mehr als g/g 26,5, ferner bevorzugt von mehr als 27 g/g und darüber hinaus bevorzugt von mehr als 27, 5 g/g;
- C2 eine nach ERT 441.2-02 bestimmte Retention (CRC) von mindestens 25 g/g, vorzugsweise mindestens 27 g/g, weiterhin bevorzugt mehr als 27,2 g/g, noch mehr bevorzugt mehr als 28 g/g und darüber hinaus bevorzugt mindestens 29 g/g; sowie vorzugsweise
- D2 eine Teilchengrößenverteilung mit mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 85 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-% der Teilchen des wasserabsorbierenden Polymergebildes in einem Teilchengrößenbereich von 150 bis 850 μm, wobei mindestens 5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 8 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 12 Gew.-% der Teilchen des wasserabsorbierenden Polymergebildes eine Teilchengröße in einem Bereich von 150 bis 250 μm aufweisen. Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn die Menge der Teilchen des wasserabsorbierenden Polymergebildes im Bereich von 150 bis 250 μm in einem Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von 7 bis 25 Gew.-% und darüber hinaus bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 20 Gew.-% sowie ferner bevorzugt in einem Bereich von 11 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Teilchen des wasserabsorbierenden Polymergebildes, liegen.
- A2 shows a saline flow conductance (SFC) of more than 89 × 10 -7 cm 3 s / g, preferably more than 115 × 10 -7 cm 3 s / g, preferably more than 125 × 10 , determined according to the test method described herein . 7 cm 3 s / g, furthermore preferably more than 135 × 10 -7 cm 3 s / g and furthermore preferably more than 145 × 10 -7 cm 3 s / g and moreover more than 160 × 10 4 cm 3 s / g;
- B2 is an absorption determined according to ERT 442.2-02 against a pressure of 0.7 psi (AAP 0.7 ) greater than 24.7 g / g, preferably greater than 25.9 g / g, preferably greater than g / g 26 , 5, further preferably greater than 27 g / g and more preferably greater than 27, 5 g / g;
- C2 is a retention (CRC) determined according to ERT 441.2-02 of at least 25 g / g, preferably at least 27 g / g, more preferably more than 27.2 g / g, even more preferably more than 28 g / g and moreover preferred at least 29 g / g; and preferably
- D2 has a particle size distribution of at least 80% by weight, preferably at least 85% by weight, preferably at least 90% by weight and particularly preferably at least 95% by weight of the particles of the water-absorbing polymer structure in a particle size range of 150 to 850 μm, at least 5% by weight, preferably at least 8% by weight and more preferably at least 12% by weight of the particles of the water-absorbing polymer structure have a particle size in a range of 150 to 250 μm. In addition, it is preferable that the amount of the particles of the water-absorbent polymer structure is in the range of 150 to 250 μm in a range of 5 to 30% by weight, preferably in the range of 7 to 25% by weight, and more preferably in a range of 10 to 20 wt .-% and further preferably in a range of 11 to 15 wt .-%, each based on the total amount of the particles of the water-absorbing polymer structure lie.
Im Zusammenhang mit den Eigenschaften D1 und D2 entspricht es einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, dass mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 85 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-% der Teilchen des wasserabsorbierenden Polymergebildes in einem Teilchengrößenbereich von 150 bis 850 μm aufweisen, wobei, jeweils bezogen auf die Menge der Teilchen mit einer Teilchengröße von 150 bis 85 μm, 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 17 Gew.-% und besonders bevorzugt 7 bis 15 Gew.-% eine Teilchengröße im Bereich von 150 bis 250 μm, 15 bis 79 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-% und besonders bevorzugt 30 bis 50 Gew.-% eine Teilchengröße in einem Bereich von mehr als 250 bis 600 μm und die jeweilige restliche Menge der Teilchen zu 100 Gew.-% eine Teilchengröße in einem Bereich von mehr als 600 bis 850 μm aufweisen.in the Related to the properties D1 and D2 it corresponds to one Another embodiment of the present invention that at least 80% by weight, preferably at least 85% by weight, preferably at least 90 wt .-% and particularly preferably at least 95 wt .-% of the particles of the water-absorbing polymer structure in a particle size range from 150 to 850 μm , wherein, in each case based on the amount of the particles with a particle size of 150 up to 85 μm, 1 to 20 wt .-%, preferably 5 to 17 wt .-% and particularly preferably 7 to 15 wt .-% of a particle size in the range from 150 to 250 μm, 15 to 79 wt .-%, preferably 20 to 60 wt .-% and particularly preferably 30 to 50% by weight of a particle size in one Range of more than 250 to 600 microns and the respective remaining amount of the particles to 100 wt .-% one Particle size in one Range of more than 600 to 850 microns exhibit.
Im Zusammenhang mit den Eigenschaften D1 und D2 entspricht es einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, dass mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 85 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-% der Teilchen des wasserabsorbierenden Polymergebildes in einem Teilchengrößenbereich von 150 bis 850 μm aufweisen, wobei, jeweils bezogen auf die Menge der Teilchen mit einer Teilchengröße von 150 bis 850 μm, 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 17 Gew.-% und besonders bevorzugt 7 bis 15 Gew.-% eine Teilchengröße im Bereich von 150 bis 250 μm, 30 bis 79 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 79 Gew.-% und besonders bevorzugt 60 bis 78 Gew.-% eine Teilchengröße in einem Bereich von mehr als 250 bis 600 μm und die jeweilige restliche Menge der Teilchen zu 100 Gew.-% eine Teilchengröße in einem Bereich von mehr als 600 bis 850 μm aufweisen.in the Related to the properties D1 and D2 it corresponds to one Another embodiment of the present invention that at least 80% by weight, preferably at least 85% by weight, preferably at least 90 wt .-% and particularly preferably at least 95 wt .-% of the particles of the water-absorbing polymer structure in a particle size range from 150 to 850 μm , wherein, in each case based on the amount of the particles with a particle size of 150 up to 850 μm, 1 to 20 wt .-%, preferably 5 to 17 wt .-% and particularly preferably 7 to 15 wt .-% of a particle size in the range from 150 to 250 μm, 30 to 79 wt .-%, preferably 40 to 79 wt .-% and particularly preferably 60 to 78 wt .-% of a particle size in one Range of more than 250 to 600 microns and the respective remaining amount of the particles to 100 wt .-% one Particle size in one Range of more than 600 to 850 microns exhibit.
Wie
allgemein bei wasserabsorbierenden Polymeren üblich und unter anderem in
Einen Beitrag zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben liefert auch ein wasserabsorbierendes Polymergebilde, welches durch das vorstehend beschriebene Verfahren erhältlich ist, wobei das wasserabsorbierende Polymergebilde einen Innenbereich und einen den Innenbereich umgebenden Außenbereich umfasst und wobei im Außenbereich des wasserabsorbierenden Polymergebildes das Salz umfassend das zwei- oder höherwertiges Kation eines Metalls sowie die mindestens eine organische Base als Anion vorhanden ist.a Contribution to the solution The above-mentioned objects also provide a water-absorbing polymer structure, which is obtainable by the method described above, wherein the water-absorbing polymer structure has an interior area and an outdoor area surrounding the interior, and wherein outside of the water-absorbing polymer structure, the salt comprising two or more Cation of a metal and the at least one organic base as Anion is present.
Einen weiteren Beitrag zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben leistet ein wasserabsorbierendes Polymergebilde, umfassend einen Innenbereich und einen den Innenbereich umgebenden Außenbereich, wobei im Außenbereich des wasserabsorbierenden Polymergebildes ein Salz umfassend ein zwei- oder höherwer tiges Kation eines Metalls sowie mindestens eine organische Base als Anion vorhanden ist und wobei das wasserabsorbierende Polymergebilde
- – einen gemäß der hierin beschriebenen Testmethode bestimmte Saline Flow Conductivity (SFC) von mindestens 30 × 10–7 cm3s/g, vorzugsweise von mindestens 50 × 10–7 cm3s/g, darüber hinaus bevorzugt von mindestens 70 × 10–7 cm3s/g und am meisten bevorzugt von mindestens 90 × 10–7 cm3s/g, ferner bevorzugt ein SFC-Wert von mindestens 130 × 10–7 cm3s/g und besonders bevorzugt von mindestens 155 × 10–7 cm3s/g, sowie
- – eine nach ERT 442.2-02 bestimmte Absorption unter einem Druck (AAP) von 0,7 psi von mindestens 20 g/g, besonders bevorzugt von mindestens 22 g/g, darüber hinaus bevorzugt von mindestens 24 g/g und am meisten bevorzugt von mindestens 26 g/g, ferner bevorzugt von mindestens 27 g/g;
- - a test method described herein certain Saline Flow Conductivity (SFC) of at least 30 × 10 -7 cm 3 s / g, preferably of at least 50 × 10 -7 cm 3 s / g, more preferably of at least 70 × 10 - 7 cm 3 s / g, and most preferably at least 90 × 10 -7 cm 3 s / g, furthermore preferably an SFC value of at least 130 × 10 -7 cm 3 s / g and particularly preferably of at least 155 × 10 5 7 cm 3 s / g, as well
- An absorbance under pressure (AAP) of at least 20 g / g, more preferably of at least 22 g / g, more preferably of at least 24 g / g, and most preferably of (AAP) determined according to ERT 442.2-02 at least 26 g / g, further preferably at least 27 g / g;
Es ist möglich, die Eigenschaften wie SFC, AAP und CRC auch nach oben hin zu begrenzen. Derartige Obergrenzen liegen für den SFC in einigen Fällen bei 180 × 10–7 cm3s/g oder erst bei 200 × 10–7 cm3s/g und manchmal auch bei 250 × 10–7 cm3s/g oder bei 350 × 10–7 cm3s/g oder auch bei 500 × 10–7 cm3s/g. Obergrenzen für den AAP liegen bei 30 g/g in manchen Fällen bei 35 g/g und gelegentlich bei 45 g/g. Obergrenzen für den CRC liegen bei 35 g/g in manchen Fällen bei 45 g/g und gelegentlich bei 50 g/g.It is also possible to limit the properties such as SFC, AAP and CRC upwards. Such upper limits are for the SFC in some cases 180 × 10 -7 cm 3 s / g or first 200 × 10 -7 cm 3 s / g and sometimes 250 × 10 -7 cm 3 s / g or 350 × 10 -7 cm 3 s / g or even at 500 × 10 -7 cm 3 s / g. Upper limits for the AAP are 30 g / g in some cases 35 g / g and occasionally 45 g / g. Upper limits for the CRC are at 35 g / g in some cases 45 g / g and occasionally 50 g / g.
Als Salz bzw. Salze umfassend ein zwei- oder höherwertiges Kation eines Metalls sowie mindestens eine organische Base als Anion sind diejenigen Salze, Kationen und Anionen bevorzugt, die bereits eingangs im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannt worden sind.When Salt or salts comprising a divalent or higher valent cation of a metal and at least one organic base as an anion are those Salts, cations and anions are preferred, which are already related in the beginning with the method according to the invention have been called.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass das wasserabsorbierende Polymergebilde zu mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 70 Gew.-% und darüber hinaus bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-% auf Carbonsäuregruppen-tragenden Monomeren basiert, wobei diese Carbonsäuregruppen-tragenden Monomere zu mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise zu mindestens 70 Gew.-% aus Acrylsäure bestehen, die vorzugsweise zu mindestens 20 Mol-%, besonders bevorzugt zu mindestens 50 Mol-% und darüber hinaus bevorzugt in einem Bereich von 60 bis 85 Mol-% neutralisiert ist.Farther For example, it is preferable that the water-absorbent polymer structure is too at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight and beyond preferably at least 90% by weight of carboxylic acid group-carrying monomers based, these carrying carboxylic acid groups Monomers at least 50 wt .-%, preferably at least 70th Wt .-% of acrylic acid consist, preferably at least 20 mol%, more preferably to at least 50 mol% and above Moreover, it is preferably neutralized in a range of 60 to 85% by mole is.
Weiterhin sind die erfindungsgemäßen, wasserabsorbierenden Polymergebilde vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass der Außenbereich der wasserabsorbierenden Polymergebilde einen höheren Vernetzungsgrad aufweist als der Innenbereich der wasserabsorbierenden Polymergebilde.Farther are the water-absorbing according to the invention Polymer structure preferably characterized in that the outdoor area the water-absorbing polymer structure has a higher degree of crosslinking as the inner region of the water-absorbing polymer structures.
Erfindungsgemäß bevorzugte wasserabsorbierende Polymergebilde sind Fasern, Schäume oder Teilchen, wobei Fasern und Teilchen bevorzugt und Teilchen besonders bevorzugt sind.According to the invention preferred water-absorbing polymer structures are fibers, foams or Particles, with fibers and particles being preferred and particles being particularly are preferred.
Erfindungsgemäß bevorzugte Polymerfasern sind so dimensioniert, dass sie in oder als Garne für Textilien und auch direkt in Textilien eingearbeitet werden können. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Polymerfasern eine Länge im Bereich von 1 bis 500 mm, bevorzugt 2 bis 500 mm und besonders bevorzugt 5 bis 100 mm und einen Durchmesser im Bereich von 1 bis 200 Denier, bevorzugt 3 bis 100 Denier und besonders bevorzugt 5 bis 60 Denier besitzen.According to the invention preferred Polymer fibers are sized to be in or as yarns for textiles and can also be incorporated directly into textiles. It is preferred according to the invention, that the polymer fibers have a length in the range of 1 to 500 mm, preferably 2 to 500 mm and especially preferably 5 to 100 mm and a diameter in the range of 1 to 200 denier, preferably 3 to 100 denier and more preferably 5 own up to 60 deniers.
Erfindungsgemäß bevorzugte Polymerteilchen sind so dimensioniert, dass sie eine mittlere Teilchengröße gemäß ERT 420.2-02 im Bereich von 10 bis 3000 μm, vorzugsweise 20 bis 2000 μm und besonders bevorzugt 150 bis 850 μm oder 150 bis 600 μm aufweisen. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, dass der Anteil der Polymerteilchen mit einer Partikelgröße in einem Bereich von 300 bis 600 μm mindestens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 40 Gew.-% und am meisten bevorzugt mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der nachvernetzten, wasserabsorbierenden Polymerteilchen, beträgt.According to the invention preferred Polymer particles are sized to have an average particle size according to ERT 420.2-02 in the range of 10 to 3000 μm, preferably 20 to 2000 microns and more preferably 150 to 850 μm or 150 to 600 μm. It is particularly preferred that the proportion of the polymer particles with a particle size in one Range of 300 to 600 microns at least 30% by weight, more preferably at least 40% by weight, and most preferably at least 50% by weight, based on the total weight the postcrosslinked, water-absorbing polymer particles is.
Einen weiteren Beitrag zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben leistet ein Verbund beinhaltend die zuvor definierten wasserabsorbierenden Polymergebilde bzw. die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen wasserabsorbierende Polymergebilde und ein Substrat. Vorzugsweise sind die erfindungsgemäßen wasserabsorbierenden Polymergebilde und das Substrat fest miteinander verbunden. Als Substrate sind Folien aus Polymeren, wie beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid, Metalle, Vliese, Fluff, Tissues, Gewebe, natürliche oder synthetische Fasern, oder andere Schäume bevorzugt. Weiterhin kann der erfindungsgemäße Verbund neben den erfindungsgemäßen wasserabsorbierenden Polymergebilden und dem Substrat auch Hilfsmittel wie beispielsweise thermoplastische Materialen beinhalten.a further contribution to the solution The above-mentioned tasks are performed by a network comprising the previously defined water-absorbing polymer structures or by obtain the inventive method water-absorbing polymer structures and a substrate. Preferably are the water-absorbing invention Polymer structure and the substrate firmly connected. When Substrates are films of polymers, such as polyethylene, Polypropylene or polyamide, metals, nonwovens, fluff, tissues, fabrics, natural or synthetic fibers, or other foams. Furthermore, can the composite according to the invention in addition to the water-absorbing invention Polymer and the substrate also aids such as include thermoplastic materials.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundes handelt es sich bei dem Verbund um eine Sauglage, ein Core oder um ein Wischtuch.According to one preferred embodiment of the composite according to the invention If the composite is a suction layer, a core or around a wipe.
Erfindungsgemäß besonders
bevorzugten Sauglagen sind diejenigen Sauglagen, die in der
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundes, vorzugsweise der erfindungsgemäßen Sauglage umfasst dieser Verbund bzw. diese Sauglage mindestens einen Bereich, welcher das erfindungsgemäße wasserabsorbierende Polymergebilde in einer Menge im Bereich von etwa 15 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise etwa 30 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von etwa 50 bis 99,99 Gew.-%, ferner bevorzugt von etwa 60 bis 99,99 Gew.-% und darüber hinaus bevorzugt von etwa 70 bis 99 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des betreffenden Bereichs des Verbundes bzw. der Sauglage, beinhaltet, wobei dieser Bereich vorzugsweise eine Größe von mindestens 0,01 cm3, vorzugsweise mindestens 0,1 cm3 und am meisten bevorzugt mindestens 0,5 cm3 aufweist.According to a preferred embodiment of the composite according to the invention, preferably the absorbent layer according to the invention this composite or this absorbent layer comprises at least one region which the inventive water-absorbing polymer structure in an amount in the range of about 15 to 100 wt .-%, preferably about 30 to 100 wt. -%, more preferably from about 50 to 99.99 wt .-%, further preferably from about 60 to 99.99 wt .-% and more preferably from about 70 to 99 wt .-%, respectively based on the total weight of the respective region of the composite or the absorbent layer, said region preferably having a size of at least 0.01 cm 3 , preferably at least 0.1 cm 3 and most preferably at least 0.5 cm 3 .
Weiterhin ist die erfindungsgemäße Sauglage vorzugsweise durch ein Flächengewicht von mindestens 0,02 g/cm2, vorzugsweise von mindestens 0,03 g/cm2, besonders bevorzugt im Bereich von 0,02 bis 0,12 g/cm2 und darüber hinaus bevorzugt im Bereich von 0,03 bis 0,11 g/cm2 gekennzeichnet, wobei die Sauglage des weiteren eine Dicke von maximal etwa 20 mm, vorzugsweise maximal 15 mm und am meisten bevorzugt von maximal 10 mm aufweist.Furthermore, the absorbent layer according to the invention is preferably preferred by a basis weight of at least 0.02 g / cm 2 , preferably of at least 0.03 g / cm 2 , more preferably in the range of 0.02 to 0.12 g / cm 2 and beyond in the range of 0.03 to 0.11 g / cm 2 , wherein the suction layer further has a thickness of at most about 20 mm, preferably at most 15 mm and most preferably at most 10 mm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sauglage weist diese eine Fläche von maximal etwa 500 cm2, vorzugsweise maximal etwa 350 cm2, besonders bevorzugt maximal etwa 300 cm2 auf.According to a preferred embodiment of the absorbent layer according to the invention, this has an area of at most about 500 cm 2 , preferably at most about 350 cm 2 , more preferably at most about 300 cm 2 .
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundes erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die erfindungsgemäßen wasserabsorbierenden Polymergebilde bzw. die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen wasserabsorbierenden Polymergebilde und das Substrat und ggf. das Hilfsmittel miteinander in Kontakt gebracht werden. Das in Kontakt bringen erfolgt vorzugsweise durch Wetlaid- und Airlaid-Verfahren, Kompaktieren, Extrudieren und Mischen.The Production of the composite according to the invention preferably takes place in that the water-absorbing Polymer structures or obtainable by the process according to the invention water-absorbing polymer structures and the substrate and possibly the Aids are brought into contact with each other. That in contact preferably takes place by wet-laid and air-laid methods, Compacting, Extruding and Mixing.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundes umfasst dieses Verfahren die folgenden Verfahrensschritte:
- A) Bereitstellen eines Substrates;
- B) Bereitstellen eines unbehandelten, vorzugsweise jedoch bereits oberflächennachvernetzten, wasserabsorbierenden Polymergebildes;
- C) Bereitstellen einer Feinstteilchenkomponente;
- D) In Kontakt bringen des Substrates mit dem wasserabsorbierenden Polymergebilde;
- E) in Kontakt bringen des wasserabsorbierenden Polymergebildes mit der Feinstteilchenkomponente;
- F) Immobilisieren mindestens eines Teils der Feinstteilchen auf der Oberfläche der wasserabsorbierenden Polymergebilde.
- A) providing a substrate;
- B) providing an untreated, but preferably already surface-postcrosslinked, water-absorbing polymer structure;
- C) providing a fines particle component;
- D) contacting the substrate with the water-absorbent polymer structure;
- E) contacting the water-absorbing polymer structure with the ultrafine particle component;
- F) Immobilizing at least a portion of the fines on the surface of the water-absorbing polymer structures.
Als Feinstteilchenkomponente ist dabei diejenige Feinstteilchenkomponente bevorzugt, die bereits vorstehend im Zusammenhang mit derjenigen besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung wasserabsorbierenden Polymergebildes, bei der ein pulverförmiges Salz eingesetzt wird, als bevorzugte Feinstteilchenkomponente beschrieben worden ist. Besonders bevorzugt ist eine Mischung aus pulverförmigem Salz und pulverförmigem Binder.When Feinstteilchenkomponente is the Feinstteilchenkomponente preferably already mentioned above in connection with that particular embodiment the method according to the invention for the production of water-absorbing polymer structure, in which a powdery Salt is described as preferred Feinstteilchenkomponente described has been. Particularly preferred is a mixture of powdered salt and powdery Binder.
Gemäß einer Variante dieser besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundes werden zunächst das Substrat und das unbehandelte, vorzugsweise jedoch bereits oberflächennachvernetzte, wasserabsorbierende Polymergebilde miteinander in Kontakt gebracht, vorzugsweise dadurch, dass zunächst das Substrat vorgelegt und anschließend das Polymergebilde entweder gleichmäßig oder aber auf bestimmte Areale der Substratoberfläche aufgebracht, vorzugsweise gestreut wird. Anschließend werden dann die auf der Substratoberfläche befindlichen wasserabsorbierenden Polymergebilde mit der Feinstteilchenkomponente in Kontakt gebracht, beispielsweise dadurch, dass die Feinstteilchenkomponente auf die auf der Substratoberflächen befindlichen Polymergebilde gestreut wird. Schließlich erfolgt die Immobilisierung der Feinstteilchenkomponente auf der Oberfläche der Polymergebilde, wobei diese Immobilisierung vorzugsweise durch das vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Behandlung der Oberfläche wasserabsorbierender Polymergebilde beschriebene Erhitzen erfolgt. Bei dieser Variante der besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundes erfolgt mithin der Verfahrensschritt E) nach dem Verfahrensschritt D).According to one Variant of this particular embodiment of the method according to the invention For the production of a composite, the substrate and the untreated, but preferably already surface-postcrosslinked, water-absorbing Polymer structures brought into contact, preferably thereby, that first submitted the substrate and then the polymer structure either evenly or but applied to certain areas of the substrate surface, preferably is scattered. Subsequently are then the water-absorbing on the substrate surface Polymer structure brought into contact with the ultrafine particle component, for example, by the Feinstteilchenkomponente on the on the substrate surfaces scattered polymer structure is scattered. Finally done the immobilization of the Feinstteilchenkomponente on the surface of Polymer structures, said immobilization preferably by the above in connection with the method according to the invention for the treatment the surface water-absorbing polymer structure described heating takes place. In this variant of the particular embodiment of the method according to the invention For the production of a composite, therefore, the process step E) after process step D).
Gemäß einer anderen Variante dieser besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundes wird zunächst das Substrat vorgelegt. Anschließend wird das unbehandelte, vorzugsweise jedoch bereits oberflächennachvernetzte, wasserabsorbierende Polymergebilde mit dem Substrat in Kontakt gebracht, vorzugsweise dadurch, dass zunächst das Substrat vorgelegt und anschließend das Polymergebilde entweder gleichmäßig oder aber auf bestimmte Areale der Substratoberfläche aufgebracht, vorzugsweise gestreut wird. Noch bevor das Polymergebilde mit der Substratoberfläche in Kontakt gebracht wird, werden die wasserabsorbierenden Polymergebilde mit der Feinstteilchenkomponente in Kontakt gebracht, beispielsweise dadurch, dass die Feinstteilchenkomponente mit dem Polymergebilde, bevor es auf die Substratoberfläche ge streut wird, vermischt wird. Nach dem die Polymergebilde mit dem Substrat in Kontakt gebracht wurden, erfolgt dann die Immobilisierung der Feinstteilchenkomponente auf der Oberfläche der Polymergebilde. Bei dieser Variante der besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundes erfolgt mithin der Verfahrensschritt E) vor dem Verfahrensschritt D).According to another variant of this particular embodiment of the method according to the invention for producing a composite, the substrate is initially introduced. Subsequently, the untreated, but preferably already surface-postcrosslinked, water-absorbing polymer structure is brought into contact with the substrate, preferably by initially introducing the substrate and then applying the polymer structure either uniformly or over certain areas of the substrate surface, preferably by scattering. Even before the polymer structure is brought into contact with the substrate surface, the water-absorbing polymer structures are brought into contact with the ultrafine particle component, for example by mixing the ultrafine particle component with the polymer structure before it is scattered onto the substrate surface. After the polymer structures with the substrate in contact were then brought, then the immobilization of Feinstteilchenkomponente on the surface of the polymer structures. In this variant of the particular embodiment of the method according to the invention for the production of a composite, therefore, the method step E) takes place before the method step D).
Die vorliegende Erfindung betrifft auch den durch das vorstehend beschriebene Verfahren erhältlichen Verbund.The The present invention also relates to that described above Process obtainable composite.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung chemische Produkte beinhaltend die erfindungsgemäßen Polymergebilde oder den Verbund. Bevorzugte chemische Produkte sind Schäume, Formkörper, Fasern, Folien, Filme, Kabel, Dichtungsmaterialien, flüssigkeitsaufnehmende Hygieneartikel, Träger für pflanzen- oder pilzwachstumsregulierende Mittel oder Pflanzenschutzwirkstoffe, Zusätze für Baustoffe, Verpackungsmaterialien oder Bodenzusätze.Further The present invention relates to chemical products the polymer structures of the invention or the composite. Preferred chemical products are foams, shaped bodies, fibers, Films, films, cables, sealing materials, liquid-absorbent hygiene articles, carrier for plant or fungi growth regulators or crop protection agents, additions for building materials, Packaging materials or floor additives.
Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen wasserabsorbierenden Polymergebilde, der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen wasserabsorbierenden Polymergebilde, des Verbundes oder des durch das vorstehend beschriebene Verfahren erhältlichen Verbundes in den vorstehend genannten chemischen Produkten, insbesondere in Hygieneprodukten, zur Hochwasserbekämpfung, zur Isolierung gegen Wasser, zur Regulierung des Wasserhaushalts von Böden oder zur Behandlung von Lebensmitteln.It also concerns the invention the use of the water-absorbing polymer structures according to the invention, the by the inventive method available water-absorbing polymer structure, the composite or the by the above-described method obtainable composite in the above mentioned chemical products, in particular in hygiene products, for the fight against flooding, Insulation against water, to regulate the water balance of Floors or for the treatment of food.
Die Erfindung wird nun anhand von Figuren, Testmethoden und nicht limitierenden Beispielen näher erläutert.The Invention will now be based on figures, test methods and non-limiting Examples explained in more detail.
TESTMETHODENTEST METHODS
BESTIMMUNG DES SFC-WERTESDETERMINATION OF SFC VALUE
Die
Bestimmung der Permeabilität
im gequollenen Zustand (Saline Flow Conductivity = SFC) erfolgt nach
einer in
- FS(t = 0)
- die die Fließrate in g/s,
- Lo
- die Dicke der Gelschicht in cm,
- r
- die Dichte der NaCl-Lösung (1,003 g/cm3),
- A
- die Fläche der Oberseite der Gelschicht im Messzylinder (28,27 cm2),
- ΔP
- der hydrostatische Druck, der auf der Gelschicht lastet (4.920 dyne/cm2), und
- K
- der SFC-Wert ist.
- F S (t = 0)
- the flow rate in g / s,
- L o
- the thickness of the gel layer in cm,
- r
- the density of the NaCl solution (1.003 g / cm 3 ),
- A
- the area of the top of the gel layer in the measuring cylinder (28.27 cm 2 ),
- .DELTA.P
- the hydrostatic pressure, which rests on the gel layer (4,920 dyne / cm 2 ), and
- K
- the SFC value is.
BESTIMMUNG DER RETENTIONDETERMINATION OF RETENTION
Die als CRC bezeichnete Retention wird nach der ERT 441.2-02 bestimmt, wobei „ERT" für „EDANA recommended Test" und „EDANA" für European Disposables and Nonwovens Association" steht.The retention referred to as CRC is determined according to ERT 441.2-02, where "ERT" is for "EDANA recommended Test "and" EDANA "for European Disposables and Nonwovens Association "stands.
BESTIMMUNG DER ABSORPTION UNTER DRUCKDETERMINATION OF ABSORPTION VACUUM
Die als AAP bezeichnete Absorption gegen einen Druck von 0,7 psi wird nach der ERT 442.2-02 bestimmt.The as AAP becomes an absorption against a pressure of 0.7 psi determined according to ERT 442.2-02.
BESTIMMUNG DER TEILCHENGRÖßEDETERMINATION OF PARTICLE SIZE
Die Teilchengrößen werden vorliegend nach ERT 420.2-02 bestimmt, wobei die hier angegebenen Siebe verwendet werden.The Particle sizes are in the present case according to ERT 420.2-02, with the sieves indicated here be used.
BEISPIELEEXAMPLES
A. HERSTELLUNG VON SAP-PARTIKELNA. PREPARATION OF SAP PARTICLES
Eine Monomerlösung bestehend aus 640 g Acrylsäure, die zu 75 Mol-% mit Natronlauge neutralisiert wurde (532,82 g 50%ige NaOH), 801,32 g Wasser, 1,016 g Polyethylenglykol-300-diacrylat, 2,073 g Monoallylpolyethylenglykol-450-monoacrylsäureester wird durch Spülen mit Stickstoff vom gelösten Sauerstoff befreit und auf die Starttemperatur von 4°C abgekühlt. Nach Erreichen der Starttemperatur wurde die Initiatorlösung (0,6 g Natriumperoxydisulfat in 10 g H2O, 0,014 g 35%ge Wasserstoffperoxid-Lösung in 10 g H2O und 0,03 g Ascorbinsäure in 2 g H2O) zugesetzt. Nachdem die Endtemperatur von ca.100°C erreicht war, wurde das entstandene Gel mit einem Fleischwolf zerkleinert und bei 150°C 2 Stunden lang im Trockenschrank getrocknet. Das getrocknete Polymerisat wurde grob zerstoßen, mittels einer Schneidmühle SM 100 mit einem 2 mm-Konidurlochung gemahlen und auf ein Pulver mit einer Partikelgröße von 150 bis 850 μm gesiebt und so Pulver A erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 13 %, auf 300 μm Maschenweite 15 %, auf 400 μm Maschenweite 13 %, auf 500 μm Maschenweite 15 %, auf 600 μm Maschenweite 20 %, auf 710 bis 850 μm Maschenweite 24 %). Die Eigenschaften dieses Pulvers sind in Tabelle 1 angegeben.A monomer solution consisting of 640 g of acrylic acid, which was neutralized to 75 mol% with sodium hydroxide solution (532.82 g of 50% NaOH), 801.32 g of water, 1.016 g of polyethylene glycol 300 diacrylate, 2.073 g of monoallyl polyethylene glycol-450 monoacrylic acid ester is freed of dissolved oxygen by purging with nitrogen and cooled to the starting temperature of 4 ° C. After reaching the starting temperature, the initiator solution (0.6 g of sodium peroxydisulfate in 10 g of H 2 O, 0.014 g of 35% hydrogen peroxide solution in 10 g of H 2 O and 0.03 g of ascorbic acid in 2 g of H 2 O) was added. After the final temperature of about 100 ° C was reached, the resulting gel was crushed with a meat grinder and dried at 150 ° C for 2 hours in a drying oven. The dried polymer was crushed roughly, ground by means of a cutting mill SM 100 with a 2 mm Konidurlochung and sieved to a powder having a particle size of 150 to 850 microns and thus powder A obtained (particle sizes: to 150 microns mesh 13%, to 300 microns 15% mesh, 13% mesh at 400 μm mesh, 15% mesh at 500 μm, 20% mesh at 600 μm mesh, 24% mesh at 710 to 850 μm mesh). The properties of this powder are given in Table 1.
VERGLEICHSBEISPIEL 1 (herkömmliche Oberflächenmodifizierung mit Nachvernetzer und Aluminiumsulfat)COMPARATIVE EXAMPLE 1 (Conventional surface modification with postcrosslinker and aluminum sulphate)
100 g des Pulvers A werden mit einer Lösung bestehend aus 1,0 g Ethylencarbonat (EC), 0,6 g Al2(SO4)3 × 14 H2O und 3 g entionisiertes Wasser vermischt, wobei die Lösung mittels einer Spritze mit einer 0,45 mm-Kanüle auf das sich in einem Mischer befindliche Polymerisatpulver aufgetragen wurde. Anschließend wurde das mit der wässrigen Lösung beschichtete Pulver A in einem Umluftschrank bei 185°C für 30 Minuten erhitzt. Es wurde ein Pulver A1 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 13 %, auf 300 μm Maschenweite 15 %, auf 400 μm Maschenweite 12 %, auf 500 μm Maschenweite 15 %, auf 600 μm Maschenweite 20 %, auf 710 bis 850 μm Maschenweite 25 %). Die Eigenschaften dieses Pulvers sind in Tabelle 1 angegeben.100 g of the powder A are mixed with a solution consisting of 1.0 g of ethylene carbonate (EC), 0.6 g of Al 2 (SO 4 ) 3 × 14 H 2 O and 3 g of deionized water, the solution being mixed with a syringe a 0.45 mm cannula was applied to the located in a mixer polymer powder. Subsequently, the coated with the aqueous solution powder A was heated in a convection oven at 185 ° C for 30 minutes. A powder A1 was obtained (particle sizes: 150 μm mesh size 13%, 300 μm mesh size 15%, mesh size 400 μm at 400 μm, 15% mesh at 500 μm, 20% mesh at 600 μm mesh, 710 to 850 μm mesh size 25%). The properties of this powder are given in Table 1.
BEISPIEL 1 (erfindungsgemäße Oberflächenmodifizierung mit Lösung aus Nachvernetzer und Aluminiumlactat)EXAMPLE 1 (Surface modification according to the invention with solution from postcrosslinker and aluminum lactate)
100 g des Pulvers A werden mit einer Lösung bestehend aus 1,0 g Ethylencarbonat, 0,6 g Aluminiumlactat und 3 g entionisiertes Wasser vermischt, wobei die Lösung mittels einer Spritze mit einer 0,45 mm-Kanüle auf das sich in einem Mischer befindliche Polymerisatpulver aufgetragen wurde. Anschließend wurde das mit der wässrigen Lösung beschichtete Pulver A in einem Umluftschrank bei 185°C für 30 Minuten erhitzt. Es wurde ein Pulver A2 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 12 %, auf 300 μm Maschenweite 16 %, auf 400 μm Maschenweite 14 %, auf 500 μm Maschenweite 14 %, auf 600 μm Maschenweite 21 %, auf 710 bis 850 μm Maschenweite 23 %). Die Eigenschaften dieses Pulvers sind in Tabelle 1 angegeben.100 g of the powder A are mixed with a solution consisting of 1.0 g of ethylene carbonate, 0.6 g of aluminum lactate and 3 g of deionized water are mixed, wherein the solution by means of a syringe with a 0.45 mm cannula on it in a mixer located polymer powder was applied. Subsequently was that with the watery solution Coated powder A in a convection oven at 185 ° C for 30 minutes heated. A powder A2 was obtained (particle sizes: 150 μm mesh size 12%, to 300 μm Mesh size 16%, to 400 μm Mesh size 14%, to 500 μm Mesh size 14%, to 600 μm Mesh size 21%, to 710 to 850 μm mesh size 23%). The properties of this powder are given in Table 1.
BEISPIEL 2 (erfindungsgemäße Oberflächenmodifizierung mit Nachvernetzer und Aluminiumlactat vor Nachvernetzung fest)Example 2 (surface modification according to the invention with post-crosslinker and aluminum lactate before post-crosslinking)
100 g des Pulvers A werden 0,6 g Aluminiumlactatpulver (Korngröße: 85 % im Bereich von 45 bis 150 μm, > 150 μm 9 %, < 45 μm 6 %) über 10 Minuten innig vermischt und mit einer Lösung bestehend aus 1,0 g Ethylencarbonat, und 3 g entionisiertes Wasser vermischt, wobei die Lösung mittels einer Spritze mit einer 0,45 mm-Kanüle auf das sich in einem Mischer befindliche Polymerisatpulver aufgetragen wurde. Anschließend wurde das mit der wässrigen Lösung beschichtete Pulver A in einem Umluftschrank bei 185°C für 30 Minuten erhitzt. Es wurde ein Pulver A3 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 14 %, auf 300 μm Maschenweite 14 %, auf 400 μm Maschenweite 13 %, auf 500 μm Maschenweite 15 %, auf 600 μm Maschenweite 19 %, auf 710 bis 850 μm Maschenweite 25 %).100 g of powder A, 0.6 g of aluminum lactate powder (grain size: 85%) in the range of 45 to 150 μm,> 150 μm 9%, <45 μm 6%) over 10 minutes intimately mixed and with a solution consisting of 1.0 g of ethylene carbonate, and 3 g of deionized water mixed, the solution by means of a syringe with a 0.45 mm cannula on it in a mixer located polymer powder was applied. Subsequently was that with the watery solution coated powder A in a convection oven at 185 ° C for 30 minutes. A powder A3 was obtained (particle sizes: 150 μm mesh size 14%, to 300 μm Mesh size 14%, to 400 μm Mesh size 13%, to 500 μm Mesh size 15%, to 600 μm Mesh size 19%, to 710 to 850 μm mesh size 25%).
BEISPIEL 3 (erfindungsgemäße Oberflächenmodifizierung mit Nachvernetzer und Aluminiumlactat nach Nachvernetzung fest)Example 3 (surface modification according to the invention with postcrosslinker and aluminum lactate after postcrosslinking)
100 g des Pulvers A werden mit einer Lösung bestehend aus 1,0 g Ethylencarbonat, und 3 g entionisiertes Wasser vermischt, wobei die Lösung mittels einer Spritze mit einer 0,45 mm-Kanüle auf das sich in einem Mischer befindliche Polymerisatpulver aufgetragen wurde. Anschließend wurde das mit der wässrigen Lösung beschichtete Pulver A in einem Umluftschrank bei 185°C für 30 Minuten erhitzt. Anschließend wurde dieses Produkt 0,6 g Aluminiumlactatpulver (Korngröße: 85 % im Bereich von 45 bis 150 μm, > 150 μm 9 %, < 45 μm 6 %) über 10 Minuten innig vermischt. Es wurde ein Pulver A4 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 15 %, auf 300 μm Maschenweite 14 %, auf 400 μm Maschenweite 13 %, auf 500 μm Maschenweite 14 %, auf 600 μm Maschenweite 19 %, auf 710 bis 850 μm Maschenweite 25 %).100 g of the powder A are mixed with a solution consisting of 1.0 g of ethylene carbonate, and 3 g of deionized water, the solution by means of a syringe with a 0.45 mm cannula on it in a mixer located polymer powder was applied. Subsequently was that with the watery solution Coated powder A in a convection oven at 185 ° C for 30 minutes heated. Subsequently this product was 0.6 g aluminum lactate powder (grain size: 85%) in the range of 45 to 150 μm,> 150 μm 9%, <45 μm 6%) over 10 minutes intimately mixed. It was obtained a powder A4 (particle sizes: on 150 μm mesh size 15%, to 300 μm Mesh size 14%, to 400 μm Mesh size 13%, to 500 μm Mesh size 14%, to 600 μm Mesh size 19%, to 710 to 850 μm mesh size 25%).
BEISPIEL 4 (erfindungsgemäße Oberflächenmodifizierung mit Nachvernetzer und Aluminiumlactat nach Nachvernetzung flüssig)Example 4 (surface modification according to the invention with postcrosslinker and aluminum lactate after post-crosslinking liquid)
100 g des Pulvers A werden mit einer Lösung bestehend aus 1,0 g Ethylencarbonat, und 3 g entionisiertes Wasser vermischt, wobei die Lösung mittels einer Spritze mit einer 0,45 mm-Kanüle auf das sich in einem Mischer befindliche Polymerisatpulver aufgetragen wurde. Anschließend wurde das mit der wässrigen Lösung beschichtete Pulver A in einem Umluftschrank bei 170°C für 30 Minuten erhitzt. Anschließend wurde dieses Produkt mit einer Lösung aus 0,6 g Aluminiumlactat in 3 g entionisierten Wasser über 30 Minuten vorsichtig zu Pulver innig vermischt. Dieses Mischungsprodukt wurde bei 130°C für 30 Minuten getrocknet und so Pulver A5 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 12 %, auf 300 μm Maschenweite 15 %, auf 400 μm Maschenweite 14 %, auf 500 μm Maschenweite 15 %, auf 600 μm Maschenweite 18 %, auf 710 bis 850 μm Maschenweite 26 %).100 g of the powder A are mixed with a solution consisting of 1.0 g of ethylene carbonate, and 3 g of deionized water, the solution by means of a syringe with a 0.45 mm cannula on it in a mixer located polymer powder was applied. Subsequently was that with the watery solution Coated powder A in a convection oven at 170 ° C for 30 minutes heated. Subsequently This product came with a solution from 0.6 g of aluminum lactate in 3 g of deionized water over 30 minutes Carefully mixed thoroughly into powder. This mixture product was at 130 ° C for 30 Minutes dried to obtain powder A5 (particle sizes: on 150 μm mesh size 12%, to 300 μm Mesh size 15%, to 400 μm Mesh size 14%, to 500 μm Mesh size 15%, to 600 μm Mesh size 18%, to 710 to 850 μm mesh size 26%).
BEISPIEL 5 (erfindungsgemäße Oberflächenmodifizierung mit Lösung aus Nachvernetzer Aluminiumlactat und -sulfat)Example 5 (Surface modification according to the invention with solution from postcrosslinker aluminum lactate and sulfate)
100 g des Pulvers A werden mit einer Lösung bestehend aus 1,0 g Ethylencarbonat, 0,2 g Aluminiumlactat, 0,4 g Aluminiumsulfat und 3 g entionisiertes Wasser vermischt, wobei die Lösung mittels einer Spritze mit einer 0,45 mm-Kanüle auf das sich in einem Mischer befindliche Polymerisatpulver aufgetragen wurde. Anschließend wurde das mit der wässrigen Lösung beschichtete Pulver A in einem Umluftschrank bei 185°C für 30 Minuten erhitzt. Es wurde ein Pulver A6 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 12 %, auf 300 μm Maschenweite 15 %, auf 400 μm Maschenweite 14 %, auf 500 μm Maschenweite 15 %, auf 600 μm Maschenweite 20 %, auf 710 bis 850 μm Maschenweite 24 %). Die Eigenschaften dieses Pulvers sind in Tabelle 1 angegeben.100 g of the powder A are mixed with a solution consisting of 1.0 g of ethylene carbonate, 0.2 g of aluminum lactate, 0.4 g of aluminum sulfate and 3 g of deionized Water mixed, the solution by means of a syringe with a 0.45 mm cannula on it in a mixer located polymer powder was applied. Subsequently was that with the watery solution Coated powder A in a convection oven at 185 ° C for 30 minutes heated. A powder A6 was obtained (particle sizes: 150 μm mesh size 12%, on 300 μm mesh size 15%, to 400 microns Mesh size 14%, to 500 μm Mesh size 15%, to 600 μm Mesh size 20%, to 710 to 850 μm mesh size 24%). The properties of this powder are given in Table 1.
BEISPIEL 6 (erfindungsgemäße Oberflächenmodifizierung mit Lösung aus Nachvernetzer Aluminiumlactat und -sulfat)EXAMPLE 6 (Surface modification according to the invention with solution from postcrosslinker aluminum lactate and sulfate)
100
g des Pulvers A werden mit einer Lösung bestehend aus 1,0 g Ethylencarbonat,
0,3 g Aluminiumlactat, 0,3 g Aluminiumsulfat und 3 g entionisiertes
Wasser vermischt, wobei die Lösung
mittels einer Spritze mit einer 0,45 mm-Kanüle auf das sich in einem Mischer
befindliche Polymerisatpulver aufgetragen wurde. Anschließend wurde
das mit der wässrigen
Lösung
beschichtete Pulver A in einem Umluftschrank bei 190°C für 30 Minuten
erhitzt. Es wurde ein Pulver A7 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite
12 %, auf 300 μm Maschenweite
15 %, auf 400 μm
Maschenweite 13 %, auf 500 μm
Maschenweite 15 %, auf 600 μm
Maschenweite 20 %, auf 710 bis 850 μm Maschenweite 25 %). Die Eigenschaften
dieses Pulvers sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1
- * bei 0,3 psi bestimmt.
- ** [× 10–7 cm3s/g]
- * determined at 0.3 psi.
- ** [× 10 -7 cm 3 s / g]
B. HERSTELLUNG VON SAP-PARTIKELNB. MANUFACTURE OF SAP PARTICLES
Eine
Monomerlösung
bestehend aus 260 g Acrylsäure,
die zu 70 Mol-% mit Natronlauge neutralisiert wurde (202,054 g 50%ige
NaOH), 505,899 g Wasser, 0,409 g Polyethylenglykol-300-diacrylat,
1,253 g Monoallylpolyethylenglykol-450-monoacrylsäureester wird durch Spülen mit
Stickstoff vom gelösten
Sauer stoff befreit und auf die Starttemperatur von 4°C abgekühlt. Nach
Erreichen der Starttemperatur wurde die Initiatorlösung (0,3
g Natriumperoxydisulfat in 10 g H2O, 0,07
g 35%ge Wasserstoffperoxid-Lösung
in 10 g H2O und 0,015 g Ascorbinsäure in 2
g H2O) zugesetzt. Nachdem die Endtemperatur
von ca. 100°C
erreicht war, wurde das entstandene Gel mit einem Fleischwolf zerkleinert
und bei 150°C
2 Stunden lang im Trockenschrank getrocknet. Das getrocknete Polymerisat
wurde grob zerstoßen,
mittels einer Schneidmühle
SM 100 mit einem 2 mm-Konidurlochung
gemahlen und auf zwei Pulver B und C mit einer Partikelgröße von 150
bis 850 μm
gesiebt, die die in Tabelle 2 angegebenen Korngrößen auf weisen. Tabelle 2
VERGLEICHSBEISPIEL 2 (herkömmliche Oberflächenmodifizierung mit Nachvernetzer und Aluminiumsulfat)COMPARATIVE EXAMPLE 2 (Conventional surface modification with postcrosslinker and aluminum sulphate)
100 g des Pulvers B werden mit einer Lösung bestehend aus 1,0 g Ethylencarbonat (EC), 0,6 g Al2(SO4)3 × 14 H2O und 3 g entionisiertes Wasser vermischt, wobei die Lösung mittels einer Spritze mit einer 0,45 mm-Kanüle auf das sich in einem Mischer befindliche Polymerisatpulver aufgetragen wurde. Anschließend wurde das mit der wässrigen Lösung beschichtete Pulver B in einem Umluftschrank bei 170°C für 90 Minuten erhitzt. Es wurde ein Pulver B1 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 7 %, auf 250 μm Maschenweite 43 %, auf 600 bis 850 μm Maschenweite 50 %). Die Eigenschaften dieses Pulvers sind in Tabelle 3 angegeben.100 g of the powder B are mixed with a solution consisting of 1.0 g of ethylene carbonate (EC), 0.6 g of Al 2 (SO 4 ) 3 × 14 H 2 O and 3 g of deionized water, the solution being mixed with a syringe a 0.45 mm cannula was applied to the located in a mixer polymer powder. Subsequently, the powder B coated with the aqueous solution was heated in a circulating air oven at 170 ° C. for 90 minutes. A powder B1 was obtained (particle sizes: at 150 μm mesh size 7%, at 250 μm mesh size 43%, at 600 to 850 μm mesh size 50%). The properties of this powder are given in Table 3.
VERGLEICHSBEISPIEL 3 (herkömmliche Oberflächenmodifizierung mit Nachvernetzer und Aluminiumsulfat)COMPARATIVE EXAMPLE 3 (Conventional surface modification with postcrosslinker and aluminum sulphate)
Vergleichsbeispiel 2 wurde mit dem Unterschied wiederholt, dass anstelle von Pulver B das Pulver C eingesetzt wurde. So wurde Pulver C1 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 12 %, auf 250 μm Maschenweite 75,5 %, auf 600 bis 850 μm Maschenweite 12,5 %). Die Eigenschaften dieses Pulvers sind in Tabelle 4 angegeben.Comparative example 2 was repeated with the difference that instead of powder B the powder C was used. Thus powder C1 was obtained (particle sizes: on 150 μm mesh size 12%, on 250 μm mesh size 75.5%, to 600 to 850 microns Mesh size 12.5%). The properties of this powder are in Table 4 indicated.
BEISPIEL 7 (erfindungsgemäße Oberflächenmodifizierung mit Lösung aus Nachvernetzer und festem Aluminiumlactat)EXAMPLE 7 (surface modification according to the invention with solution from postcrosslinker and solid aluminum lactate)
100 g des Pulvers B werden mit einer Lösung bestehend aus 1,0 g Ethylencarbonat, 0,6 g festes Aluminiumlactat und 3 g entionisiertes Wasser vermischt, wobei die Lösung mittels einer Spritze mit einer 0,45 mm-Kanüle auf das sich in einem Mischer befindliche Polymerisatpulver aufgetragen wurde. Anschließend wurde das mit der wässrigen Lösung beschichtete Pulver B in einem Umluftschrank bei 185°C für 30 Minuten erhitzt. Es wurde ein Pulver B2 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 9 %, auf 250 μm Maschenweite 40 %, auf 600 bis 850 μm Maschenweite 51 %). Die Eigenschaften dieses Pulvers sind in Tabelle 3 angegeben.100 g of the powder B are mixed with a solution consisting of 1.0 g of ethylene carbonate, 0.6 g of solid aluminum lactate and 3 g of deionized water, the solution by means of a syringe with a 0.45 mm cannula on which in a mixer located polymer powder was applied. Subsequently For example, the powder B coated with the aqueous solution was heated in a convection oven at 185 ° C. for 30 minutes. A B2 powder was obtained (particle sizes: 9% mesh at 150 μm, 40% mesh at 250 μm, 51% mesh at 600 to 850 μm mesh). The properties of this powder are given in Table 3.
BEISPIEL 8 (erfindungsgemäße Oberflächenmodifizierung mit Lösung aus Nachvernetzer und festem Aluminiumlactat)EXAMPLE 8 Surface Modification of the Invention with solution from postcrosslinker and solid aluminum lactate)
Beispiel 7 wurde mit dem Unterschied wiederholt, dass anstelle von Pulver B das Pulver C eingesetzt wurde. So wurde Pulver C2 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 11,5 %, auf 300 μm Maschenweite 76 %, auf 600 bis 850 μm Maschenweite 12,5 %). Die Eigenschaften dieses Pulvers sind in Tabelle 4 ange geben.example 7 was repeated with the difference that instead of powder B the powder C was used. Thus, powder C2 was obtained (particle sizes: on 150 μm mesh size 11.5%, to 300 microns Mesh size 76%, to 600 to 850 μm mesh size 12.5%). The Properties of this powder are given in Table 4.
BEISPIEL 9 (erfindungsgemäße Oberflächenmodifizierung mit Lösung aus Nachvernetzer und Aluminiumlactatlösung)EXAMPLE 9 Surface Modification of the Invention with solution from postcrosslinker and aluminum lactate solution)
100 g des Pulvers B werden mit einer ersten Lösung bestehend aus 1,0 g Ethylencarbonat und 1,457 g entionisierem Wasser und 0,6 g Aluminumlactat einer 28 %igen mit NaOH stabilisierten Aluminiumlactatlösung, wobei die Lösungen mittels einer Spritze mit einer 0,45 mm-Kanüle auf das sich in einem Mischer befindliche Polymerisatpulver aufgetragen wurde. Zur Herstellung der NaOH stabilisierten Aluminiumlactatlösung werden 0,0625 Mol (7,38 g) Natriumaluminat in 15 ml Wasser gelöst, gefolgt von 0,0475 Mol NaOH (2,5 ml einer 50 %igen wässrigen NaOH-Lösung), wobei darauf zu dieser Lösung eine Mischung einer 85% Milchsäure, in 20 ml Wasser verdünnt, langsam zugegeben wird, bis ein pH-Wert von 4,5 erreicht wird (0,29 mol Milchsäure = 31,0 g). Anschließend wurde das mit den wässrigen Lösungen beschichtete Pulver B in einem Umluftschrank bei 185°C für 30 Minuten erhitzt. Es wurde ein Pulver B3 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 9 %, auf 250 μm Maschenweite 40 %, auf 600 bis 850 μm Maschenweite 51 %). Die Eigenschaften dieses Pulvers sind in Tabelle 3 angegeben.100 g of powder B are mixed with a first solution consisting of 1.0 g of ethylene carbonate and 1.457 g of deionized water and 0.6 g of aluminum lactate 28% with NaOH stabilized aluminum lactate solution, wherein the solutions by means of a syringe with a 0.45 mm cannula on it in a mixer located polymer powder was applied. For the production The NaOH stabilized aluminum lactate solution is 0.0625 mole (7.38 g) sodium aluminate dissolved in 15 ml of water, followed by 0.0475 mol NaOH (2.5 ml of a 50% aqueous NaOH solution) looking for this solution a mixture of 85% lactic acid, diluted in 20 ml of water, is slowly added until a pH of 4.5 is reached (0.29 mol of lactic acid = 31.0 g). Subsequently that became with the watery solutions Coated powder B in a convection oven at 185 ° C for 30 minutes heated. A powder B3 was obtained (particle sizes: 150 μm mesh size 9%, to 250 microns Mesh size 40%, to 600 to 850 μm mesh size 51%). The properties of this powder are given in Table 3.
BEISPIEL 10 (erfindungsgemäße Oberflächenmodifizierung mit Lösung aus Nachvernetzer und Aluminiumlactatlösung)EXAMPLE 10 (Surface modification according to the invention with solution from postcrosslinker and aluminum lactate solution)
Beispiel 9 wurde mit dem Unterschied wiederholt, dass anstelle von Pulver B das Pulver C eingesetzt wurde. So wurde Pulver C3 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 11,5 %, auf 250 μm Maschenweite 76 %, auf 600 bis 850 μm Maschenweite 12,5 %). Die Eigenschaften dieses Pulvers sind in Tabelle 4 angegeben.example 9 was repeated with the difference that instead of powder B the powder C was used. Thus, powder C3 was obtained (particle sizes: on 150 μm mesh size 11.5%, to 250 microns Mesh size 76%, to 600 to 850 μm mesh size 12.5%). The Properties of this powder are given in Table 4.
BEISPIEL 11EXAMPLE 11
100 g des Pulvers B werden 0,6 g Aluminiumlactatpulver (Korngröße: 85 % im Bereich von 45 bis 150 μm, > 150 μm 9 %, < 45 μm 6 %) über 10 Minuten innig vermischt und mit einer Lösung bestehend aus 1,0 g Ethylencarbonat, und 3 g entionisiertes Wasser vermischt, wobei die Lösung mittels einer Spritze mit einer 0,45 mm-Kanüle auf das sich in einem Mischer befindliche Polymerisatpulver aufgetragen wurde. Anschließend wurde das mit der wässrigen Lösung beschichtete Pulver A in einem Umluftschrank bei 170°C für 90 Minuten erhitzt. Es wurde ein Pulver B4 erhalten (Korngrößen: auf 150 μm Maschenweite 14 %, auf 300 μm Maschenweite 13 %, auf 400 μm Maschenweite 13 %, auf 500 μm Maschenweite 15 %, auf 600 μm Maschenweite 19 %, auf 710 bis 850 μm Maschenweite 25 %).100 g of powder B, 0.6 g of aluminum lactate powder (particle size: 85%) in the range of 45 to 150 μm,> 150 μm 9%, <45 μm 6%) over 10 minutes intimately mixed and with a solution consisting of 1.0 g of ethylene carbonate, and 3 g of deionized water mixed, the solution by means of a syringe with a 0.45 mm cannula on it in a mixer located polymer powder was applied. Subsequently was that with the watery solution coated powder A in a convection oven at 170 ° C for 90 minutes. A powder B4 was obtained (particle sizes: 150 μm mesh size 14%, to 300 μm Mesh size 13%, to 400 μm Mesh size 13%, to 500 μm Mesh size 15%, to 600 μm Mesh size 19%, to 710 to 850 μm mesh size 25%).
BEISPIEL 12EXAMPLE 12
Beispiel
8 wurde mit dem Unterschied wiederholt, dass anstelle von Pulver
B das Pulver C eingesetzt wurde. So wurde Pulver C4 erhalten (Korngrößen: auf
150 μm Maschenweite
11,5 %, auf 300 μm
Maschenweite 76 %, auf 600 μm
Maschenweite 12,5 %). Tabelle 3
- * [× 10–7 cm3s/g]
- * [× 10–7 cm3s/g]
- * [× 10 -7 cm 3 s / g]
- * [× 10 -7 cm 3 s / g]
Claims (33)
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