BR0014558B1

BR0014558B1 - processos de preparação de um polìmero acrìlico.

Info

Publication number: BR0014558B1
Application number: BRPI0014558-0A
Authority: BR
Inventors: Douglas A Cywar; Roderick G Ryles; Melvyn Holdsworth
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2010-12-28
Also published as: EP1226183B1; DE60013159D1; BR0014558A; WO2001025289A1; CA2386395A1; AU771636B2; CA2386395C; ES2226915T3; CN1153785C; CN1377374A; AU7384000A; PT1226183E; JP2003511488A; DE60013159T2; KR100646063B1; ATE274001T1; US6262141B1; EP1226183A1; KR20020037372A; MXPA02003363A

Description

"PROCESSOS DE PREPARAÇÃO DE UM POLÍMERO ACRÍLICO".

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da Invenção

Esta invenção diz respeito à preparação de polímeros de pesomolecular elevado com um baixo conteúdo de monômeros residuais nãoreagidos, mediante um processo de polimerização tipo gel. Tais polímerossão freqüentemente usados como floculantes para o tratamento de águaimpura, e podem encontrar outros usos na redução da resistência ao avanço,em adesivos, revestimentos e gomas têxteis e de papéis.

Descrição do Estado da Técnica

Um processo de polimerização do tipo gel pode ser usado parafabricar polímeros. Isto é, uma solução aquosa contendo entre 20 e 60% empeso de monômero total é submetida a polimerização, tal que um gel rígido,semelhante à borracha, é formado da solução inicialmente líquida. O gel éentão pulverizado para formar partículas de cerca de 4 mm de tamanho,seguido por secagem para remover cerca de 90% da água presente.Finalmente, as partículas secadas são esmagadas até um tamanho menor paraproduzir um pó granular adequado para venda.

Há muito tempo se deseja reduzir o conteúdo de monômeroresidual dos polímeros produzidos por polimerização do tipo gel. Omonômero de acrilamida, por exemplo, é julgado tóxico, e regulaçõesgovernamentais colocam um limite superior no conteúdo permissível demonômero de acrilamida. Este limite geralmente varia entre 250 ppm a 1000ppm, dependendo do uso final pretendido, o que pode incluir a clarificação daágua finalmente destinada ao consumo humano. A nova legislação em algunspaíses europeus, no entanto, pode considerar o limite superior aceitável comosendo tão baixo quanto 100 ppm, o que é difícil ou dispendioso para se obterem certos tipos de produtos poliméricos usando-se técnicas de fabricaçãoconhecidas. Por causa desta legislação, bem como de um bom senso geral quedeseja reduzir a toxicidade de produtos que podem ser manipulados porpessoas e usados para uma aplicação tal como o tratamento de água potável,existe a necessidade de processos de fabricação eficientes que possamproduzir polímeros de acrilamida com um conteúdo muito baixo (menos doque 100 ppm) de acrilamida residual.

As polimerizações de gel em uma escala industrial geralmenteusa uma oxirredução ou um sistema de iniciação azo, freqüentemente emcombinação um com o outro. Em um sistema de iniciação de oxirredução, apolimerização é iniciada por radicais formados por um agente de oxidação eum agente de redução usados juntos, tal como uma combinação de persulfato(agente de oxidação) e tiossulfato (agente de redução). Em um sistema deiniciação azo, os radicais são produzidos termicamente usando-se um ou maisiniciadores azo, tal como o dicloridreto de azobis(2-amidinopropano). Comoaqui usado, um sistema de iniciação de oxirredução-azo se refere a umapolimerização em que tanto os iniciadores de oxirredução quanto os azo sãousados.

Alternativamente, um processo de fotopolimerização pode serusado, por meio do qual um ou mais fotoiniciadores são adicionados e asolução monomérica é irradiada por ultravioleta (UV) ou luz visível. Umsistema de oxirredução/azo também pode ser combinado com um processo defotopolimerização. Para cada um destes sistemas de polimerização de gel,existem métodos para se obter monômero residual baixo, mas cada um possuisuas próprias deficiências.

O monômero residual presente em gel moído produzido dequalquer um dos processos de polimerização acima mencionados, pode serreduzido por pelo menos três métodos gerais. Um método é a lavagemextrativa, que utiliza metanol ou outro solvente, como descrito, por exemplo,na Publicação da Patente Japonesa JP-P 53-051289. No entanto, este métodorequer o uso de uma grande quantidade de solventes inflamáveis e não édesejável do ponto de vista de segurança e economia.

Outro método para a redução do monômero residual é pelaadição de um metabissulfito ou sulfito alcalino, ou pelo tratamento comdióxido de enxofre, como descrito nas Patente U.S. número 3.755.280,Patente U.S. número 4.929,717 e Patente U.S. 4.306.955, e na Publicação daPatente Japonesa JP-P 61-115909. Entretanto, estes métodos podem resultarem uma descarga de dióxido de enxofre durante a etapa subseqüente desecagem, particularmente no caso de géis produzidos em um pH de menos doque 4, como é o caso comum quando a acrilamida é copolimerizada commonômeros de ésteres catiônicos. Tal descarga no secador resulta em umaemissão para a atmosfera ambientalmente inaceitável, necessitando deequipamento de depuração dispendioso. Outro problema com os tratamentode sulfito e dióxido de enxofre é que a degradação do polímero pode ocorrer,conduzindo a desempenho floculante reduzido.

Um terceiro método geral para a redução de monômeroresidual é por tratamento com enzima amidase, como descrito no Pedido PCTpublicado Nos. WO 97/29136 e WO 99/07838. No entanto, a enzima amidasee composições contendo enzima amidase são relativamente caras, e osresíduos deixados no produto podem ser perigosos para as pessoas e seenquadram em exame minucioso regulador. Uma desvantagem adicional detratamento de amidase é a eficácia grandemente diminuída em géis catiônicosfeitos em pH baixo, assim como uma outra redução na eficácia que ocorrecomo um resultado da prática comum de ácidos orgânicos tais como ácidoadípico nos géis catiônicos.

Um problema geral com os métodos descritos nas patentesacima citadas (com a exceção dos métodos que usam gás de dióxido deenxofre, que apresenta riscos a saúde e podem se corrosivos ao equipamentode metal), é que os métodos requerem uma substância líquida ou sólida paraser intimamente misturada no gel. Isto pode requerer equipamentoespecializado e é difícil de se executar em uma escala comercial.

Quanto a um sistema de polimerização de oxirredução ouoxirredução/azo, existem vários meios de produzir polímero com teor demonômero residual reduzido. O tempo de polimerização pode serprolongado, opcionalmente em conjunto com aquecimento para manter o gelem uma temperatura elevada, como descrito na Patente U.S. número4.132.844. No entanto, esta opção leva a uma diminuição na taxa deprodução em uma escala industrial ou a necessidade de uma grandequantidade de espaço na fábrica. Outro método é aumentar a quantidade deiniciador de oxirredução e/ou azo, mas isto geralmente leva a polímeros emforma de gel tendo peso molecular mais baixo e desempenho floculantereduzido. Em certos copolímeros de acrilamida comercialmentesignificativos, tais como copolímeros de acrilamida e monômeros de éstercatiônico, é difícil se obter menos do que 100 ppm de acrilamida residualusando cada um destes métodos, mesmo se um tempo de polimerização maislongo for combinado com quantidades aumentadas de iniciadores deoxirredução e/ou azo.

Um processo de fotopolimerização como descrito, porexemplo, na Patente U.S. número 4.178.221, tem o potencial para produzirpolímeros em forma de gel tendo teor de acrilamida residual baixo. Um talprocesso tem deficiência significativa, entretanto, relativo a um sistema deoxirredução/azo em que a espessura do gel é limitada pelo alcance em que aluz pode penetrar e iniciar a polimerização. Esta espessura depende nãoapenas da intensidade da luz, mas também na quantidade de fotoiniciador ousensibilizador de absorção de luz que é usada. O uso de menos fotoiniciadorpermite a luz penetrar profundidades maiores, mas desde que menos radicaissejam produzidos, a taxa global de polimerização é reduzida. Para uma dadaintensidade de luz, que é limitada pelo equipamento comercialmentedisponível, é portanto necessário alcançar um equilíbrio entre o nível deiniciador e a espessura do gel para alcançar uma taxa de produção razoávelenquanto ainda se obtém conteúdo de monômero residual baixo no polímero.Esta espessura é geralmente muito menor do que é praticada usando umsistema de oxirredução/azo, de modo que a taxa de produção para umprocesso de fotopolimerização é muito menor para um dado tamanho fábrica.

O uso combinado de iniciadores de oxirredução efotoiniciador é descrito nas Publicações de Patente Japonesa nos. JP-P 57-121009 e JP-P 59-133212. Aqui, a primeira e maior parte da polimerização éafetada por iniciação de oxirredução, enquanto a última parte dapolimerização é afetada por irradiação da luz em combinação com ofotoiniciador. Alternativamente, a oxirredução e fotopolimerização podemocorrer juntamente como descrito na Patente Alemã No. 19748153. Noentanto, os processos descritos nestas patentes não superam a deficiênciaanteriormente mencionada de sistemas de fotopolimerização. Em particular, aespessura do gel é limitada pela capacidade da luz de penetrar. Para umprocesso de fotopolimerização ou um processo de oxirredução efotopolimerização combinadas, a técnica anterior descreve um processoseqüencial de polimerização para produzir um gel, durante cujo tempo airradiação pode ocorrer no caso de uma fotopolimerização ou um processo deoxirredução e fotopolimerização combinadas, seguido por trituração do gelpara produzir partículas de gel, seguido por secagem das partículas de gel.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em uma modalidade, um processo de preparação de umpolímero acrílico de acordo com a presente invenção compreende as etapasde: formar um polímero em forma de gel mediante a polimerização de umamistura contendo um monômero acrílico e um fotoiniciador; fragmentar opolímero em forma de gel para produzir partículas de gel; e irradiar aspartículas de gel com luz para decompor o fotoiniciador, simultaneamentecom, ou após, a etapa de fragmentação.

Em outra modalidade, um processo de preparação de umpolímero de acrilamida solúvel em água de acordo com a invençãocompreende as etapas de: formar um polímero em forma de gel mediante apolimerização de uma solução aquosa contendo um monômero de acrilamidae um fotoiniciador, fragmentar o polímero em forma de gel para produzirpartículas de gel, secar as partículas de gel em um secador com leito fluida; eirradiar ditas partículas de gel com luz durante pelo menos parte de dita etapade secagem para decompor o fotoiniciador, em que a etapa de irradiação éexecutada simultaneamente com ou após a etapa de fragmentação.

Em mais outra modalidade um polímero de acrilato épreparado empregando um monômero de acrilato.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Esta invenção pode ser usada para preparar uma amplavariedade de polímeros tendo conteúdo de monômero residual baixo. Osmétodos da presente invenção são particularmente adequados para uso comgéis poliméricos acrílicos, incluindo poliacrilamida, poliacrilato, e todos ostipos de copolímeros de acrilamida e acrilato, na medida em que as técnicasde polimerização possam ser empregadas.

Quando o monômero for polimerizado para produzir polímero,o monômero que não é convertido em polímero é referido como "conteúdo demonômero residual" no polímero resultante. Como aqui usado, o "monômeroresidual" é empregado de modo trocável com o termo "monômero nãoreagido". Ao contrário, um componente que não participa em uma reação depolimerização não pode ser considerado residual ou não reagido.

Os polímeros em forma de gel típicos incluem poliacrílicos,incluindo poliacrilatos, poliacrilamidas, e copolímeros de acrilamida-acrilato.Em geral, estes polímeros em forma de gel são solúveis em água, embora ospolímeros intumescíveis em água e polímeros que compreendem porçõesinsolúveis em água são também contemplados. O conteúdo de monômeroresidual baixo é obtido de acordo com a invenção mediante a fragmentaçãode um polímero em forma de gel incluindo um fotoiniciador em partículas, eirradiação das partículas com luz UV para ainda polimerizar o monômero oumonômeros não reagidos.

A seleção de monômeros usados para formar o polímero emforma de gel não é particularmente limitado, contanto que tais monômerosdevam ser capazes de formar polímero em forma de gel capaz de sertriturado, e que tal polímero em forma de gel deva ser suscetível a outrapolimerização fotoiniciada para reduzir o conteúdo de monômero não reagidoresidual. Uma pessoa de habilidade ordinária na técnica facilmente entenderáa natureza dos monômeros que satisfazem estes critérios, com base nosexemplos ilustrativos específicos incluídos abaixo.

Poliacrílicos não iônicos, aniônicos e catiônicos e,preferivelmente poliacrilamidas, podem ser preparados. Os homopolímerospoliacrílicos, preferivelmente homopolímeros de acrilamida, podem serpreparados assim como copolímeros. Os copolímeros de poliacrílico sãoformados com um ou mais monômeros não iônicos, aniônicos e catiônicosque são polimerizados com o monômero acrílico, preferivelmente acrilamida.

Exemplos de monômeros não iônicos típicos sãometacrilamida, acrilamida, acrilamidas ou metacrilamidas N-substituídas ouN-,N-substituídas, e ésteres de ácido (met)acrílico. Exemplos de monômerosaniônicos típicos são ácido acrílico e seus sais, ácido metacrílico e seus sais,ácido metalilsulfônico, ácido vinilbenzenossulfônico e os sais ou ésteressolúveis destes, e ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossulfônico e seus sais.Exemplos típicos de monômeros catiônicos são cloreto de amônio de dialildimetila e sais de amônio quaternário de dialquilaminoalquil(met)acrilatostais como acrilato de 2-(N,N-dimetilamino)etila, e sais dedialquilaminoalquil(met)acrilamidas. Estes exemplos não são exaustivos enão limitam o escopo da invenção.

Poliacrílicos tais como poliacrilato e ácidos poliacrílicospodem também ser preparados. Homopolímeros e copolímeros de taisacrilatos de ácidos acrílicos podem ser preparados. Acrilato típico oumonômeros de ácido acrílico incluem acrilato de butila, metacrilarto debutila, ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de 2-(N,N-dimetilamino)etila e outros mais.

Em uma modalidade preferida, a invenção utiliza um ou maisfotoiniciadores adicionados a uma solução monomérica aquosa antes de umapolimerização inicial. A iniciação de polimerização ocorre pela ação deiniciadores de oxirredução e/ou por um ou mais compostos de azo passandopor decomposição térmica. Esta polimerização inicial pode ocorrer no escuroe fornece um produto que tem um conteúdo de monômero residual de nãomais do que cerca de 10.000 ppm, e preferivelmente não mais do que cerca de1000 ppm, com base no peso do polímero em forma de gel na ausência dequalquer etapa de irradiação subsequente. Não se acredita que o fotoiniciadortome parte na polimerização inicial quando a reação é realizada fora doescuro visto que a taxa de reação e as propriedades do polímero, quandomedidas para o polímero produzido sem irradiação subsequente, sãoinalteradas por sua presença. Naturalmente, é possível que algum dofotoiniciador possa ser inativado durante a reação de polimerização inicialdevido às seqüências de reação complexas e condições extremas de reaçãoencontradas. Os fotoiniciadores tendo uma estrutura alfa-hidroxiacetofenona,e outros derivados de acetofenona tais como dialcoxiacetofenonas, alfa-aminoacetofenonas, e acetofenonas clorinadas, podem ser empregados. Aindaoutros fotoiniciadores adequados incluem benzofenona e derivados destes,especialmente derivados solúveis em água tais como brometo de p-benzoilbenziltrimetilamônio, e derivados de tioxantona, especialmentetioxantonas solúveis em água tais como cloreto de [3-(3,4-dimetil-9-oxo-9H-tioxanten-2-ilóxi)-2-hidroxipropila]trimetilamônio. Aminas, especialmenteaminas solúveis em água tais como dietanolamina, são empregáveis emcombinação com benzofenona e compostos relacionados. Similarmente,derivados de tioxantona podem ser usados quando combinados comacetofenonas de alfa-amino.

Os fotoiniciadores bem conhecidos tais como benzoína, éteresde benzoína, cetais de benzila, óxidos de cilfosfma, canforquinona ebisimidazol podem também ser empregados na presente invenção. Oscompostos de azo tais como diidrocloreto de azobis(2-amidinopropano) ouazobisisobutironitrila que tipicamente absorvem na região de 360 nm podemtambém ser usados, embora estes podem termicamente se decompor emgrande parte na polimerização no escuro inicial, especialmente para umapolimerização adiabática de sólidos elevados, para talvez render estescompostos um pouco menos eficazes quando comparados a outrosfotoiniciadores.

Os fotoiniciadores preferidos para esta invenção são cetona dehidroxicicloexil fenila, 2-hidróxi-1 -[4-(hidroxietóxi)fenila]-2-metil-1 -propanona, e 2-hidróxi-2-metil-l-fenilpropan-l-ona, que são comercialmentedisponíveis sob os nomes comerciais Irgacure 184, Irgacure 2959 e Darocur1173, respectivamente, da Ciba Specialty Chemicals.

O Irgacure 2959 ou Darocur 1173 são solúveis ou dispersíveisnas soluções monoméricas aquosas usadas para as polimerizações de gel esão portanto preferidos devidos à sua facilidade de incorporação no processo.Outros fotoiniciadores solúveis ou dispersíveis similares são desejavelmenteusados. No entanto, os fotoiniciadores que têm somente solubilidade aquosaleve, tais como éteres benzil alquílicos, funcionam eficientemente parafotopolimerizações de gel quando tais iniciadores são primeiro dissolvidosem solventes adequados e depois misturados na solução monomérica aquosa,como mostrado, por exemplo, na Patente U.S. número 4.178.221. Portanto,tais fotoiniciadores devem também funcionar na presente invenção seintroduzidos em uma maneira similar à solução monomérica.

Em alguns exemplos pode ser aceitável adicionar uma porçãodo fotoiniciador nas partículas de gel fragmentadas. Acredita-se que desdeentão as partículas de gel são um pouco permeáveis a aditivos externos, umfotoiniciador pode ser absorvido nas partículas em uma amplitude suficientepara ajudar a promover outra polimerização e redução no conteúdo demonômero residual. O método de formação de polímero em forma de gel nãoé particularmente limitado na prática da presente invenção, contanto que oproduto da polimerização inicial seja capaz de ser triturado, e contanto que omonômero não reagido seja suscetível a polimerização fotoiniciada parareduzir o conteúdo de monômero residual. Os géis de acrilamida sãogeralmente formados a partir de uma solução aquosa contendo monômero deacrilamida e fotoiniciador. No entanto, outros métodos de formação depolímero em forma de gel podem ser usados, tais como polimerização deemulsão ou polimerização de suspensão. Em tais casos, a mistura da qual opolímero inicial pé formado pode ser uma suspensão ou uma emulsão.

O processo usa técnicas convencionais de polimerização degel para produzir um gel de qualquer espessura adequado para trituração paraproduzir partículas de irradiação. O gel pode ser produzido continuamente emuma correia, ou em bateladas discretas em barris ou sacos. Os sistemas deiniciação de oxirredução padrão contendo um oxidante tal como persulfato deamônio e um redutor tal como bissulfeto de sódio podem ser empregados.

Alternativamente, ou além disso, um iniciador azo tal como dicloreto deazobis(2-amidinopropano) ou azobisisobutironitrila pode ser usado.Equivalentes destes iniciadores conhecidos podem ser usado, por exemplo,um agente oxidante sozinho tem sido utilizado como um iniciador. O uso deum sistema de oxirredução/azo é especialmente preferido porque é bemadequado para a produção de volume elevado do partículas de gel contendofotoiniciador não reagido, tal que o fotoiniciador pode ser utilizado em umaetapa de irradiação subsequente para a redução eficiente de monômeroresidual. O uso de iniciadores de oxirredução e azo, per se, é conhecido, e aseleção de iniciadores adequados para uso com a presente invenção deveestar dentro da competência de uma pessoa de habilidade costumeira natécnica.

O polímeros em forma de gel é submetido a um processo detrituração para produzir partículas das quais preferivelmente pelo menos 90%em peso são menores do que 9,5 mm no tamanho. As partículas maiores doque 9,5 mm são mais difíceis de secar e não devem ser esperadas funcionarespecialmente bem na invenção. Mais preferivelmente, as partículas de gelsão de cerca de 2 a cerca de 8 mm no tamanho, onde o tamanho determinadose refere à maior dimensão da partícula antes de qualquer secagemsignificativa tenha ocorrido. Será percebido que em uma modalidadepreferida desta invenção em que as etapas de irradiação e secagem sãocombinadas, as partículas de gel diminuem no tamanho quando elas sãosecadas e, portanto, também quando elas são irradiadas.

A determinação do tamanho da partícula de gel é complicadapelo fato de que algumas partículas de gel ficam aderidas tenazmente naspeneiras de metal ordinariamente usadas para determinar o tamanho dapartícula. Quando se determina a distribuição do tamanho de partícula, aspartículas de gel que obstinadamente ficam aderidas na rede das peneiras sãodescontadas. A distribuição do tamanho de partícula de uma batelada típicade partículas de gel preparadas de acordo com a invenção é como se segue:

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Em uma modalidade preferida, mais do que cerca de 90% empeso das partículas de gel passarão através de uma peneira de 9,5 mm. Emuma modalidade mais preferida, mais do que 70% em peso das partículas degel antes de qualquer secagem significativa passarão em uma peneira de 6,7mm. E todos os casos acima, a medição é feita antes de qualquer secagemsignificativa.

Qualquer método de secagem das partículas de gel pode serusado, por exemplo, um secador de leito fluido. As partículas de gel sãopreferivelmente giradas sob uma fonte de luz durante a etapa de radiação demodo que todas as partículas sejam freqüentemente conduzidas à superfícieexterior de um leito de partículas de gel e são assim colocadas no caminhodireto da luz, não bloqueado ou apenas parcialmente bloqueado por outraspartículas. A agitação fornecida por equipamento de secagem de leito fluidopadrão é suficiente, mas outros meios mecânicos de fornecer a agitaçãopodem ser empregados, se desejado. O secador de base fluida usa um meio decirculação, tal como ar, para fluidifícar as partículas de gel e manter umvolume de leito desejado através de processo de secagem. A temperaturadurante a secagem está geralmente entre cerca de 50 e 100°C, preferivelmenteentre cerca de 60 e 80°C, quando medido no meio do leito de partículas.

Pulverizar ou triturar o polímero em forma de gel esubsequente ou concomitantemente irradiar as partículas de gel enquanto elesestão sendo agitadas sob uma fonte de luz é novo e pode resultar em produtocom monômero residual muito baixo sem limitar a espessura do gel durante oestágio de polimerização inicial, desse modo permitindo taxas de produçãoelevada em uma escala industrial. Preferivelmente, as partículas de geltrituradas são irradiadas durante a etapa de secagem subsequente; isto é, asetapas de irradiação e secagem são combinadas. A combinação das etapas deirradiação e secagem resulta em um processo de fabricação eficiente. Vistoque a irradiação não afeta o processo de secagem, o tempo total de umprocesso típico desta invenção não é mais do que o processo deoxirredução/azo padrão praticado sem a irradiação. Foi observado que apulverização (trituração) de uma seção de espessura de gel seguido porirradiação e secagem das partículas de gel agitadas é muito mais eficiente emtermos de redução do monômero residual comparada com a irradiação de umaseção de espessura do gel de massa igual seguido por pulverização esecagem.

Foi observado que a irradiação de partículas de gel que sãosubstancialmente secadas, por exemplo, contendo menos do que cerca de20% em peso de umidade, é muito eficaz. Isto é inesperado porque aspartículas mudam de serem parcialmente transparentes e semelhantes aborracha para serem opacas e sólidas quando elas são secadas e alcançam umnível de cerca de 20% de umidade. Acreditou-se que a penetração de luzdiminuída e a viscosidade interna da partícula aumentada deveriam retribuir oprocesso de irradiação ineficaz para tais partículas parcialmente secadas. Noentanto, ao contrário, a irradiação de tais partículas secadas foi eficaz parareduzir o conteúdo de monômero residual. A partir de um ponto de vistaprático esta descoberta é importante porque permite a combinação eficientede irradiação UV e secagem, tal que as lâmpadas de UV colocadas próximasda extremidade de um secador de leito fluido industrial linear usado para aprodução em massa são eficazes, mesmo embora as partículas já sejamsubstancialmente secas no momento em que elas passa sob as lâmpadas.

Os comprimentos de onda ótimos de luz para tal irradiaçãodependerá do fotoiniciador específico empregado, mas, em geral, a fonte deluz geralmente tem um saída na faixa de cerca de 200 a 650 nm,preferivelmente de cerca de 200 a 400 nm (UV), e mais preferivelmente decerca de 320 a 400 nm. Pelo menos algumas das saídas de luz devem ser emcomprimentos de onda em que o(s) fotoiniciador(es) absorva(m). Embora ovidro absorve uma parte considerável de luz UV, especialmente luz abaixo de320 nm, a luz pode ser dirigida através de uma fatia fina de vidro, porexemplo, uma janela de vidro. As fontes de luz típicas adequadas para estainvenção incluem lâmpadas de arco de mercúrio (pressão baixa, média eelevada), lâmpadas de haleto de metal, e lâmpadas de vapor de mercúrio semeletrodo, tais como aquelas produzidas por Fusion Systems Corporation. Aforça de saída da fonte de luz para a faixa de comprimento de onda de 326 a401 nm deve ser na faixa de cerca de 1 a cerca de 140 mW/cm como medidona adjacência da porção ou leito de partículas de gel sendo irradiadas. Umafaixa mais preferida de intensidade está entre cerca de 2 e cerca de 20mW/cm2. Como o artífice observará, as características do esquema doprocesso dependerá de alguma amplitude no equipamento usado incluindo aslâmpadas comerciais disponíveis para irradiar o polímero em forma de gel.

Foi observado para os fotoiniciadores de alfa-hidroxiacetofenona preferidos que a irradiação usando uma fonte tendocomprimentos de onda predominantemente na faixa de 320 a 400 nm resultaem grande redução no monômero residual com apenas uma perda leve nopeso molecular como comprovado pela perda na viscosidade da solução doproduto. O uso de uma fonte que produz predominantemente de 200 a 300nm de radiação (UV intensa) é eficaz do ponto de vista de redução daacrilamida residual, mas resulta em uma perda maior de viscosidade dasolução. Portanto, em uma modalidade mais preferida desta invenção, em quea irradiação UV e as etapas de secagem são combinadas, a luz UV é dirigidaatravés de uma janela de vidro que atua para bloquear a radiação UV intensa,enquanto ao mesmo tempo protege a fonte de UV do calor e umidade dosecador, assim como fornece proteção das partículas de gel em movimento.Como aqui usado, a não ser que de outra maneira exposto, intensidade serefere a intensidade de luz na superfície de um polímero gel irradiado.

Durante a etapa de irradiação o fotoiniciador é ativado peladecomposição. Será reconhecido que o iniciador de oxirredução e/ou azoremanescente nas partículas de gel pode por acaso ser ativado, pelo menosem algum grau, por tal irradiação, e pode também promover a redução demonômero residual até certo ponto.

Sob as condições preferidas, o processo não resulta emqualquer degradação significativa do peso molecular ou produção de materialinsolúvel em água, tal que o polímero de peso molecular elevado com boaatividade floculante pode ser fabricado. As poliacrilamidas aniônicas e nãoiônicas com uma viscosidade de solução de pelo menos cerca de 4,0centipoise (cps) podem ser produzidas, quando medidas para uma soluçãopolimérica de 0,1% em cloreto de sódio 1 M em 25°C usando o adaptador ULem um viscômetro Brookfield em 60 rpm. Similarmente, as poliacrilamidascatiônicas com uma viscosidade de pelo menos 2,3 cps podem serproduzidas. Para as poliacrilamidas preferidas a viscosidade intrínseca doproduto formado tipicamente varia de cerca de 5 a cerca de 40 dl/g.

Após secagem e irradiação estarem completas, as partículaspoliméricas são moídas e recuperadas. As partículas poliméricas recuperadaspodem conter entre cerca de 5 e cerca de 15% em peso de umidade.

Tipicamente, as partículas recuperadas contêm cerca de 10% de umidade. Aspartículas recuperadas preferivelmente têm um conteúdo de monômeroresidual de menos do que 1000 ppm, com base no peso das partículasrecuperadas. Preferivelmente, o monômero residual de interesse é acrilamida,e as partículas poliméricas recuperadas contêm menos do que cerca de 100ppm de acrilamida, com base no peso das partículas recuperadas.

A presente invenção será ainda descrita com detalhes comreferência aos exemplos ilustrativos que seguem.

EXEMPLOS

Polímeros em forma de gel foram preparados mediante apolimerização de uma mistura de reação contendo um monômero, iniciadoresde oxirredução e/ou azo e um fotoiniciador como se segue:

Síntese I do Polímero em Forma de GeIUm gel catiônico foi preparado a partir de 420 g de umasolução aquosa contendo 1000 ppm de Irgacure 2959, 24% de acrilamida,14% de cloreto de trimetilamônio acriloxietila e 2% de ácido adípico em umpH de 3,1 usando como iniciadores 5 ppm de persulfato de amônio, 5 ppm desulfato de amônio ferroso e 660 ppm de diidrocloreto de azobis(2-amidinopropano). A polimerização foi conduzida no escuro em uma frascoDewar cilíndrico tamponado que era de 7 cm em diâmetro e 20 cm deprofundidade. A temperatura inicial da solução monomérica foi de 0°C e atemperatura final após a polimerização foi de cerca de 90°C.

Síntese I do Polímero em Forma de Gel de Referência

Um gel catiônico foi preparado como no Exemplo da Síntese Iexceto que o Irgacure 2959 foi omitido. Nenhuma diferença significativa noperfil exotérmico (representação gráfica de temperatura versus tempo) foiobservada quando comparada com a preparação do gel da Síntese doPolímero em Forma de Gel I.

Síntese II do Polímero em Forma de Gel

Um gel catiônico foi preparado exatamente como na Síntese Ido Polímero em Forma de Gel exceto que 300 ppm de Darocur 1173 foisubstituído por 1000 ppm de Irgacure 2959.

Síntese III do Polímero em Forma de Gel

Um gel catiônico foi preparado como descrito na Síntese I doPolímero em Forma de Gel exceto que 1000 ppm de Irgacure 2959 foisubstituído com 300 ppm de Irgacure 184 (cetona de hidroxicicloexil fenila).

Síntese IV do Polímero em Forma de Gel

Um gel catiônico foi preparado a partir de 840 g de umasolução aquosa contendo 1000 ppm de Irgacure 2959, 24% de acrilamida,14% de cloreto de trimetilamônio acriloxietila e 2% de ácido adípico em umpH de 3,1 usando como iniciadores 5 ppm de persulfato de amônio, 5 ppm desulfato de amônio ferroso e 660 ppm de diidrocloreto de azobis(2-amidinopropano). A polimerização foi conduzida no escuro em uma frascoDewar cilíndrico tamponado que era de 7 cm em diâmetro e 30 cm deprofundidade. A temperatura inicial da solução monomérica foi de O0C e atemperatura final após a polimerização foi de cerca de 90°C.

Síntese V do Polímero em Forma de Gel

Um gel catiônico da mesma maneira como na Síntese IV doPolímero em Forma de Gel exceto que 500 ppm de Irgacure 2959 foi usadoem lugar de 1000 ppm.

Síntese VI do Polímero em Forma de Gel

Duas amostras de gel catiônico, cada uma pesando 840 g,foram preparadas com 1000 ppm de Irgacure 2959 como descrito acima naSíntese IV do Polímero em Forma de Gel.

Síntese VII do Polímero em Forma de GeI

Um gel aniônico foi preparado a partir de 840 g de umasolução aquosa contendo 19% de acrilamida, 14% de acrilato de sódio e 2000ppm de Darocur 1173 em um pH de 7,8. Os iniciadores de oxirredução/azousados foram 8 ppm de persulfato de amônio, 5 ppm de sulfato de amônioferroso e 230 ppm de diidrocloreto de azobis(2-amidinopropano). Apolimerização foi conduzida no escuro em uma frasco Dewar tamponado. Atemperatura inicial foi de O0C e a temperatura final a após a polimerização foide cerca de 92°C.

Síntese II do Polímero em Forma de Gel de Referência

Um outro gel aniônico foi preparado de acordo com oExemplo da Síntese do Polímero em Forma de Gel VII imediatamenteprecedente, exceto que nenhum fotoiniciador Darocur 1173 foi usado.

Síntese VIII do Polímero em Forma de Gel

Géis catiônicos foram preparados como na Síntese I doPolímero em Forma de Gel, exceto que 1000 ppm de Irgacure 2959 foisubstituído com 2000 ppm de Darocur 1173.Os polímeros em forma de gel sintetizados nos Exemplos daSíntese do Polímero em Forma de Gel de I a VIII e Exemplos da Síntese doPolímero em Forma de Gel de Referência I e II foram processados e osprodutos resultantes secados e de outra maneira processados para fornecerum produto final.

EXEMPLO 1

Para uma primeira batelada de polímero em forma de gel apartir da Síntese I do Polímero em Forma de Gel, após permitir apolimerização prosseguir no escuro por 16 horas, a tampa do frasco foiremovida e o gel imediatamente removido do frasco. O gel cilindricamenteformado, 7 cm em diâmetro por 13 cm de profundidade, foi removido dofrasco, cortado em cubos de 1 polegada, e os cubos alimentados em ummoedor de carne comercial tendo um disco de corte com uma pluralidade deorifícios de 4 mm. Ao gel picado assim obtido foi adicionado 4 ml de óleo deparafina como um auxiliar de corte, e a massa de gel foi então aindapulverizado em um misturador costumeiro por cerca de 30 segundos. O gelpulverizado obtido desta maneira foi secado em um secador de base fluidafornecido por Lab-Line Instruments, Model 23852 por uma hora em 70°Cusando uma ponta de secagem da tina de vidro de 2 litros.

Uma lâmpada de UV de haleto de metal de 400 watts (ELC-4001 com fonte de UVA de 365 nm da Electrolite Corp.) foi substituídadiretamente sobre o secador de base fluida de modo a permitir irradiação daspartículas de gel na tina de 2 litros durante o período total de uma hora desecagem. O saco que é normalmente colocado no tina de 2 litros estavaausente de modo a não bloquear a radiação. A intensidade de UV foi de 15mW/cm como medido no fundo da tina secador (na ausência de partículas degel) usando o radiômetro. As medições foram feitas com um radiômetro IL-1400 fornecido por International Light conectada a uma sonda fotorresistentesensível a radiação na faixa de 326 a 401 nm.A distância do fundo da tina secador até a janela de vidro doalojamento da lâmpada de UV foi de 32 cm. Durante o período de uma horade secagem, a ventoinha do secador foi fixada de modo que as partículasforam roladas em um leito de ar como é prática normal. As partículas secadase irradiadas foram finalmente moídas em 16.000 rpm em um moinho FritschPulverisette 14 Model5 e peneiradas para remover as partículas maiores doque 1,70 mm. As propriedades do produto final são dadas na Tabela 1.

EXEMPLO 2

Para uma segunda batelada de polímero em forma de gelpreparada de acordo com a Síntese I do Polímero em Forma de Gel, apóspermitir a polimerização prosseguir no escuro por 16 horas, a tampa do frascofoi removida e o gel imediatamente removido do frasco. O gel foi cortado,moído e pulverizado como descrito no Exemplo 1. As partículas de gel foramsecadas como no Exemplo 1 exceto que a lâmpada foi desligada após osprimeiro 20 minutos de secagem, e depois a secagem continuou por um outroperíodo de 40 minutos sem irradiação UV. As propriedades do produto finalsão dadas na Tabela 1.

EXEMPLO COMPARATIVO 1

Para uma terceira batelada de polímero em forma de gelproduzido pela Síntese I do Polímero em Forma de Gel, após permitir apolimerização inicial prosseguir no escuro por 16 horas, a tampa do frasco foiremovida e o frasco Dewar colocado diretamente sob uma lâmpada de UV dehaleto de metal de 400 watts (ELC-4001 com fonte de UVA de 365 nm daElectrolite Corp.) por uma hora. A intensidade de radiação foi de 20 mW/cmcomo medido na superfície de topo do gel e 15 mW/cm como medido em umponto adjacente ao fundo do gel, eqüidistante da lâmpada. A medição não foitomada através do gel. A radiação passou através de uma janela de vidrodobrada de espessura de 1/16" que é parte do alojamento da lâmpada de UVcomo recebido do fabricante.Após 1 horas de irradiação, o gel cilindricamente formado foiremovido do frasco, cortado em cubos, moído, pulverizado e secado por 60minutos no secador de base fluida, sem irradiação. As partículas secadasforam então moídas e peneiradas como no Exemplo 1 para se obter o produto.

As propriedades de tal produto são dados na Tabelas 1, em que "AMD" serefere a acrilamida residual. Este exemplo é um exemplo comparativo porquea radiação foi conduzida antes da trituração do polímero em forma de gel.

EXEMPLO COMPARATIVO 2

Para uma quarta batelada de polímero em forma de gelsintetizado de acordo com a Síntese I do Polímero em Forma de Gel, apóspermitir a polimerização prosseguir no escuro por 16 horas, a tampa do frascofoi removida e o gel imediatamente removido do frasco. O gel foi cortado,moído e pulverizado como descrito no Exemplo Comparativo 1. As partículasde gel foram secadas como no Exemplo 1 exceto que a lâmpada de UV foidesligada de modo que o gel não irradiado por UV durante a secagem. Aspropriedades do produto final são dadas na Tabela 1. Nenhuma irradiação departículas trituradas foi conduzida.

EXEMPLO COMPARATIVO 3

O polímero em forma de gel foi preparado de acordo com aSíntese I do Polímero em Forma de Gel de Referência (omitindo Irgacure2959) e, após permitir a polimerização prosseguir no escuro por 16 horas, atampa do frasco foi removida e o gel imediatamente removido do frasco. Ogel foi cortado, moído e pulverizado como descrito no Exemplo Comparativo1. As partículas de gel foram secadas como no Exemplo 1, de modo que aspartículas de gel foram irradiadas por UV durante todo o período de uma horade secagem. As propriedades do produto final são dadas na Tabela 1.Nenhum fotoiniciador estava presente.

EXEMPLO COMPARATIVO 4

O polímero em forma de gel foi preparado de acordo com aSíntese I do Polímero em Forma de Gel e, após permitir a polimerizaçãoprosseguir no escuro por 16 horas, a tampa do frasco foi removida e o gelimediatamente removido do frasco. O gel foi cortado, moído e pulverizadocomo descrito no Exemplo Comparativo 1. As partículas de gel foramsecadas como no Exemplo 1 exceto que a lâmpada de UV foi desligada demodo que o gel não foi irradiado por UV durante a secagem. As propriedadesdo produto final são dadas na Tabela 1. Nenhum fotoiniciador estava presentee nenhuma irradiação foi conduzida.<table>table see original document page 23</column></row><table>A comparação de dados para os Exemplos 1 e 2 da invençãocom aqueles dos Exemplos Comparativos 2 e 4 na Tabela 1 mostra a reduçãosignificativa na acrilamida residual assim como o comonômero catiônico quepode ser obtido pela presente invenção usa radiação simultaneamente com ouapós trituração para reduzir o conteúdo de monômero residual. Comreferência aos dados da Tabela 1, a comparação do Exemplo 1 e ExemploComparativo 1 mostra a grande eficiência que a irradiação UV seguinte atrituração tem quando comparada como a irradiação antes da trituração. Osexemplos comparativos 2 e 4 mostram que a presença de fotoiniciador nãotem nenhum efeito significativo nas propriedades do produto na ausência deirradiação UV. Os exemplos comparativos 3 e 4 mostram apenas reduçãomuito pequena na acrilamida residual quando nenhum fotoiniciador estavapresente.

Os resultados obtidos para o Exemplo 2 são surpreendentesem que tão breve quanto 20 minutos de irradiação UV resultou em um nívelde acrilamida residual de menos do que 100 ppm nas partículas poliméricasrecuperadas. Ambos os Exemplos 1 e 2 ilustram a grande eficiência dainvenção para a produção de produto com menos do que 100 ppm deacrilamida. O tempo de processo total para os Exemplos 1 e 2 não é mais doque para o processo padrão sem irradiação UV como exemplificado peloExemplo Comparativo 4. Este é um resultado da combinação das etapas deirradiação e secagem.

Resultados similares são obtidos quando outros monômerosacrílicos da invenção são substituídos para o monômero de acrilamida.

As viscosidades obtidas da solução para todos os seis produtosda Tabela 1 são indicativas de produto de peso molecular elevado. Eobservado que a irradiação UV de gel pulverizado leva a alguma perda levede viscosidade, mas esta perda é apenas mínima (menos do que 0,2 cps ouigual) para a escolha correta de formulação e condições, como demonstradopor comparação do Exemplo 2 (viscosidade de 2,8 cps) com os ExemplosComparativos 2 e 4 (viscosidade de 2,9 cps). Tal perda de viscosidadesomente afeta o desempenho do flóculante. Nenhuma matéria insolúvel foiobservada em qualquer uma das soluções preparadas para a medição daviscosidade.

EXEMPLO 3

O polímero em forma de gel foi preparado de acordo com aSíntese II do Polímero em Forma de Gel.

Após permitir a polimerização prosseguir no escuro por 16horas, a tampa do frasco foi removida e o gel imediatamente removido dofrasco. O gel foi cortado, moído e pulverizado como no Exemplo 1, e umaporção de 280 gramas deste foi irradiado por UV durante os primeiros 30minutos de secagem em uma maneira como descrito no Exemplo 1. O resíduodo gel pulverizado foi secado sem irradiação UV como um exemplocomparativo. O produto comparativo final feito sem irradiação UV continha470 ppm de AMD residual e tinha 3,8 cps de viscosidade quando comparadocom 90 ppm de AMD e viscosidade de 3,5 cps para o produto da invençãofeito com irradiação UV. Este exemplo ilustra a utilidade de Darocur 1173,mesmo quando tão pouco quanto 300 ppm é usado na preparação da soluçãomonomérica aquosa.

EXEMPLOS DE 4 A 9 E EXEMPLOS COMPARATIVOS 5 E 6

O polímero em forma de gel foi preparado de acordo com aSíntese IV do Polímero em Forma de Gel para os Exemplos 4 até 6 eExemplos Comparativos 5 e de acordo com a Síntese V de Polímero emForma de Gel para os Exemplos 7 até 9 e Exemplo Comparativo 6.

Após permitir as polimerizações prosseguirem no escuro por16 horas, as tampas do frasco foram removidas e os géis imediatamenteremovidos dos frascos. Os géis foram cortados, moídos e pulverizados comono Exemplo 1, e porções de 280 gramas destes foram submetidos a irradiaçãoUV durante os primeiros 15 minutos, ou total de 60 minutos, de secagemusando fontes de UV diferentes como apresentado na Tabela 2 abaixo.Porções menores de 25 gramas de cada um foram também secados semirradiação para comparação como mostrado nos Exemplos Comparativos 5 e6. A irradiação usando a fonte de UV de 365 nm UVA fabricada porElectrolite Corporation, tendo uma preponderância de intensidade na faixa de300 a 450 nm, foi comparada a irradiação usando a fonte de 260 nm UVB,que é muito mais intensa na faixa de 200 a 300 nm quando comparada com afonte de UVA. Isto é, irradiação com energia de UV curta foi comparada comirradiação intensa da UV. A fonte de UVA é rica em UV curta (300 a 400nm), enquanto a fonte UVB é rica em UV intensa (200 a 300 nm). Parairradiação com a fonte UVB, a janela de vidro do alojamento da lâmpada deUV foi removida visto que esta deve bloquear a radiação UV intensadesejada. Para comparação, irradiação de uma porção de gel com a fonteUVA foi feita sem a janela de vidro, ou "filtro", assim chamada porque ovidro bloqueia a irradiação abaixo de 320 nm, e especialmente abaixo de 300nm. As partículas foram irradiadas durante a secagem por colocar oalojamento da lâmpada de UV 32 cm acima do secador de leito fluidoajustado com a tina de 2 litros aberta como antes.

TABELA 2

<table>table see original document page 26</column></row><table>

Nos primeiros quatro registros da Tabela 2 é demonstrado quea UV intensa é mais eficaz do que a UV curta em termos de reduçãomonomérica residual. No entanto, a inclusão de UV intensa por uso da fonteUVB ou remoção do filtro de vidro resulta em maior perda de viscosidade. Acomparação dos últimos dois registros ilustra que para 500 ppm de Irgacure2959, uma irradiação de 60 minutos usando a fonte UVA com o filtro devidro é quase igual a uma irradiação de 15 minutos com a fonte UVB emtermos de redução de acrilamida, mas o último tratamento (fonte UVB)resulta em viscosidade significativamente mais baixa (2,5 cps) quandocomparada ao anterior (2,9 cps para a fonte de UVA) ou com o controle (3,1cps). Portanto, é preferível irradiar por um tempo mais longo com UV curtado que por um período mais curto com irradiação que inclui UV intensa demodo a alcançar um nível alvo de monômero residual.

EXEMPLO 10

O polímero em forma de gel foi preparado de acordo com aSíntese VI do Polímero em Forma de Gel.

Após permitir a polimerização prosseguir no escuro por 16horas, a tampas dos frascos foram removidas e os géis imediatamenteremovidos dos frascos. Os géis foram cada um cortado, moído e pulverizadocomo no Exemplo 1, e depois combinados para fazer uma batelada única degel pulverizado. As porções desta batelada, cada uma pesando 260 gramasforam submetidas a irradiação UV durante a primeira, segunda, terceira ouquarta quarta parte dos 60 minutos do tempo de secagem usando o secador deleito fluido com a lâmpada de UV (fonte de UVA com o filtro de vidro, 15mW/cm ) erguida 32 cm suspensa como descrito no Exemplo 1. Os níveis deumidade das amostras de gel foram calculadas com base na perda de pesomedida após cada quarta parte de secagem e no teor de umidade inicialconhecido. Uma porção de gel foi também secada se irradiação paracomparação. Os resultados apresentados abaixo na Tabela 3 mostram que airradiação UV durante a segunda quarta parte de secagem é tão eficaz quantodurante a primeira quarta parte, a despeito do fato que as partículas sãosubstancialmente secas (18% de umidade) no início da segunda quarta parte.A irradiação durante a terceira quarta parte não é tão eficaz, e a irradiaçãodurante a quarta quarta parte ainda menos então. Entretanto, mesmo parairradiação durante a quarta quarta parte, uma diminuição significativa naacrilamida residual em relação ao controle é ainda observada.

TABELA 3

<table>table see original document page 28</column></row><table>

EXEMPLO 11 E 12 E EXEMPLOS COMPARATIVOS DE 7 A 9

Amostras de gel foram preparadas como descrito na SínteseVII de Gel e Síntese II do Polímero em Forma de Gel de Referência.

Os géis foram cortados, moídos e pulverizados como noExemplo 1. Amostras na quantidade de 280 gramas cada foram irradiadascom uma lâmpada de UV de haleto de metal de 400 watts (ELC-4001 comfonte de UVA de 365 nm da Electrolite Corp.) por quinze, cinco ou zerominutos, como apresentado na Tabela 4. Algumas amostras foram expostas airradiação de intensidade 15 mW/cm do início da secagem enquanto outrasamostras foram irradiadas após sete minutos de secagem, também comoapresentadas na Tabela 4. Os registros na Tabela 4 demonstram que ainvenção é útil para se obter reduções drásticas em acrilato de sódio assimcomo monômero residual de acrilamida. Pode também ser visto que airradiação UV na ausência de fotoiniciador resulta em alguma redução nomonômero residual, mas isto é um pequeno efeito quando comparado com airradiação de gel contendo fotoiniciador.<table>table see original document page 29</column></row><table>EXEMPLOS DE 13 A 20 E EXEMPLOS COMPARATIVOS DE 10A 12

Géis catiônicos pesando 420 gramas foram preparados usando2000 ppm de Darocur 1173, como descrito na Síntese VIII do Polímero emForma de Gel. Os géis foram cortados, moídos e pulverizados como noExemplo 1. Nos Exemplos de 13 a 20, 280 gramas de amostras foramtomadas e irradiadas durante a secagem com uma lâmpada de UV de haletode metal de 400 watts também como no Exemplo 1. As porçõesremanescentes do gel foram secadas sem irradiação UV como os ExemplosComparativos de 10 a 12. Em certos exemplos, a intensidade de irradiaçãoUV foi variada por mudar a distância entre a lâmpada e o gel. Em outrosexemplos a duração da irradiação de UV foi variada. Ainda, em váriosExemplos, a irradiação UV foi iniciada sete minutos após o começo dasecagem. Os resultados são fornecidos abaixo na Tabela 5.

TABELA 5

<table>table see original document page 30</column></row><table>

Uma maior intensidade de irradiação UV aumentou a reduçãono monômero de acrilamida residual. No Exemplo 15, apenas cinco minutosde irradiação com luz UV tendo uma intensidade de 8 mW/cm foi suficientepara reduzir a acrilamida residual para 80 ppm, e no Exemplo 20, apenas 5minutos de irradiação em 15 mW/cm2 reduziu o conteúdo de monômero deacrilamida residual em 70 ppm. Aumentando o tempo de irradiação é vistoreduzir o conteúdo de monômero residual para uma dada intensidade.Outras modalidades e variações da invenção serão evidentespara aqueles de habilidade costumeira na técnica. Esta invenção não é paraser limitada exceto como apresentado na reivindicação que se segue.

Claims

1. Processo de preparação de um polímero acrílicocaracterizado pelo fato de compreender, em seqüência, as etapas de:(a) formar um polímero em forma de gel pela polimerização deuma mistura contendo um monômero acrílico e um fotoiniciador;(b) triturar dito polímero em forma de gel para produzirpartículas de gel; e(c) irradiar ditas partículas de gel com luz para decompor ofotoiniciador adicionado na etapa (a),em que a etapa (c) é executada simultaneamente com a etapa (b) ou após.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ainda compreender a etapa de recuperação das partículaspoliméricas após a etapa (c), ditas partículas poliméricas contendo menos doque cerca de 1000 ppm de monômero acrílico não reagido, com base no pesodas partículas poliméricas.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizadopelo fato de que a dita mistura compreende um monômero de acrilamida e ummonômero catiônico.

4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de ainda compreender a etapa de recuperação das partículaspoliméricas após a etapa (c), ditas partículas poliméricas contendo menos doque cerca de 1000 ppm de acrilamida não reagida, com base no peso daspartículas poliméricas.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de que ditas partículas poliméricas contêm menos do que cerca de 100 ppm de monômero de acrilamida não reagida, com base no peso daspartículas poliméricas.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 3, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma etapa de secagem deditas partículas de gel.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que dita etapa de secagem é executada durante dita etapa deirradiação.

8. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que dita etapa de secagem é executada com agitação.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que dita etapa de secagem é executada em um secador de leitofluido.

10. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que dita etapa de secagem começa antes de dita etapa deirradiação de modo que as partículas de gel contenham menos do que cercade 20% de umidade em peso no início da etapa de irradiação.

11. Processo de acordo com a reivindicação 1 oureivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de formação de umpolímero em forma de gel compreende iniciar a polimerização com umsistema de iniciação de oxirredução, um sistema de iniciação azo, ou umsistema de iniciação de oxirredução-azo.

12. Processo de acordo com a reivindicação 1 oureivindicação 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos 95% em peso domonômero é convertido no polímero durante dita etapa de formação de umpolímero em forma de gel.

13. Processo de acordo com a reivindicação 1 oureivindicação 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos 99% em peso domonômero é convertido no polímero durante dita etapa de formação de umpolímero em forma de gel.

14. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que dito monômero da mistura compreende quaternáriosaminoalquilacrilato e aminoalquilmetacrilato.

15. Processo de acordo com a reivindicação 1 oureivindicação 3, caracterizado pelo fato de que dito fotoiniciador passa pordecomposição em resposta a luz ultravioleta tendo um comprimento de ondaentre 200 a 400 nm.

16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que dito fotoiniciador compreende 2-hidróxi-l-[4-(hidroxietóxi)fenila]-2-metil-1 -propanona.

17. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que dito fotoiniciador compreende 2-hidróxi-2-metil-l-fenilpropan-1-ona.

18. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que dito fotoiniciador compreende uma mistura de 2-hidróxi-l-[4-(hidroxietóxi)fenila]-2-metil-1 -propanona e 2-hidróxi-2-metil-1 -fenilpropan-1 -ona.

19. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de incluir a etapa de emprego de um filtro de vidro para se obtercomprimentos de onda de luz suficiente para decompor o fotoiniciador.

20. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de incluir o emprego de uma janela de vidro para separar a fonte deirradiação e uma superfície interior do secador de leito fluido tal que a luzpasse através da janela de vidro antes de entrar no secador de leito fluido demodo a proteger a fonte de irradiação de ser colocada em contato porqualquer uma das partículas de gel, calor ou umidade do secador.

21. Processo de acordo com a reivindicação 1 oureivindicação 3, caracterizado pelo fato de que dita luz tem uma intensidadeentre cerca de 1 e cerca de 140 nW/cm2 .

22. Processo de acordo com a reivindicação 1 oureivindicação 3, caracterizado pelo fato de que dita irradiação tem umaduração entre cerca de 1 minuto e cerca de 120 minutos.

23. Processo de acordo com a reivindicação 1 oureivindicação 3, caracterizado pelo fato de que dita mistura é uma soluçãoaquosa e contém entre cerca de 20 e cerca de 60% em peso de monômero.

24. Processo de acordo com a reivindicação 1 oureivindicação 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos cerca de 90% empeso de ditas partículas de gel são menos do que 9,5 mm de tamanho.

25. Processo de acordo com a reivindicação 1 oureivindicação 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos 70% em peso deditas partículas de gel estão entre cerca de 2 mm a 8 mm de tamanho.

26. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que dito monômero acrílico compreende um acrilato.

27. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que dito monômero acrílico compreende um ácido acrílico.