BR102015024480B1 - Processo para a produção de partículas poliméricas absorventes de água - Google Patents

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Abstract

processo para a produção de partículas poliméricas absorventes de água, partícula polimérica absorvente de água, compósito e espumas. é descrito um processo para a produção de materiais superabsorventes, compreendendo etapas de transporte para transportar o material particulado obtido, com o uso de uma máquina de transporte a partir do grupo dos transportadores mecânicos contínuos com mecanismos de tração em pelo menos uma das etapas de transporte. as máquinas de transporte utilizadas com preferência são transportadores de arraste tubulares e/ou transportadores de caçambas.

Description

[0001] A presente invenção reside no campo de partículas poliméricas absorventes de água. Ela refere-se especialmente a um processo para produzir as partículas poliméricas absorventes de água que utilizam máquinas de transporte a partir do grupo dos transportadores mecânicos contínuos.
[0002] No desenvolvimento de partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água, é fundamentalmente desejável conseguir uma capacidade máxima de inchamento no contato com o líquido, a fim de ser capaz de absorver uma quantidade máxima de líquido. Além disso, outro objetivo fundamental é a força do gel adequada. Neste contexto, é não só importante que o polímero possa reter o líquido sob a aplicação subsequente de uma pressão, após a qual o polímero pode inchar livremente. É também particularmente importante que as partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água sejam capazes de absorver líquidos, mesmo sob uma pressão exercida simultaneamente, tal como ocorre na prática. A absorção de líquidos ótima tem de ser assegurada mesmo quando, por exemplo, um bebê ou uma pessoa está sentada ou descansada sobre um artigo de higiene ou quando forças de cisalhamento são desenvolvidas, por exemplo, através de movimento das pernas.
[0003] Esta capacidade de absorção específica é referida como absorção contra a pressão ou AAP para abreviar e pode ser determinada pelo método Edana ERT 442.2-02 (ERT = Edana Recommended Test; EDANA = European Disposables and Nonwovens Association). O valor de AAP reportado para partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água é determinado para um grau crucial pela pressão expandida, por exemplo, 4,83 kPa. Na produção de partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água, é, portanto, sempre um objetivo vantajoso conseguir um bom valor de AAP.
[0004] O problema específico abordado por esta invenção foi, portanto, de possibilitar o fornecimento de partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água com um valor de AAP muito bom, o valor de AAP sendo determinado como a absorção contra uma pressão de 4,83 kPa pelo método de teste EDANA (European Disposables and Nonwovens Association) recomendado no. 442.2-02 "Absorption under pressure".
[0005] Descobriu-se no contexto da presente invenção que, surpreendentemente, o valor de AAP pode ser prejudicado distintamente por processos de transporte durante e após a produção das partículas poliméricas absorventes de água.
[0006] Descobriu-se que, surpreendentemente, etapas de transporte anteriores à etapa de reticulação na superfície e especialmente após a reticulação na superfície, por exemplo, incluindo a etapa de transporte para os silos de produto final, podem ter uma influência significativa sobre o valor de AAP das partículas poliméricas absorventes de água, no sentido de que o valor de AAP pode ser prejudicado.
[0007] Descobriu-se que, surpreendentemente, a utilização de determinadas máquinas de transporte nestas etapas de transporte pode assegurar o fornecimento de partículas poliméricas absorventes de água com um valor de AAP muito bom, já que a redução do valor de AAP pode ser evitada desta maneira. Estas máquinas de transporte são do grupo dos transportadores mecânicos contínuos, de preferência transportadores mecânicos contínuos com mecanismo de tração, especialmente transportadores de arraste tubulares e transportadores de caçambas.
[0008] Por conseguinte, a invenção proporciona um processo para a produção de partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água compreendendo (i) a polimerização de uma solução de monômero ou suspensão compreendendo a) pelo menos um monômero etilenicamente insaturado que tem grupos de ácido e pode ter sido pelo menos parcialmente neutralizado, b) pelo menos um agente de reticulação, c) pelo menos um iniciador, d) opcionalmente um ou mais monômeros etilenicamente insaturados copolimerizáveis com os monômeros mencionados em a) e e) opcionalmente um ou mais polímeros solúveis em água, a fim de formar um gel de polímero insolúvel em água, (ii) opcionalmente cominuir o gel de polímero, (iia) opcionalmente fracionar o gel de polímero numa unidade de quebra que é preferencialmente um tambor rotativo, (iii) secar o gel de polímero, (iv) moer o gel de polímero para partículas poliméricas, (v) classificar as partículas poliméricas, (vi) pós-reticular na superfície as partículas poliméricas classificadas, (vii) resfriar e opcionalmente pós-tratar o polímero reticulado na superfície, o processo compreendendo etapas de transporte para o material particulado que surge, em que uma máquina de transporte a partir do grupo dos transportadores mecânicos contínuos com mecanismo de tração é utilizada em pelo menos uma das etapas de transporte, especialmente para o transporte vertical.
[0009] Isso permite o fornecimento de partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água com um valor muito bom de AAP. Em contraste, por exemplo, o uso de transportadores pneumáticos surpreendentemente pode conduzir a uma diminuição no AAP com um regime de processo de outro modo idêntico.
[0010] Bem como a vantagem particularmente importante de que o AAP não é prejudicado, a presente invenção está relacionada com vantagens adicionais. Assim, a distribuição de tamanho de partículas não é adversamente afetada pelo processo de acordo com a invenção, enquanto que, por exemplo, os efeitos adversos sobre a distribuição do tamanho de partículas podem ser observados em especial no caso de transporte pneumático. A permeabilidade (especialmente SFC) e permeabilidade ao leito de gel (especialmente GBP) das partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água que são o resultado da invenção não são prejudicadas. A formação de poeiras e a descarga delas no meio ambiente podem ser minimizadas. Em geral, o fluxo de ar residual pode ser significativamente reduzido, por exemplo, em comparação com a utilização de meios de transporte pneumático.
[0011] Meios de transporte a partir do grupo de transportadores contínuos mecânicos com mecanismo de tração são conhecidos per se. Uma máquina de transporte particularmente preferida a partir do grupo de transportadores contínuos mecânicos com mecanismo de tração que são utilizáveis no contexto desta invenção é o transportador de caçambas.
[0012] O transportador de caçambas e a maneira como ele funciona são conhecidos per se e os transportadores de caçambas conhecidos, comercialmente disponíveis, podem ser empregados no contexto da presente invenção. Um transportador de caçamba é uma máquina de transporte que é utilizada especialmente para o transporte vertical de material a granel, mas também pode ser utilizado para o transporte horizontal do material a granel e para a combinação de transporte vertical e horizontal.
[0013] O transporte vertical no contexto da presente invenção é uma operação de transporte que supera uma diferença em altura, especialmente uma diferença de altura de pelo menos um metro, de preferência de pelo menos dois metros. Um limite superior pode ser de 25 metros, por exemplo, ou 10 metros, por exemplo, ou 5 metros, por exemplo.
[0014] O que é chamado de elevadores de caçamba têm caçambas fixadas de forma rígida sobre o mecanismo de tração; elas transmitem deslocamentos mais íngremes (por exemplo, ângulo de inclinação>70°) ou verticais. Transportadores de caçamba pendulares, por sua vez, têm caçambas suspensas de maneira articulada sobre o mecanismo de tração, de modo que as rotas de transporte horizontal também são possíveis. Transportadores de caçamba pendulares, assim, permitem a conexão de rotas de transporte horizontal e vertical. Especialmente nos casos em que uma corrente é utilizada em vez de uma correia e as caçambas encontram-se montadas de modo a serem móveis, assim, também é possível percorrer rotas de transporte inclinadas ou horizontais.
[0015] Em um transportador de caçamba, vasos feitos, por exemplo, de aço ou de plástico são geralmente fixados sobre um mecanismo de tração (em especial um mecanismo de tração dupla ou central, por exemplo, uma seção da corrente, uma corrente de articulações ou uma correia (transportador de caçamba de correia)), e estes vasos são geralmente carregados continuamente com um material (por exemplo, através de calhas ou dispositivos análogos), transportam ele (geralmente para cima) nos vasos (por exemplo, depressões ou caçambas) sobre as correntes ou a correia, e inclinam ele para o destino, ou seja, de preferência além da estação de aba superior, por exemplo, para uma calha de descarga.
[0016] Um elevador de caçamba tem tipicamente uma estação superior (de preferência com um eixo de acionamento, motor e caixa de câmbio) e uma estação de aba inferior. Num elevador de caçamba, o material a ser transportado é geralmente introduzido na estação de aba inferior e é geralmente liberado na estação de aba superior por inclinação.
[0017] Em um transportador de caçamba pendular, a introdução de material pode ser introduzida especialmente em qualquer ponto desejado na rota de transporte horizontal. O material pode ser liberado em qualquer ponto no percurso de transporte horizontal. Para esvaziá-los, as caçambas de preferência correm contra um batente, como um resultado de que elas estão inclinadas e esvaziadas.
[0018] Transportadores de caçamba podem ter um design aberto ou fechado. Mais particularmente, é vantajoso para o transportador de caçamba no contexto da presente invenção possuir um design fechado e de preferência ser operado a pressão reduzida mínima através de conexão a um sistema de sucção, que se refere a uma concretização preferida da presente invenção, a fim de minimizar qualquer incômodo de poeira. A velocidade de transporte de preferência não deve exceder 1 m/s.
[0019] A velocidade mínima da caçamba, especialmente no caso de um elevador de caçamba, está relacionada com o peso do material a ser transportado, uma vez que a força centrífuga deve preferencialmente ser suficiente para expelir o material na polia de aba superior. A velocidade de caçamba ótima pode ser determinada pelo versado na técnica diretamente por alguns ensaios preliminares de uma maneira muito simples. Especialmente no caso de uma velocidade de caçamba > 5 m/s, o material a ser transportado pode ser expelido. De um modo preferido, através da construção especial da caçamba, o produto que deixa a caçamba pode deslizar sobre a parte traseira da caçamba na frente para a calha de escoamento, como um resultado de que uma velocidade de caçamba de menos de 1 m/s também pode vantajosamente ser conseguida sem sujar o interior da caçamba.
[0020] É também vantajoso que a configuração da vazão mássica de material a granel a ser transmitido não requer qualquer tecnologia de controle e regulação complexa, porque o material a granel pode ser regulado de uma maneira simples através da velocidade do motor de acionamento e a velocidade associada à qual a correia avança (ou a velocidade a que a corrente avança) ou por meio da quantidade de material a granel alimentada à calha de carregamento.
[0021] Transportadores de caçamba são comercialmente disponíveis. Fabricantes de transportadores de caçamba na Alemanha são, por exemplo, as empresas Zuter em Karwitz, RUD Ketten em Aalen, Aumund em Rheinberg, Emde Industrietechnik com sedes em Nassau an der Lahn e em Wurzen (Saxônia), Beumer em Beckum (Vestfália) e DHT em Ennigerloh (Vestfália).
[0022] Elevadores de caçamba e/ou transportadores de caçambas pendulares são máquinas transportadoras que são muito particularmente preferidas de acordo com a invenção a partir do grupo de transportadores contínuos mecânicos com mecanismo de tração que são utilizáveis no âmbito da presente invenção.
[0023] No contexto da presente invenção, também é possível, e corresponde a uma concretização preferida, combinar um elevador de caçamba com um transportador de parafuso a fim de assim alcançar, por exemplo, uma combinação de transporte vertical e horizontal.
[0024] Transportadores de parafuso e a forma como funcionam são conhecidos per se e os transportadores de parafuso conhecidos, disponíveis comercialmente, podem ser empregados no contexto da presente invenção. Estes consistem essencialmente em, um tubo estacionário fechado ou calha semicircular como uma unidade transportadora e um parafuso de transporte rotativo, que é a única parte móvel, como a unidade de propulsão. Montagens adicionais em um transportador de parafuso são especialmente os pontos de introdução de material e liberação de material, a unidade de acionamento e, se necessário, armazenamentos temporários.
[0025] O parafuso de compressão é tipicamente configurado como um eixo com um enrolamento de parafuso contínuo fixado nele - por exemplo, feito de fita de aço continuamente enrolada ou feito de moldes de chapa de metal cortados e desenhados. Como uma modificação a este design padrão que é normalmente utilizado, o parafuso de transporte pode, por exemplo, também ser projetado com um enrolamento duplo, enrolamento cônico ou enrolamento com o passo do parafuso variável.
[0026] Uma máquina de transporte ainda mais particularmente preferida partir do grupo dos transportadores contínuos com mecanismo de tração que são utilizáveis no contexto desta invenção é também o transportador de arraste tubular.
[0027] Transportadores de arraste tubular e a forma como funcionam são conhecidos per se e os transportadores de arraste tubulares conhecidos, comercialmente disponíveis, podem ser empregados no contexto da presente invenção. Com o transportador de arraste tubular, o transporte horizontal, vertical ou diagonal (e também mutuamente combináveis) é possível.
[0028] O transportador de arraste tubular é composto basicamente por três componentes essenciais, ou seja, um tubo como meio de transporte, uma corrente com apoio e discos de arrastamento como mecanismo de tração fixado lá, e uma estação de acionamento. O princípio básico do transportador de arraste tubular é baseado no movimento de uma corrente com apoio e discos de arrastamento ou discos de transporte em um tubo.
[0029] A corrente se move como um mecanismo de tração contínua no interior do tubo. Se a corrente não está tensionada por si mesma (por exemplo, como um resultado da gravidade), é adicionalmente necessário instalar uma estação de tensionamento. No caso de desvios na linha de transporte (por exemplo, horizontal para vertical), estações de desvio são usadas.
[0030] O transporte por meio de um transportador de acionamento tubular preferencialmente procede de tal maneira que, no início, o material a granel a ser transportado é introduzido na tubulação de transporte em uma admissão. Subsequentemente, o material a granel é arrastado no sentido de transporte pelos discos de transporte fixados na corrente dirigida e, finalmente, liberado novamente no final do percurso de transporte, preferencialmente abaixo da estação de acionamento, na saída.
[0031] Para ajustar a vazão mássica de material a granel, é apenas necessário regular a velocidade de transmissão da corrente ou fornecimento de material a granel. A definição de uma vazão mássica adequada de material a granel pode ser realizada com a ajuda de alguns testes preliminares.
[0032] Transportadores de arraste tubulares estão disponíveis comercialmente. Exemplos incluem Schrage Rohrkettensystem GmbH, Alemanha e Horstkotter GmbH & Co. KG, Alemanha.
[0033] Numa concretização particularmente preferida da invenção, o transporte das partículas poliméricas no contexto do processo de acordo com a invenção é efetuado utilizando dois transportadores de caçamba, de preferência elevadores de caçambas e/ou transportadores de caçambas pendulares, e transportadores de arraste tubular.
[0034] Numa outra concretização preferida da invenção, o transporte das partículas poliméricas no contexto do processo de acordo com a invenção é efetuado utilizando dois transportadores de caçambas, de preferência elevadores de caçambas e/ou transportadores de caçambas pendulares, e transportadores de arraste tubulares, e também parafuso(s) de transporte.
[0035] Uma concretização preferida da invenção envolve um processo para a produção de partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água que compreendem, na etapa de processo (i), a polimerização de uma solução de monômero ou suspensão compreendendo (a1) 0,1% a 99,999% em peso, de preferência 10% a 98,99% em peso, mais preferencialmente 15% a 70% em peso, ainda mais preferencialmente 20% a 60% em peso, especialmente 25% a 50% em peso, de monômero etilenicamente insaturado que possui grupos ácidos e pode ter sido pelo menos parcialmente neutralizado, (b1) 0,001% a 10% em peso, de preferência de 0,01% a 7% em peso, mais preferencialmente 0,03% a 5% em peso, especialmente 0,05% a 2% em peso, de um ou mais agentes de reticulação, (c) pelo menos um iniciador, (d1) 0% a 70% em peso, de preferência 0,01% a 40% em peso, mais preferencialmente 0,1% a 20% em peso, especialmente 0,5% a 10% em peso, de monômeros etilenicamente insaturados copolimerizáveis com os monômeros mencionados em (a1), (e1) 0% a 30% em peso, de preferência 0,1% a 20% em peso e mais preferencialmente 0,5% a 10% em peso, de polímeros solúveis em água, e (f) 0% a 30% em peso, de preferência de 0,01% a 7% em peso, e mais preferencialmente 0,05% a 5% em peso de um ou mais auxiliares, em que a soma total dos pesos acima mencionadas (a1) a (f) é de 100% em peso, a fim de formar um gel de polímero insolúvel em água.
[0036] Numa concretização preferida da invenção, máquinas de transporte a partir do grupo dos transportadores contínuos mecânicos com mecanismo de tração são utilizadas em pelo menos uma das etapas de transporte (a), (b), preferencialmente pelo menos em uma etapa de transporte (b), especialmente em ambas as etapas de transporte (a), (b), em que a etapa de transporte (a) precede a etapa de pós-reticulação na superfície (vi) e a etapa de transporte (b) segue a etapa de pós-reticulação na superfície (vi), em que as etapas de transporte (a) e/ou (b) compreendem etapas de transporte especialmente verticais. Etapas de transporte verticais servem para superar as diferenças de altura, de preferência, de pelo menos um metro, especialmente pelo menos dois metros. Um limite superior pode ser de 25 metros, por exemplo, ou 10 metros, por exemplo, ou 5 metros, por exemplo.
[0037] Especialmente quando máquinas de transporte do grupo dos transportadores contínuos mecânicos com mecanismo de retração são empregadas no transporte, especialmente compreendendo transporte vertical, das partículas poliméricas já pós-reticuladas na superfície, o fornecimento de partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água com um valor muito bom de AAP pode ser permitido.
[0038] Descobriu-se que o produto final acabado, isto é, as partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água, pode ainda ser sujeito a uma diminuição do valor de AAP, dependendo de como as etapas de transporte para este produto final no silo de produto final ou veículos silo são configuradas. Se o uso inventivo de máquinas de transporte a partir do grupo dos transportadores contínuos mecânicos com mecanismo de tração for implementado simultaneamente, o fornecimento de partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água com um valor muito bom de AAP pode ser permitido a um grau ainda melhor.
[0039] Numa outra concretização preferida da invenção, máquinas de transporte a partir do grupo dos transportadores contínuos mecânicos com mecanismo de tração são usadas na etapa de transporte (c), especialmente compreendendo transporte vertical, em que a etapa de transporte (c) refere- se ao transporte do produto acabado final, ou seja, das partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água, ou seja, o transporte para os silos de produto final ou veículos silo. A etapa de transporte (c), por conseguinte, não precede a etapa (vii), isto é, o pós-tratamento opcional e/ou o arrefecimento do polímero reticulado na superfície.
[0040] Além disso, numa concretização preferida da invenção, pelo menos a etapa de transporte (b), preferencialmente pelo menos as etapas de transporte (b) e (c), vantajosamente pelo menos as etapas de transporte (a), (b) e (c), especialmente todas as etapas de transporte, especialmente compreendendo transporte vertical, são efetuadas no processo de acordo com a invenção utilizando máquinas de transporte a partir do grupo dos transportadores mecânicos contínuos com mecanismo de tração.
[0041] Mais particularmente, numa concretização muito especialmente preferida da invenção, máquinas de transporte utilizadas no processo de acordo com a invenção a partir da etapa (vi) em diante são essencialmente transportadores de arraste tubulares e/ou transportadores de caçambas, especialmente para o transporte vertical, e medidas de transporte pneumático são essencialmente dispensadas. Vantajosamente, um transportador de parafuso pode adicionalmente ser usado em pelo menos uma das etapas de transporte. "Essencialmente utilizando transportadores de arraste tubulares e/ou transportadores de caçambas” significa aqui que pelo menos > 50%, de preferência > 60%, vantajosamente > 70%, ainda mais vantajosamente > 80%, ainda mais vantajosamente > 85%, ainda mais vantajosamente > 90% e especialmente > 95%, por exemplo, 100%, da distância de transporte (especialmente a distância de transporte vertical) a ser coberta é realizada com transportadores de caçamba e/ou transportadores de arraste tubular.
[0042] "Essencialmente dispensando medidas de transporte pneumático" significa aqui que pelo menos > 50%, de preferência > 60%, vantajosamente > 70%, ainda mais vantajosamente > 80%, ainda mais vantajosamente > 85%, ainda mais vantajosamente > 90% e especialmente > 95 %, por exemplo, 100%, da distância de transporte (especialmente a distância de transporte vertical) a ser coberta é conseguida sem o auxílio de tecnologia de transporte pneumático.
[0043] Descobriu-se no contexto desta invenção que a utilização inventiva das máquinas de transporte é considerada de excelente utilidade e conduz a resultados particularmente bons, especialmente quando um agente de expansão é usado na polimerização da solução de monômero ou suspensão. Deste modo, um gel de polímero insolúvel em água em espuma pode ser formado. O gel de polímero em espuma é conhecido per se. O gel de polímero espumado pode ser o resultado, por exemplo, no caso em que bolhas de gás estão presentes na mistura de reação na polimerização. A literatura de patentes descreve vários métodos para a obtenção de gel de polímero espumado. Mais particularmente, o gel de polímero espumado compreende pequenas bolhas gasosas envolvidas por paredes sólidas ou líquidas, especialmente paredes sólidas.
[0044] Os agentes de expansão podem já estar presentes na solução ou suspensão de monômero antes da polimerização e/ou podem ser adicionados à mistura de polimerização durante a polimerização.
[0045] Em princípio, o uso de agentes de expansão no contexto da presente invenção serve para ser capaz de fornecer gel de polímero insolúvel em água espumado, a fim de, assim, preferencialmente se chegar a partículas poliméricas tendo porosidade elevada e área superficial aumentada. O uso de agentes de expansão na produção de partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água é conhecido per se.
[0046] Os agentes de expansão no contexto da presente invenção referem-se a qualquer coisa que possa servir para a produção de espumas. Para a produção de espumas, por exemplo, um gás pode ser soprado para dentro da solução de monômero líquida ou suspensão, ou a formação de espuma é conseguida por batimento vigoroso, agitação, pulverização ou agitação do líquido, tal como a solução de monômero líquida ou suspensão daqui. Além disso, a formação de espuma pode ser baseada em reações químicas que ocorrem com a evolução de gás, isto é, resultam, por exemplo, da presença de compostos que liberam gases (por exemplo, N2 ou CO2), por exemplo, sob a influência de calor e/ou na presença de água.
[0047] Numa concretização preferida da invenção, o agente de expansão utilizado é um gás, tal como, de preferência, N2 ou CO2, em particular o CO2, ou um composto possuindo a capacidade de liberar gás, tais como sais de carbonato em particular.
[0048] O composto possuindo a capacidade de liberar gás, tais como de preferência sais de carbonato, especialmente carbonato de sódio, pode ser utilizado na forma sólida, ou então sob a forma dissolvida, por exemplo, em solução aquosa. Ele pode ser adicionado à solução de monômero ou suspensão antes ou durante a polimerização.
[0049] Os agentes de expansão utilizados podem ser especialmente todos os carbonatos do grupo de carbonato de lítio, carbonato de sódio, carbonato de potássio, carbonato de rubídio, carbonato de césio, ou de íons metálicos de maior valência, tais como carbonato de berílio, carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, carbonato de estrôncio ou suas misturas. Outros compostos utilizados também podem ser carbonatos granulados, que também podem ser produzidos na forma de sais mistos de um carbonato e/ou percarbonato com um sal adicional que funciona como uma camada exterior, por exemplo, um composto de sulfato. De acordo com a invenção, os agentes de expansão podem especialmente possuir um tamanho de partícula de 10 μm a 900 μm, de preferência de 50 μm a 500 μm e com maior preferência de 100 μm a 450 μm.
[0050] No caso da adição de agentes de expansão, por exemplo, carbonato de sódio, pequenas bolhas são formadas ou estão presentes. De acordo com a invenção, quando são utilizados agentes de expansão, por conseguinte, também é vantajosa a utilização de surfactantes de modo a estabilizar essas pequenas bolhas. O uso de surfactantes em combinação com o agente de expansão, por conseguinte, permite acesso a uma estrutura de poros fina particularmente vantajosa. Os surfactantes podem, claro, também ser usados independentemente da utilização do agente de expansão.
[0051] Além disso, em uma concretização preferida da invenção, a solução ou suspensão de monômero assim compreende pelo menos um surfactante.
[0052] O surfactante pode ser especialmente um surfactante não iônico, iônico ou anfotérico, e também é possível utilizar misturas de surfactantes.
[0053] Os surfactantes são conhecidos per se aos versados na técnica. Os surfactantes utilizáveis de acordo com a invenção são especialmente os compostos ativos da interface que podem reduzir a tensão superficial da água, de preferência abaixo de 70 mN/m, mais preferencialmente abaixo de 68 mN/m, muito preferivelmente abaixo de 67 mN/m, em cada caso medida a 23° C como uma solução a 0,103% em peso em água.
[0054] Mais particularmente, o surfactante é um que possui pelo menos um grupo polimerizável e pode, assim, ser polimerizado no polímero resultante, bem como no decorrer da polimerização da solução de monômero ou suspensão. É preferido um surfactante etilenicamente insaturado. Grupos etilenicamente insaturados adequados são, por exemplo, grupos de éter alílico, éter vinílico, éster acrílico e éster metacrílico.
[0055] Mais particularmente, o surfactante tem pelo menos uma ligação dupla carbono-carbono terminal.
[0056] Surfactantes utilizáveis com preferência têm pelo menos o seguinte elemento estrutural:
Figure img0001
em que n é 2 a 20, de preferência 4 a 12 e especialmente de 5 a 8.
[0057] Surfactantes adicionais utilizáveis com preferência têm pelo menos o seguinte elemento estrutural:
Figure img0002
com EO = elemento estrutural de óxido de etileno e n = 0 a 25, vantajosamente de 2 a 20, de preferência 4 a 12 e especialmente 5 a 8, PO = elemento estrutural de óxido de propileno e m = 0 a 25, vantajosamente de 2 a 20, de preferência 3 a 12 e especialmente 4 a 7, onde as unidades de EO e PO, se presentes, podem estar em forma mista ou por blocos ou em distribuição aleatória.
[0058] Outros surfactantes utilizáveis com preferência têm pelo menos o seguinte elemento estrutural
Figure img0003
com R1 = hidrogênio, metil ou etil, preferivelmente metil ou etil, mais preferivelmente metil, EO = elemento estrutural de óxido de etileno e n = 0 a 25, vantajosamente de 2 a 20, de preferência 4 a 12 e especialmente 5 a 8, elemento estrutural de óxido de propileno e m = 0 a 25, vantajosamente de 2 a 20, de preferência 3 a 12 e especialmente 4 a 7, onde as unidades de EO e PO, se presentes, podem estar em forma mista ou por blocos ou em distribuição aleatória.
[0059] Os surfactantes utilizáveis com preferência satisfazem, por exemplo, a seguinte fórmula:
Figure img0004
em que n é 2 a 20, de preferência 4 a 12 e especialmente 5 a 8, Z = um grupo terminal não iônico, por exemplo, acetil-, alquil-, -OH, grupo etilenicamente insaturado (por exemplo, grupo de éter de alila, éter vinílico, éster acrílico e éster metacrílico) ou então um grupo terminal iônico, por exemplo, grupo de amina quaternária, fosfato ou sulfato, ou satisfazem, por exemplo, a seguinte fórmula:
Figure img0005
com EO = elemento estrutural de óxido de etileno e n = 2 a 20, de preferência 4 a 12 e especialmente 5 a 8, PO = elemento estrutural de óxido de propileno e m = 0 a 25, vantajosamente de 2 a 20, de preferência 3 a 12 e especialmente 4 a 7, onde as unidades de EO e PO, se presentes, podem estar em forma mista ou por blocos ou em distribuição aleatória, Z = um grupo terminal não iônico, por exemplo, acetil-, alquil-, -OH, grupo etilenicamente insaturado (por exemplo, grupo de éter de alila, éter vinílico, éster acrílico e éster metacrílico) ou então um grupo terminal iônico, por exemplo, grupo de amina quaternária, fosfato ou sulfato, ou satisfazem, por exemplo, a seguinte fórmula:
Figure img0006
com R1 = hidrogênio, metil ou etil, preferivelmente metil ou etil, mais preferivelmente metil, EO = elemento estrutural de óxido de etileno e n = 2 a 20, de preferência 4 a 12 e especialmente 5 a 8, PO = elemento estrutural de óxido de propileno e m = 0 a 25, vantajosamente de 2 a 20, de preferência 3 a 12 e especialmente 4 a 7, onde as unidades de EO e PO, se presentes, podem estar em forma mista ou por blocos ou em distribuição aleatória, Z = um grupo terminal não iônico, por exemplo, acetil-, alquil-, -OH, grupo etilenicamente insaturado (por exemplo, grupo de éter de alila, éter vinílico, éster acrílico e éster metacrílico) ou então um grupo terminal iônico, por exemplo, grupo de amina quaternária, fosfato ou sulfato.
[0060] Os surfactantes utilizáveis com preferência são também descritos no pedido de patente WO 2013/072268 A1, o qual é aqui incorporado por referência. Os surfactantes aí mencionados também são utilizáveis no âmbito da presente invenção.
[0061] De preferência, o surfactante está presente na solução de monômero ou suspensão numa quantidade de > 0,001% em peso, vantajosamente de 0,01% a 5%, em peso, de preferência de 0,015% a 2% em peso, ainda mais preferencialmente 0,02% a 1% em peso, especialmente 0,02% a 0,5% em peso. Na nomenclatura da presente invenção, o surfactante deve, preferencialmente, ser incluído entre os chamados auxiliares (f).
[0062] De acordo com a invenção, como um resultado da adição de agentes de expansão antes e/ou durante a etapa (i), isto é, a polimerização, uma estrutura porosa de preferência fina é obtida e é assim possível obter especialmente partículas poliméricas tendo uma área de superfície relativamente alta. Desta forma, é possível assegurar uma absorção mais rápida do líquido em comparação com as partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água convencionais. Isto é refletido pelo valor FSR (FSR = taxa de inchamento livre). A taxa de inchamento livre = FSR é determinada pelo método de teste descrito em EP0443627 A2, na página 12, linhas 22 a 44.
[0063] Partículas poliméricas absorventes de água preferidas de acordo com a invenção têm um FSR na faixa de preferencialmente 0,15 a 0,65 e mais preferivelmente 0,2 a 0,50 g/gs. De acordo com a invenção, é especialmente preferível quando o valor FSR é maior do que 0,25 g/gs.
[0064] Em virtude das etapas de transporte da invenção, a obtenção dos melhores valores FSR possíveis pode ser assegurada, enquanto que uma redução nos valores FSR é provável como um resultado do transporte pneumático em particular.
[0065] Os hidrogéis que têm uma alta resistência de gel no estado inchado exibem boas propriedades de transporte para líquidos. A resistência do gel elevada é geralmente conseguida através de um nível relativamente elevado de reticulação, mas isso reduz a capacidade de absorção do produto. Um método padrão para aumentar a resistência do gel é aumentar o nível de reticulações na superfície das partículas superabsorventes em comparação com o interior das partículas. Para este propósito, as partículas superabsorventes que têm sido geralmente secas em uma etapa de pós-reticulação na superfície são submetidas a operação de reticulação adicional na camada superficial de suas partículas. Isto corresponde à reticulação na superfície. Esta pós-reticulação na superfície ou reticulação na superfície aumenta a densidade de reticulação na casca das partículas superabsorventes, o que pode aumentar a absorbância contra pressão a um nível mais elevado.
[0066] Descobriu-se no contexto da presente invenção que em particular a melhoria da absorbância contra pressão que é alcançável através da pós-reticulação na superfície pode por sua vez ser prejudicada pelo uso de transporte pneumático, mas não é prejudicada pelo uso do transporte inventivo, especialmente compreendendo transporte vertical.
[0067] Por conseguinte, é especialmente preferido no contexto da presente invenção, após a pós-reticulação na superfície na etapa (vi), dispensar muito substancialmente medidas de transporte pneumático, especialmente no caso de transporte vertical, e em vez disso, empregar muito substancialmente transportadores contínuos mecânicos, especialmente no caso de transporte vertical. Mais particularmente, é preferível dispensar essencialmente medidas de transporte pneumático após a pós-reticulação na superfície e, em vez disso, inteiramente empregar transportadores contínuos mecânicos com mecanismo de tração, especialmente no caso de transporte vertical. Desta maneira, é possível atingir os melhores valores possíveis de AAP com processos de outra forma inalterados.
[0068] "Essencialmente dispensar medidas de transporte pneumático" significa aqui que, pelo menos > 50%, de preferência > 60%, vantajosamente > 70%, ainda mais vantajosamente > 80%, ainda mais vantajosamente > 85%, ainda mais vantajosamente > 90% e especialmente > 95 %, por exemplo 100%, da distância de transporte, especialmente a distância de transporte vertical, a ser coberta é conseguida sem o auxílio de tecnologia de transporte pneumático.
[0069] "Essencialmente completamente empregando transportadores contínuos mecânicos" significa aqui que pelo menos > 50%, de preferência > 60%, vantajosamente > 70%, ainda mais vantajosamente > 80%, ainda mais vantajosamente > 85%, ainda mais vantajosamente > 90% e especialmente > 95%, por exemplo 100%, da distância de transporte, especialmente a distância de transporte vertical, a ser coberta é alcançada com a ajuda de transportadores contínuos mecânicos com mecanismo de tração.
[0070] Algumas possíveis configurações preferidas do processo de acordo com a invenção serão descritas em mais detalhes a seguir.
[0071] Os monômeros etilenicamente insaturados (a) que possuem grupos ácidos podem ter sido parcialmente ou totalmente neutralizados, de preferência parcialmente neutralizados. Os monômeros etilenicamente insaturados contendo grupos ácidos foram neutralizados preferencialmente numa extensão de pelo menos 10 mol%, mais preferencialmente até uma extensão de pelo menos 25 a 50 mol% e ainda mais preferencialmente até uma extensão de 50 a 90 mol%. A neutralização dos monômeros pode preceder ou então seguir a polimerização. Neste caso, por exemplo, a neutralização parcial é efetuada a uma extensão de pelo menos 10 mol%, mais preferencialmente até uma extensão de pelo menos 25 a 50 mol% e ainda mais preferencialmente até uma extensão de 50-90% em mol. A neutralização pode ser efetuada, por exemplo, com hidróxidos de metais alcalinos, hidróxidos de metais alcalino- terrosos, amônia, e carbonatos e bicarbonatos. Além disso, qualquer outra base que forma um sal solúvel em água com o ácido é concebível. A neutralização mista com bases diferentes também é concebível. É dada preferência à neutralização com amônia ou com hidróxidos de metais alcalinos, mais preferencialmente com hidróxido de sódio ou com amônia.
[0072] Além disso, os grupos ácidos livres em um polímero podem ser predominantes, de tal modo que este polímero tem um f na faixa ácida. Este polímero absorvente de água ácido pode ser pelo menos parcialmente neutralizado por um polímero com grupos básicos livres, de preferência grupos de amina, que é básico em relação ao polímero ácido. Estes polímeros são referidos na literatura como "Polímeros Absorventes de Troca Iônica de Leito Misto" (polímeros MBIEA) e são revelados em WO 99/34843, inter alia. A divulgação de WO 99/34843 é aqui incorporada como referência e é, portanto, considerada como fazendo parte da divulgação. Em geral, os polímeros MBIEA constituem uma composição que inclui primeiramente os polímeros básicos capazes de trocar ânions, e em segundo lugar um polímero que é ácido em comparação com o polímero básico e é capaz de trocar cátions. O polímero básico tem grupos básicos e é tipicamente obtido pela polimerização de monômeros que carregam grupos básicos ou grupos que podem ser convertidos a grupos básicos. Estes monômeros são em particular aqueles que têm aminas primárias, secundárias ou terciárias ou fosfinas correspondentes, ou pelo menos dois dos grupos funcionais acima. Este grupo de monômeros inclui especialmente etilenoamina, alilamina, dialilamina, 4- aminobuteno, alquiloxiciclinas, vinilformamida, 5- aminopenteno, carbodiimida, formaldacina, melamina e semelhantes, e os derivados de aminas secundárias ou terciárias dos mesmos.
[0073] Monômeros etilenicamente insaturados preferidos (a) contendo grupos ácidos são ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido a-cloroacrílico, ácido a- cianoacrílico, ácido β-metilacrilico (ácido crotônico), ácido a-fenilacrílico, ácido β-acriloiloxipropi0nico, ácido sórbico, ácido a-clorossórbico, ácido 2'-metilisocrotônico, ácido cinâmico, ácido p-clorocinâmico, ácido β-stearílico, ácido itacônico, ácido citracônico, ácido mesacônico, ácido glutacônico, ácido aconítico, ácido maleico, ácido fumárico, tricarboxietileno e anidrido maleico, sendo dada preferência particular ao ácido acrílico e ácido metacrílico e, adicionalmente, ao ácido acrílico.
[0074] Em adição a estes monômeros contendo grupos carboxilato, monômeros etilenicamente insaturados preferidos (a) contendo grupos ácidos incluem adicionalmente monômeros de ácido sulfônico etilenicamente insaturados ou monômeros de ácido fosfônico etilenicamente insaturados.
[0075] Monômeros etilenicamente insaturados de ácido sulfônico utilizáveis com preferência são o ácido alilsulfônico ou ácidos vinilsulfônicos alifáticos ou aromáticos ou ácidos sulfônicos acrílico ou metacrílico. Ácidos vinilsulfônicos alifáticos ou aromáticos preferidos são ácido vinilsulfônico, ácido 4-vinilbenzilsulfônico, ácido estirenossulfônico e ácido viniltoluenossulfônico. Ácidos acriloil- ou metacriloilsulfônicos preferidos são sulfoetil (met)acrilato, sulfopropil (met)acrilato, ácido 2-hidroxi-3- metacriloiloxipropilsulfônico, e ácidos (met)acrilamidoalquilsulfônicos, tal como o ácido 2- acrilamido-2-metilpropanossulfônico.
[0076] Monômeros de ácido fosfônico etilenicamente insaturados preferidos são ácido vinilfosfônico, ácido alilfosfônico, ácido vinilbenzilfosfônico, ácidos (met)acrilamidoalquilfosfônicos, ácidos acrilamidoalquildifosfônicos, vinilaminas fosfonometiladas e derivados do ácido (met)acriloilfosfônico.
[0077] Também podem ser usados no contexto da presente invenção monômeros etilenicamente insaturados contendo um átomo de nitrogênio protonado. Monômeros etilenicamente insaturados preferidos contendo um átomo de nitrogênio protonado são preferencialmente dialquilaminoalquil (met)acrilatos na forma protonada, por exemplo, cloridrato de dimetilaminoetil (met)acrilato ou hidrossulfato de dimetilaminoetil (met)acrilato, e dialquilaminoalquil(met)acrilamidas em forma protonada, por exemplo, cloridrato de dimetilaminoetil(met)acrilamida, cloridrato de dimetilaminopropil(met)acrilamida, hidrossulfato de dimetilaminopropil(met)acrilamida ou hidrossulfato de dimetilaminoetil(met)acrilamida.
[0078] Também podem ser usados no contexto da presente invenção monômeros etilenicamente insaturados contendo um átomo de nitrogênio quaternizado. Monômeros etilenicamente insaturados preferidos contendo um átomo de nitrogênio quaternizado são dialquilamonioalquil (met)acrilatos em forma quaternizada, por exemplo, metossulfato de trimetilamonioetil(met)acrilato ou etossulfato de dimetiletilamonioetil(met)acrilato, e (met)acrilamidoalquildialquilaminas na forma quaternizada, por exemplo, cloreto de (met)acrilamidopropiltrimetilamônio, cloreto de (met)acrilatotrimetilamônio ou sulfato de (met)acrilamidopropiltrimetilamônio.
[0079] Monômeros etilenicamente insaturados (d) preferidos copolimerizáveis com os monômeros (a) acima mencionados contendo grupos ácidos são especialmente acrilamidas e metacrilamidas, a utilização de monômeros (d) sendo meramente opcional.
[0080] (Met)acrilamidas preferidas são, além de acrilamida e metacrilamida, (met)acrilamidas alquil-substituídas ou derivados substituídos com aminoalquil de (met)acrilamida, tais como N-metilol(met)acrilamida, N,N- dimetilamino(met)acrilamida, dimetil(met)acrilamida ou dietil(met)acrilamida. Possíveis vinilamidas são, por exemplo, N-vinilamidas-N-vinilformamidas, N-vinilacetamidas, N-vinil-N- metilacetamidas, N-vinil-N-metilformamidas, vinilpirrolidona. Entre estes monômeros, é dada preferência particular à acrilamida.
[0081] Adicionalmente preferidos como monômeros etilenicamente insaturados (d) copolimerizáveis com (a) são monômeros dispersíveis em água. Monômeros dispersíveis em água preferidos são os ésteres acrílicos e ésteres metacrílicos, tais como metil(met)acrilato, etil(met)acrilato, propil(met)acrilato ou (met)acrilato de butila, e também acetato de vinila, estireno e isobutileno.
[0082] Agentes de reticulação (b) preferidos de acordo com a invenção são compostos com pelo menos dois grupos etilenicamente insaturados dentro de uma molécula (classe de reticuladores I), compostos possuindo pelo menos dois grupos funcionais que podem reagir com grupos funcionais de monômeros (a) ou (d) numa reação de condensação (= agentes de reticulação de condensação), em uma reação de adição ou uma reação de abertura de anel (classe de reticuladores II), os compostos que têm pelo menos um grupo etilenicamente insaturado e pelo menos um grupo funcional que pode reagir com grupos funcionais de monômeros (a) ou (d) numa reação de condensação, em uma reação de adição ou uma reação de abertura de anel (classe de reticuladores III), ou de cátions metálicos polivalentes (classe de reticuladores IV). Os compostos da classe de reticuladores I atingem a reticulação dos polímeros através da polimerização de radicais livres dos grupos etilenicamente insaturados da molécula reticulante com os monômeros etilenicamente insaturados (a) ou (d), enquanto que os compostos da classe de reticuladores II e os cátions metálicos polivalentes da classe de reticuladores IV alcançam a reticulação dos polímeros por uma reação de condensação dos grupos funcionais (classe de reticuladores II) ou por interação eletrostática do cátion de metal polivalente (classe de reticuladores IV) com os grupos funcionais dos monômeros (a) ou (d). No caso dos compostos da classe de reticuladores III, há uma reticulação correspondente do polímero, tanto por polimerização de radicais livres do grupo etilenicamente insaturado e por uma reação de condensação entre o grupo funcional do agente de reticulação e os grupos funcionais dos monômeros (a) ou (d).
[0083] Os compostos preferidos da classe de reticuladores I são ésteres poli(met)acrílicos os quais são obtidos, por exemplo, pela reação de um poliol, por exemplo, etileno- glicol, propileno-glicol, trimetilolpropano, 1,6-hexanodiol, glicerol, pentaeritritol, ou polietileno glicol ou polipropileno glicol, de um amino álcool, de uma polialquilenopoliamina, por exemplo, dietilenotriamina ou trietilenotetramina, ou de um poliol alcoxilado com ácido acrílico ou ácido metacrílico. Compostos preferidos da classe de reticuladores I são adicionalmente compostos de polivinila, compostos de poli(met)alila, ésteres (met)acrílicos de um composto monovinil ou ésteres (met)acrílicos de um composto de mono(met)alila, preferencialmente dos compostos de mono(met)alila de um poliol ou de um amino álcool. Neste contexto, é feita referência ao documento DE 195 43 366 e DE 195 43 368. As divulgações são aqui incorporadas por referência e são, portanto, consideradas como fazendo parte da divulgação.
[0084] Exemplos de compostos da classe de reticuladores I incluem alcenil di(met)acrilatos, por exemplo, etileno glicol di(met)acrilato, 1,3-propilenoglicol di(met)acrilato, 1,4- butileno glicol di(met)acrilato, 1,3-butileno-glicol di(met)acrilato, 1,6-hexanodiol di(met)acrilato, 1,10- decanodiol di(met)acrilato, 1,12-dodecanodiol di(met)acrilato, 1,18-dioctadecanediol (met)acrilato, ciclopentanodiol di(met)acrilato, neopentil-glicol di(met)acrilato, metileno di(met)acrilato ou di(met)acrilato de pentaeritritol, alquenildi(met)acrilamidas, por exemplo N- metildi(met)acrilamida, N,N'-3- metilbutilidenebis(met)acrilamida, N,N'-(1,2- dihidroxietileno)bis(met)acrilamida, N,N'-hexametileno- bis(met)acrilacrilamida ou N,N'-metilenobis(met)acrilamida, polialcoxi di(met)acrilatos, por exemplo dietileno glicol di(met)acrilato, trietileno glicol di(met)acrilato, tetraetilenoglicol di(met)acrilato, dipropileno glicol di(met)acrilato, tripropileno-glicol di(met)acrilato, ou tetrapropileno-glicol di(met)acrilato, bisfenol A di(met)acrilato, bisfenol A etoxilado di(met)acrilato, benzilideno di(met)acrilato, 1,3-di(met)acriloiloxi-2- propanol, hidroquinona di(met)acrilato, ésteres de di(met)acrilato de trimetilolpropano que tenham sido preferencialmente alcoxilados, de preferência etoxilados, com 1 a 30 mol de óxido de alquileno por grupo hidroxila, tioetilenoglicol di(met)acrilato, tiopropileno glicol di(met)acrilato, tiopolietileno glicol di(met)acrilato, tiopolipropileno glicol di(met)acrilato, éteres de divinila, por exemplo, éter de 1,4-butanodiol divinila, ésteres de divinila, por exemplo, adipato de divinila, alcanodienos, por exemplo butadieno ou 1,6-hexadieno, divinilbenzeno, compostos de di(met)alila, por exemplo, ftalato de di(met)alila ou succinato de di(met)alila, homo- e copolímeros de cloreto de di(met)alildimetilamônio e homo- e copolímeros de cloreto de dietil(met)alilaminometil (met)acrilato de amônio, compostos de vinil (met)acriloil, por exemplo, vinil (met)acrilato, compostos de (met)alil (met)acriloil, por exemplo (met)alil (met)acrilato etoxilado com 1 a 30 mol de óxido de etileno por grupo hidroxila, ésteres de di(met)alila de ácidos policarboxílicos, por exemplo, di(met)alil maleato, di(met)alil fumarato, succinato de di(met)alila ou tereftalato de di(met)alila, compostos que têm 3 ou mais grupos etilenicamente insaturados, polimerizáveis por radicais livres, por exemplo gliceril tri(met)acrilato, ésteres (met)acrilato de glicerol que tenham sido etoxilados com de preferência 1 a 30 mol de óxido de etileno por grupo hidroxila, trimetilolpropano tri(met)acrilato, ésteres de tri(met)acrilato de trimetilolpropano que tenham tem sido preferencialmente alcoxilados, de preferência etoxilados, com 1 a 30 mol de óxido de alquileno por grupo hidroxila, trimetacrilamida, (met)alilideno di(met)acrilato, 3-aliloxi- 1,2-propanodiol di(met)acrilato, tri(met)alil cianurato, tri(met)alil isocianurato, pentaeritritol, tetra(met)acrilato, pentaeritritol tri(met)acrilato, ésteres (met)acrílicos de pentaeritritol etoxilado com de preferência 1 a 30 mol de óxido de etileno por grupo hidroxila, tris(2-hidroxietil) isocianurato tri(met)acrilato, trivinil trimelitato, tri(met)alilamina, di(met)alilalquilaminas, por exemplo, di(met)alilmetilamina, tri(met)alil fosfato, tetra(met)aliletilenodiamina, ésteres de poli(met)alila, halogenetos de tetra(met)aliloxietano ou tetra(met)alilamônio.
[0085] Compostos preferidos da classe de reticuladores II são compostos que possuem pelo menos dois grupos funcionais que podem reagir numa reação de condensação (= agentes de reticulação de condensação), em uma reação de adição ou uma reação de abertura de anel com os grupos funcionais dos monômeros (a) ou (d), de preferência com grupos ácidos dos monômeros (a). Estes grupos funcionais dos compostos da classe de reticuladores II são preferencialmente funções álcool, amina, aldeído, glicidil, isocianato, carbonato ou epicloro.
[0086] Exemplos de compostos da classe de reticuladores II incluem polióis, por exemplo etileno glicol, polietileno glicóis tais como dietileno glicol, trietileno glicol e tetraetileno glicol, propileno glicol, polipropileno glicóis, tais como o dipropileno-glicol, tripropileno-glicol ou tetrapropileno glicol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5- pentanodiol, 2,4-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,5-hexanodiol, glicerol, poliglicerol, trimetilolpropano, polioxipropileno, copolímeros de bloco de oxietileno-oxipropileno, ésteres de sorbitano de ácidos graxos, ésteres de ácidos graxos de polioxietileno sorbitano, pentaeritritol, álcool polivinílico e sorbitol, álcoois aminados, por exemplo, etanolamina, dietanolamina, trietanolamina ou propanolamina, compostos de poliamina, por exemplo etilenodiamina, dietilenotriamina, trietilenotetramina, tetraetilenopentamina ou pentaetileno- hexamina, compostos de éter de poliglicidila, tais como o éter diglicidílico de etileno glicol, éter diglicidílico de polietileno glicol, éter diglicidílico de glicerila, éter poliglicidílico de glicerila, éter poliglicidílico de pentaeritritol, éter diglicidílico de propileno-glicol, éter diglicidílico de polipropileno glicol, éter diglicidílico de neopentil glicol, éter glicidílico de hexanodiol, éter poliglicidílico de trimetilolpropano, éter poliglicidílico de sorbitol, diglicidil ftalato, éter de diglicidílico do ácido adípico, 1,4-fenilenobis(2-oxazolina), glicidol, poli- isocianatos, preferencialmente diisocianatos tais como tolueno 2,4-diisocianato e diisocianato de hexametileno, compostos de poliaziridina tais como 2,2-bishidroximetilbutanol tris-[3-(1- aziridinil)propionato], 1,6-hexametilenodietileneurea e difenilmetanobis-4,4'-N,N'-dietileneurea, peróxidos de halogênio, por exemplo epicloro- e epibromidrina e α- metilepiclorohidrina, carbonatos de alquileno, tais como 1,3- dioxolan-2-ona (carbonato de etileno), 4-metil-1,3-dioxolan-2- ona (carbonato de propileno), 4,5-dimetil-1,3-dioxolan-2-ona, 4,4-dimetil-1,3-dioxolan-2-ona, 4-etil-1,3-dioxolan-2-ona, 4- hidroximetil-1,3-dioxolan-2-ona, 1,3-dioxan-2-ona, 4-metil- 1,3-dioxan-2-ona, 4,6-dimetil-1,3-dioxan-2-ona, 1,3-dioxolan- 2-ona, poli-1,3-dioxolan-2-ona, aminas poliquaternárias, tais como produtos de condensação de dimetilaminas e epicloridrina. Os compostos preferidos da classe de reticuladores II são adicionalmente polioxazolinas, tais como 1,2- etilenobisoxazolina, agentes de reticulação com grupos silano, tais como y-glicidoxipropiltrimetoxisilano e Y- aminopropiltrimetoxisilano, oxazolidinonas, tais como 2- oxazolidinona, bis- e poli-2-oxazolidinonas e diglicol silicatos.
[0087] Os compostos preferidos da classe III incluem ésteres de ácido (met)acrílico contendo hidroxil- ou amino-, por exemplo, 2-hidroxietil (met)acrilato e 2-hidroxipropil (met)acrilato, e também (met)acrilamidas contendo hidroxila ou amino ou compostos de mono(met)alil de dióis.
[0088] Os cátions de metal polivalente da classe de reticuladores IV derivam de preferência a partir de cátions mono- ou polivalentes, os monovalentes especialmente a partir de metais alcalinos, tais como potássio, sódio, lítio, sendo dada preferência ao lítio. Cátions divalentes preferidos derivam de zinco, berílio, metais alcalino-terrosos tais como magnésio, cálcio, estrôncio, sendo dada preferência ao magnésio. Além disso, cátions de valência mais elevada utilizáveis de acordo com a invenção são os cátions de alumínio, ferro, cromo, manganês, titânio, zircônio e outros metais de transição, e também os sais duplos de tais cátions ou misturas dos sais mencionados. É dada preferência à utilização de sais de alumínio e alúmen e os seus diferentes hidratos, por exemplo, AlCl3 x 6H2O, NaAl(SO4)2 x 12 H2O, KAl(SO4)2 x 12 H2O our Al2(SO4)3x14-18 H2O. É dada preferência particular à utilização de Al2(SO4)3 e seus hidratos como agentes de reticulação da classe de reticuladores IV.
[0089] As partículas superabsorventes que podem ser obtidas no processo de acordo com a invenção (estas são as partículas poliméricas absorventes de água que resultam como o produto final do processo do processo de acordo com a invenção) são de preferência reticuladas por agentes de reticulação das seguintes classes de reticuladores, ou por agentes de reticulação das seguintes combinações de classes de reticuladores: I, II, III, IV; I II; I III; I IV; I II III; I II IV; I III IV; II III IV; II IV ou III IV. As combinações acima de classes de reticuladores são, cada uma, uma concretização preferida no contexto da invenção.
[0090] A utilização de agentes de reticulação da classe de reticuladores I é particularmente preferida. Entre esses, é dada preferência aos agentes de reticulação solúveis em água. Neste contexto, é dada preferência particular a N,N'- metilenobisacrilamida, di(met)acrilatos de polietileno glicol, cloreto de trialilmetilamônio, cloreto de tetraalilamônio, e acrilato de alil nonaetileno glicol preparado com 9 mol de óxido de etileno por mol de ácido acrílico.
[0091] Polímeros solúveis em água (e) opcionais utilizados podem ser polímeros solúveis em água, tais como álcool de polivinila parcial ou totalmente hidrolisado, polivinilpirrolidona, amido ou derivados de amido, poliglicóis ou ácido poliacrílico. O peso molecular destes polímeros não é crítico desde que sejam solúveis em água. Polímeros solúveis em água preferidos são amido ou derivados de amido ou álcool polivinílico. Os polímeros solúveis em água, de preferência polímeros solúveis em água sintéticos tais como álcool polivinílico, também podem servir como uma base de enxerto para os monômeros a serem polimerizados.
[0092] Assistentes (f) utilizados podem, por exemplo, ser partículas orgânicas ou inorgânicas, por exemplo, ligantes de odor, especialmente zeólitas ou ciclodextrinas, substâncias para a pele, surfactantes ou antioxidantes. Os auxiliares no contexto da presente invenção também podem ser surfactantes, que são utilizáveis em conjunto com agentes de expansão em particular.
[0093] Os auxiliares orgânicos preferidos incluem ciclodextrinas ou seus derivados, e polissacarídeos. Também são preferidos celulose e os derivados de celulose, tais como CMC, éteres de celulose. Ciclodextrinas ou derivados de ciclodextrina preferidos são os compostos revelados em DE-A- 198 25 486 na página 3 linha 51 até a página 4 linha 61. A seção do presente pedido de patente publicado é aqui incorporada por referência e é considerada como fazendo parte da divulgação da presente invenção. Ciclodextrinas particularmente preferidas são as a-, β-, y— ou δ- ciclodextrinas não derivatizadas.
[0094] Auxiliares particulados inorgânicos utilizados podem ser quaisquer materiais que são tipicamente usados para modificar as propriedades de polímeros absorventes de água. Os auxiliares inorgânicos preferidos incluem os sulfatos, tais como Na2SO4, lactatos, por exemplo, lactato de sódio, silicatos, especialmente os silicatos de estrutura, tais como zeólitas ou silicatos que tenham sido obtidos por secagem de soluções aquosas de sílica ou soluções coloidais de sílica, por exemplo, os produtos disponíveis comercialmente, tais como sílicas precipitadas e sílicas fumadas, por exemplo, Aerosils possuindo um tamanho de partícula na faixa de 5 a 50 nm, preferivelmente na faixa de 8 a 20 nm, tal como "Aerosil 200" da Evonik Industries AG, aluminatos, dióxidos de titânio, óxidos de zinco, materiais argilosos, e outros minerais familiares para os versados na técnica, e também os materiais inorgânicos carbonosos.
[0095] Silicatos preferidos incluem quaisquer silicatos naturais ou sintéticos divulgados como silicatos em Hollemann e Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Walter de Gruyter-Verlag, 91a-100a edição, 1985, nas páginas 750 a 783. A seção acima mencionada deste livro é aqui incorporada por referência e é considerada como fazendo parte da descrição da presente invenção.
[0096] Silicatos particularmente preferidos são as zeólitas. As zeólitas utilizadas podem ser todas as zeólitas sintéticas ou naturais, conhecidas dos versados na técnica. As zeólitas naturais preferidas são as zeólitas do grupo natrolite, o grupo harmotone, o grupo mordenite, o grupo chabasite, o grupo faujasite (grupo sodalite) ou o grupo analcite. Exemplos de zeólitas naturais são analcime, leucita, polucita, wairakita, belbergita, biquitaita, boggsite, brewsterite, chabasita, willhendersonita, cowlesita, dachiardita, edingtonita, epistilbita, erionita, faujasita, ferrierita, amicita, garronita, gismondina, gobbinsita, gmelinita, gonnardita, goosecreequita, harmotona, fillipsita, wellsita, clinoptilolita, heulandita, laumontita, levina, mazita, merlinoita, montesomaita, mordenita, mesolita, natrolita, escolecita, offretita, paranatrolita, paulingita, perlialita, barrerita, stilbita, stellerita, tomsonita, tschernichita ou yugawaralita. Zeólitas sintéticas preferidas são zeólita A, zeólita X, zeólita Y, zeólita P, ou o produto ABSCENTS®.
[0097] As zeólitas utilizadas podem ser zeólitas das que são chamadas do tipo "intermediária", em que a razão de SiO2/AlO2 é inferior a 10; a razão de SiO2/AlO2 destas zeólitas é mais preferencialmente dentro de uma faixa de 2 a 10. Além destas zeólitas "intermediárias", também é possível a utilização de zeólitas do tipo "alta", que incluem, por exemplo, as conhecidas zeólitas de "peneira molecular" do tipo ZSM e β- zeólitas. Estas zeólitas "altas" são de preferência caracterizadas por uma razão de SiO2/AlO2 de pelo menos 35, mais preferencialmente por uma razão SiO2/AlO2 dentro de uma faixa de 200 a 500.
[0098] Os aluminatos utilizados são preferencialmente os espinélios naturais, especialmente espinélio comum, espinélio de zinco, espinélio de ferro ou espinélio de cromo.
[0099] O dióxido de titânio preferido é o dióxido de titânio puro nas formas de cristal rutila, anatase e brookite, e também dióxidos de titânio contendo ferro, por exemplo, ilmenita, dióxidos de titânio contendo cálcio, tais como a titanita ou perovskita.
[0100] Materiais de argila preferidos são aqueles que são descritos como materiais de argila em Hollemann e Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Walter de Gruyter-Verlag, 91a-100a edição, 1985, nas páginas 783 a 785. Em particular, a seção acima mencionada do presente livro é aqui incorporada por referência e é considerada como fazendo parte da descrição da presente invenção. Materiais de argila particularmente preferidos são caulinita, ilita, halloisita, montmorillonita e talco.
[0101] Finos inorgânicos adicionais preferidos de acordo com a invenção são os sais de metal de ácidos mono-, oligo- e polifosfóricos. Entre estes, é dada preferência especialmente aos hidratos, sendo dada preferência particular ao mono- a decahidratos e tri-hidratos. Metais úteis incluem especialmente metais alcalinos e metais alcalino-terrosos, sendo dada preferência para os metais alcalino-terrosos. Entre estes, Mg e Ca são preferidos e é particularmente preferido o Mg. No contexto de fosfatos, ácidos fosfóricos e compostos metálicos dos mesmos, é feita referência ao Hollemann e Wiberg, der Lehrbuch Anorganischen Chemie, Walter de Gruyter- Verlag, edição 91a-100a de 1985, nas páginas 651 a 669. A seção acima mencionada deste livro de texto é aqui incorporada por referência e é considerada como fazendo parte da descrição da presente invenção.
[0102] Assistentes carbonáceos, mas não-orgânicos, preferidos são aqueles carbonos puros que são mencionados como grafites em Hollemann e Wiberg, der Lehrbuch Anorganischen Chemie, Walter de Gruyter-Verlag, edição 91a-100a de 1985, nas páginas 705 a 708. A seção acima mencionada deste livro é aqui incorporada por referência e é considerada como fazendo parte da descrição da presente invenção. Grafites particularmente preferidos são grafites sintéticos, por exemplo, coque, pirografite, carvão ativado ou negro de carbono.
[0103] É possível adicionar, opcionalmente, quaisquer agentes quelantes conhecidos como auxiliares para a solução de monômero ou suspensão ou para as matérias-primas das mesmas, para um melhor controle da reação de polimerização. Agentes quelantes adequados são, por exemplo, ácido fosfórico, ácido difosfórico, ácido trifosfórico, ácido polifosfórico, ácido cítrico, ácido tartárico, e seus sais.
[0104] Adicionalmente adequados como auxiliares são, por exemplo, ácido iminodiacético, ácido hidroxietiliminodiacético, ácido nitrilotriacético, ácido nitrilotripropiônico, ácido etilenodiaminotetracético, ácido dietilenotriaminopentacético, ácido trietilenotetraminohexaacético, N,N-bis(2-hidroxietil) glicina e ácido trans-1,2-diaminociclohexanotetraacético, e seus sais. A quantidade usada é tipicamente de 1 a 30 000 ppm, com base na quantidade total de monômeros, de preferência 10 a 1000 ppm, de preferência 20 a 600 ppm, mais preferencialmente de 50 a 400 ppm, mais preferencialmente 100 a 300 ppm.
[0105] Os polímeros absorventes de água obtidos no processo de acordo com a invenção são de preferência obtidos preparando primeiro um gel de polímero, também chamado de um polímero de hidrogel, em forma particulada a partir dos monômeros anteriormente mencionados e agentes de reticulação. Este material de partida para os polímeros absorventes de água pode ser produzido, por exemplo, por polimerização em massa, que é preferivelmente efetuada em reatores de amassar, tais como extrusoras, polimerização em solução, polimerização em emulsão inversa, polimerização de pulverização ou polimerização em suspensão inversa. De preferência, a polimerização em solução pode ser realizada na água como solvente. A polimerização em solução pode ser efetuada de forma contínua ou descontínua. O estado da técnica revela uma ampla gama de possíveis variações no que diz respeito a condições de reação, tais como temperatura, tipo e quantidade dos iniciadores, e a solução de reação. Os processos típicos são descritos nas seguintes patentes: US 4.286.082, DE 27 06 135, US 4,076,663, DE 35 03 458, DE 40 20 780, DE 42 44 548, DE 43 23 001, DE 43 33 056, DE 44 18 818. As divulgações são aqui incorporadas por referência e são, portanto, consideradas como fazendo parte da presente descrição.
[0106] Os iniciadores (c) utilizados para iniciar a polimerização podem ser quaisquer iniciadores que formam radicais livres nas condições de polimerização e são normalmente utilizados na produção de superabsorventes. Estes incluem iniciadores térmicos, iniciadores redox e fotoiniciadores, os quais são ativados por meio de radiação de alta energia. Os iniciadores de polimerização podem estar presentes dissolvidos ou dispersos numa solução de monômeros da invenção. É dada preferência à utilização de iniciadores solúveis em água.
[0107] Iniciadores térmicos úteis incluem todos os compostos que se decompõem a radicais livres quando aquecidos e são conhecidos dos versados na técnica. É dada particular preferência aos iniciadores de polimerização térmica possuindo uma meia-vida de menos de 10 segundos, ainda mais preferencialmente de menos do que 5 segundos a menos de 180° C, ainda mais preferivelmente a menos de 140° C. Peróxidos, hidroperóxidos, peróxido de hidrogênio, persulfatos e compostos azo, são os iniciadores de polimerização térmica particularmente preferidos. Em alguns casos, é vantajoso utilizar misturas de diferentes iniciadores de polimerização térmica. Entre estas misturas, é dada preferência àquelas de peróxido de hidrogênio e peroxidissulfato de sódio ou peroxodissulfato de potássio, que podem ser utilizados em qualquer proporção concebível. Peróxidos orgânicos apropriados são de preferência peróxido de acetilacetona, peróxido de metiletil cetona, peróxido de benzoíla, peróxido de lauroíla, acetil peróxido, peróxido de caprila, peroxidicarbonato de isopropila, peroxidicarbonato de 2-etil-hexila, hidroperóxido de t-butila, hidroperóxido de cumeno, perpivalate de t-amila, perpivalato de t-butila, perneohexoato de t-butila, t-butil- isobutirato, t-butil-per-2-etilhexenoato, perisononanoato de t-butila, permaleato de t-butilo, perbenzoato de t-butila, 3,5,5-trimetilhexanoato de t-butila e perneodecanoato de amila. Outros iniciadores de polimerização térmica preferidos são: compostos azo tais como azobisisobutironitrila, azobisdimetilvaleronitrila, dicloridrato de 2,2'-azobis(2- amidinopropano), dicloridrato de azobisamidinopropano, dicloridrato de 2,2'-azobis(N,N-dimetileno)isobutiramidina, 2- (carbamoilazo)isobutironitrila e ácido 4,4'-azobis(4- cianovalérico). Os compostos mencionados são usados em quantidades habituais, de preferência dentro de uma gama de 0,01 a 5 mol%, preferivelmente de 0,1 a 2 mol%, com base, em cada caso, na quantidade de monômeros a ser polimerizada.
[0108] Os iniciadores redox compreendem, como o componente oxídico, pelo menos um dos acima especificados por compostos, e, como o componente redutor, de preferência o ácido ascórbico, glicose, sorbose, manose, hidrogenossulfito de amônio, sulfato, tiossulfato, hipossulfito ou sulfureto, hidrogenossulfito de metal alcalino, sulfato, tiossulfato, hipossulfito ou sulfureto, sais de metais, tais como íons de ferro (II) ou íons de prata, ou hidroximetilsulfoxilato de sódio. O componente de redução utilizado no iniciador redox é preferivelmente ácido ascórbico ou pirossulfito de sódio. Com base na quantidade de monômeros utilizados na polimerização, por exemplo, 1x10-5 a 1 mol% do componente redutor do iniciador redox e, por exemplo, 1x10-5 a 5 mol% do componente oxidante do iniciador redox são utilizados. Em vez do componente de oxidação do iniciador redox, ou em adição a isso, é possível utilizar um ou mais compostos azo, de preferência solúveis em água.
[0109] Se a polimerização é desencadeada pela ação de radiação de alta energia, é habitual usar o que são os chamados fotoiniciadores como o iniciador. Estes podem ser, por exemplo, os que são chamados de α-divisores, sistemas de abstração de H, ou então azidas. Exemplos de tais iniciadores são derivados de benzofenona, tais como cetona de Michler, derivados de fenantreno, derivados de fluoreno, derivados de antraquinona, derivados de tioxantona, derivados de cumarina, éteres de benzoína e seus derivados, compostos azo tais como os formadores de radicais livres acima mencionados, óxidos de hexaarilbisimidazois ou de acilfosfina substituídos. Exemplos de azidas são: 2-(N,N-dimetilamino)etil 4-azidocinamato, 2- (N,N-dimetilamino)etil 4-azidonaftil cetona, 2-(N,N- dimetilamino)etil-4-azidobenzoato, 5-azido-1-naftil 2'-(N,N- dimetilamino)etil sulfona, N-(4-sulfonilazidofenil)maleimida, N-acetil-4-sulfonilazidoanilina, 4-sulfonilazidoanilina, 4- azidoanilina, brometo de 4-azidofenacil, ácido p- azidobenzoico, 2,6-bis(p-azidobenzilideno)ciclo-hexanona e 2,6-bis(p-azidobenzilideno)-4-metilciclohexanona. Se eles forem utilizados, os fotoiniciadores são geralmente utilizados em quantidades de 0,01 a 5% em peso, com base nos monômeros a serem polimerizados.
[0110] É dada preferência de acordo com a invenção a usar um sistema iniciador que consiste em peróxido de hidrogênio, peroxodissulfato de sódio e ácido ascórbico. Em geral, a polimerização é iniciada com os iniciadores dentro de uma faixa de temperaturas de 0° C a 90° C.
[0111] A reação de polimerização pode ser desencadeada por um iniciador ou por uma pluralidade de iniciadores que interagem. Além disso, a polimerização pode ser realizada de tal forma que um ou mais iniciadores redox são adicionados em primeiro lugar. Mais tarde na polimerização, iniciadores térmicos ou fotoiniciadores são então aplicados adicionalmente, e a reação de polimerização no caso de fotoiniciadores é então iniciada pela ação de radiação de alta energia. A sequência reversa, ou seja, a iniciação inicial da reação por meio de radiação de alta energia e fotoiniciadores ou iniciadores térmicos e iniciação da polimerização por meio de um ou mais iniciadores redox posteriormente na polimerização, também é concebível.
[0112] A fim de converter o gel de polímero que é o resultado da polimerização e é também referido como polímero de hidrogel para uma forma particulada, depois de ter sido separado da mistura reacional, ele pode primeiro opcionalmente ser cominuído, por exemplo, numa extrusora ou amassador ou por moagem em unidades de cominuição concebidas como um moinho de carne, correspondente à etapa (ii), opcionalmente em seguida quebrado, correspondente à etapa (iia), e, em seguida, seco, correspondendo à etapa (iii).
[0113] A cominuição opcional na etapa (ii) pode ser especialmente realizada com uma unidade de cominuição, que compreende de preferência uma unidade de corte, uma unidade de rasgamento e/ou uma unidade de moagem. Com o auxílio da unidade de corte, o gel de polímero é cortado. Com o auxílio da unidade de rasgamento, o gel polímero é rasgado. Com o auxílio da unidade de moagem, o gel de polímero é esmagado. Através de uma combinação destes três modos de cominuição, uma cominuição particularmente vantajosa pode ser alcançada.
[0114] Uma etapa de cominuição (ii) é vantajosa, especialmente quando a solução ou suspensão de monômero é polimerizada com o auxílio de um reator de correia. No reator de amassar, o gel de polímero que se forma na polimerização de uma solução ou suspensão aquosa de monômero é pulverizado continuamente, por exemplo, por meio de eixos de agitador de contra-rotação, na verdade dentro do próprio amassador.
[0115] Na quebra opcional na etapa (ii), o gel de polímero é quebrado com uma unidade de quebra adequada. De um modo vantajoso, a unidade de quebra é um tambor rotativo, de preferência, um misturador de rotação de tambor. A quebra pode reduzir a densidade do material a granel do gel de polímero.
[0116] Numa concretização preferida, tanto a etapa de cominuição (ii) e a etapa de dissolução (iia) são implementadas.
[0117] Durante a secagem do gel de polímero na etapa (iii), esta último de preferência tendo sido cominuído e quebrado em antemão às etapas opcionais (ii) e (iia), o teor de água do gel de polímero é reduzido. A secagem pode ser efetuada, por exemplo, a uma temperatura dentro de uma faixa de 20 até 300° C, de preferência dentro de uma faixa de 50 a 250° C e mais preferencialmente dentro de uma faixa desde 100 a 200° C, até um teor de água de, por exemplo, menos de 40% em peso, de preferência de menos do que 20% em peso e ainda mais preferencialmente de menos do que 10% em peso, por exemplo, de 2% a 8% em peso, com base, em cada caso, no peso total do gel de polímero, o teor de umidade residual sendo determinável pelo método de teste recomendado EDANA ERT 430.2-02. At. A secagem é efetuada de preferência em fornos ou secadores conhecidos dos versados na técnica, por exemplo, em secadores de correia, secadores em estágios, fornos de tubo rotativo, secadores de leito fluidizado, secadores de bandeja, secadores de pás ou secadores de infravermelho. Os métodos de teste EDANA são obtidos, por exemplo, a partir de EDANA, Avenue Eugene Plasky 157, B-1030 Bruxelas, Bélgica.
[0118] No caso de um teor de umidade residual demasiadamente elevado, o gel de polímero seco tem também uma baixa temperatura de transição vítrea Tg e pode ser processado adicionalmente apenas com dificuldade. No caso de teor de umidade residual muito baixo, o gel de polímero seco é muito quebradiço e, nas etapas subsequentes de pulverização, quantidades de partículas poliméricas indesejavelmente grandes com um tamanho de partícula muito baixo ("finos") são obtidas. O teor de sólidos do gel antes da secagem é de preferência de 25% a 90% em peso, mais preferivelmente de 35% a 70% em peso, mais preferivelmente de 40% a 60% em peso.
[0119] Em seguida, o gel de polímero seco é moído, correspondente à etapa (iv), e classificado, correspondente à etapa (v), sendo possível usar os aparelhos convencionais para a moagem, tais como normalmente moinhos de rolo de um só estágio ou vários estágios, de preferência moinhos de rolo de dois ou três estágios, moinhos de disco fixados, moinhos de martelos ou moinhos vibratórios.
[0120] A classificação pode ser executada de uma forma conhecida, como é habitual na produção de superabsorventes, sendo dada preferência especial para a qualificação de triagem. A classificação de triagem compreende a separação do material em partículas de acordo com as suas dimensões geométricas com o auxílio de uma superfície (placa de triagem) de separação possuindo orifícios definidos. As superfícies que separam podem ter diferentes designs: por exemplo, grades, placas perfuradas, malha de fio. O processo de peneiração é especialmente executado com o movimento relativo entre o material a ser peneirado e a placa de triagem.
[0121] O tamanho de partícula mediano das partículas poliméricas separadas como fração do produto é, de preferência, pelo menos, 150 μm, mais preferivelmente de 150 a 800 μm, muito particularmente a partir de 200 a 750 μm. O tamanho médio de partícula da fração de produto pode ser determinado por meio do método de teste recomendado EDANA ERT 420.2-02 "Partikel Size Distribution", as proporções em massa das frações de triagem sendo plotadas cumulativamente e o tamanho médio de partícula é determinada por meio de um gráfico. O tamanho médio de partícula aqui é o valor de tamanho de malha em que uma cumulativa de 50% em peso é encontrada. É dada preferência à utilização de partículas poliméricas absorventes de água secas que possuem um teor de água inferior a 10% em peso, de preferência de menos do que 5% em peso, mais preferencialmente inferior a 3% em peso. O teor de água pode ser determinado, por exemplo, pelo método de teste recomendado EDANA (European Disposables and Nonwovens Association) No. 430.2-02 "Moisture content".
[0122] A proporção de partículas com um tamanho de partícula de pelo menos 150 μm é, de preferência, pelo menos 90% em peso, mais preferencialmente pelo menos 95% em peso, mais preferencialmente pelo menos 98% em peso.
[0123] As partículas poliméricas tendo um tamanho muito baixo de partículas diminuem a permeabilidade (SFC). Portanto, a proporção de partículas poliméricas excessivamente pequenas ("finos") deve ser pequena. Partículas poliméricas excessivamente pequenas são, portanto, tipicamente separadas e recicladas para o processo. Isto é preferencialmente feito antes, durante ou imediatamente após a polimerização, ou seja, antes da secagem do gel de polímero. As partículas poliméricas excessivamente pequenas podem ser umedecidas com água e/ou surfactante aquoso antes ou durante a reciclagem.
[0124] É também possível separar as partículas poliméricas excessivamente pequenas em etapas posteriores do processo, por exemplo, após a pós-reticulação na superfície ou outra etapa de revestimento.
[0125] A proporção de partículas com um tamanho de partícula de no máximo 850 μm é, de preferência, pelo menos 90% em peso, mais preferencialmente pelo menos 95% em peso, mais preferencialmente pelo menos 98% em peso. A proporção de partículas com um tamanho de partícula de no máximo 750 μm é, de preferência, pelo menos 90% em peso, mais preferencialmente pelo menos 95% em peso, mais preferencialmente pelo menos 98% em peso.
[0126] As partículas poliméricas possuindo um tamanho muito alto de partículas baixam a taxa de inchamento livre. Portanto, a proporção de partículas poliméricas excessivamente grandes deve de igual modo ser pequena.
[0127] Partículas poliméricas excessivamente grandes, por conseguinte, são normalmente separadas e recicladas para a moagem do gel de polímero seco.
[0128] Para melhorar ainda mais as propriedades, as partículas poliméricas podem ser pós-reticuladas na superfície, especialmente com fornecimento de calor, correspondente à etapa (vii).
[0129] Numa concretização preferida dos processos de acordo com a invenção, os polímeros absorventes de água obtidos são partículas tendo uma região interna e uma região de superfície que faz fronteira com a região interna. A região de superfície tem uma composição química diferente da região interna, ou difere da região interna em uma propriedade física. Propriedades físicas em que a região interna difere da região de superfície são, por exemplo, a densidade de carga ou o grau de reticulação.
[0130] Estes polímeros absorventes de água possuindo uma região interior e uma região de superfície que faz fronteira com a região interior são de preferência obtidos por pós- reticulação de grupos reativos próximos da superfície das partículas do polímero. Esta reticulação na superfície ou pós- reticulação na superfície pode ser efetuada por meios térmicos, químicos ou fotoquímicos, especialmente por meios térmicos.
[0131] Agentes de reticulação preferidos são os compostos das classes de reticuladores II e IV mencionadas em conexão com os agentes de reticulação (b) acima referidos.
[0132] Entre estes compostos, pós-reticuladores particularmente preferidos são dietileno glicol, trietileno glicol, polietileno glicol, glicerol, poliglicerol, propilenoglicol, dietanolamina, trietanolamina, polioxipropileno, copolímeros de bloco de oxietileno- oxipropileno, ésteres de ácidos graxos de sorbitano, ésteres de ácidos graxos de polioxietilenossorbitano, trimetilolpropano, pentaeritritol, álcool polivinílico, sorbitol, 1,3-dioxolan-2-ona (carbonato de etileno), 4-metil- 1,3-dioxolan-2-ona (carbonato de propileno), 4,5-dimetil-1,3- dioxolan-2-ona, 4,4-dimetil-1,3-dioxolan-2-ona, 4-etil-1,3- dioxolan-2-ona, 4-hidroximetil-1,3-dioxolan-2-ona, 1,3-dioxan- 2-ona, 4-metil-1,3-dioxano-2-ona, 4,6-dimetil-1,3-dioxan-2- ona, 1,3-dioxolan-2-ona, poli-1,3-dioxolan-2-ona.
[0133] É dada preferência particular ao uso de carbonato de etileno como o agente de pós-reticulação.
[0134] Concretizações preferidas dos polímeros absorventes de água são aquelas que são pós-reticuladas por agentes de reticulação das seguintes classes de agentes reticuladores ou por agentes de reticulação das seguintes combinações de classes de agentes reticuladores: II; IV; II IV.
[0135] O agente de pós-reticulação é de preferência utilizado numa quantidade de > 0,001% em peso, vantajosamente dentro de uma gama de 0,01 a 30% em peso, mais preferivelmente numa quantidade dentro de uma gama de 0,1% a 20% em peso, ainda mais preferivelmente numa quantidade dentro uma gama de 0,2% a 5% em peso, especialmente de 0,3% a 2% em peso, com base, em cada caso, no peso dos polímeros superabsorventes na pós-reticulação.
[0136] É igualmente preferível que a pós-reticulação seja efetuada fazendo contatar um solvente que compreende de preferência água, solventes orgânicos miscíveis com a água, por exemplo, metanol ou etanol ou misturas de pelo menos dois dos mesmos e, o agente de pós-reticulação com a região exterior das partículas poliméricas a uma temperatura dentro de uma faixa de 30 a 300° C, mais preferencialmente dentro de uma faixa de 100 a 200° C. O contato é preferencialmente efetuado por aspersão da mistura compreendendo o agente de pós-reticulação e o solvente nas partículas poliméricas de hidrogel e depois misturando as partículas poliméricas de hidrogel em contato com a mistura. O agente de pós-reticulação está presente na mistura de um modo preferido numa quantidade de > 0,001% em peso, vantajosamente no intervalo de 0,01% a 70% em peso, mais preferivelmente numa quantidade dentro de um intervalo de 0,1% a 60% em peso, por exemplo em quantidades de 30% a 50% por peso, com base no peso total da mistura.
[0137] Reações de condensação úteis incluem de preferência a formação de éster, amida, imida ou ligações de uretano, sendo dada preferência à formação de ligações éster.
[0138] É especialmente preferível quando, antes, durante ou após a pós-reticulação na superfície, além de outros agentes de pós-reticulação na superfície, cátions polivalentes, correspondentes à classe de reticuladores IV, são aplicados à superfície da partícula, a quantidade de cátion polivalente utilizado sendo, por exemplo, 0,001% a 3%, em peso, de preferência de 0,005% a 2% em peso, mais preferencialmente 0,02% a 1% em peso, baseado em cada caso, nas partículas poliméricas.
[0139] Numa concretização preferida da invenção, a pós- reticulação na superfície é especialmente realizada de tal maneira que uma solução do agente de pós-reticulação na superfície é pulverizada sobre as partículas poliméricas secas. Após a aplicação por pulverização, as partículas poliméricas revestidas com o agente de pós-reticulação na superfície são de preferência secas termicamente, e a reação de pós-reticulação na superfície pode ocorrer antes ou durante a secagem.
[0140] A aplicação por pulverização de uma solução do agente de pós-reticulação na superfície pode, preferencialmente, ser realizada em misturadores com ferramentas de mistura móveis, tais como misturadores de parafuso, misturadores de disco e misturadores de pás. É dada preferência particular para misturadores horizontais, tais como misturadores de pás, e preferência muito particular aos misturadores verticais. A distinção entre os misturadores horizontais e misturadores verticais é feita através da posição do eixo de mistura, isto é, misturadores horizontais têm um eixo de mistura montado horizontalmente e misturadores verticais tem um eixo de mistura montado verticalmente. Misturadores adequados são, por exemplo, misturadores horizontais Plowshare Pflugschar® (Gebr Lodige Maschinenbau GmbH; Paderborn, Alemanha) , misturadores contínuos Vrieco-Nauta (Hosokawa Micron BV; Doetinchem, Países Baixos), misturadores Processall Mixmill (Processall Incorporated; Cincinnati; EUA) e Schugi Flexomix® (Hosokawa Micron BV; Doetinchem, Países Baixos). No entanto, também é possível pulverizar sobre a solução do agente de pós- reticulação na superfície em um leito fluidizado. Os agentes de pós-reticulação na superfície podem especialmente ser usados em solução aquosa. É possível ajustar a profundidade de penetração do agente de pós-reticulação na superfície nas partículas poliméricas através do teor de solvente não aquoso ou quantidade total de solvente.
[0141] É possível com preferência utilizar misturas de solventes, por exemplo, isopropanol/água, propano-1,3- diol/água e propilenoglicol/água, onde a proporção de mistura é preferivelmente de 20:80 a 40:60.
[0142] A secagem térmica pode ser realizada de preferência em secadores de contato, mais preferivelmente secadores de pás, de um modo mais preferido secadores de disco. Secadores apropriados são, por exemplo, Secadores de Pás Horizontais Hosokawa Bepex® (Hosokawa Micron GmbH; Leingarten; Alemanha), Secadores de Disco Hosokawa Bepex® (Hosokawa Micron GmbH; Leingarten; Alemanha), secadores Holo-Flite® (Metso Minerals Industries Inc.; Danville, EUA) e Secadores de Pás Nara (NARA Machinery Europe; Frechen; Alemanha). Além disso, também podem ser utilizados secadores de leito fluidizado.
[0143] A secagem pode ser efetuada no próprio misturador, por aquecimento da camisa ou soprando ar quente. Igualmente apropriado é um secador a jusante, por exemplo, um secador de prateleiras, um forno de tubo rotativo ou um parafuso aquecível. É particularmente vantajoso efetuar a mistura e a secagem em um secador de leito fluidizado.
[0144] As temperaturas de secagem preferidas estão na faixa de 100 a 250° C, de preferência 120 a 220° C, mais preferivelmente 130 a 210° C e mais preferivelmente 150 a 200° C. O tempo de residência preferido a esta temperatura no misturador de reação ou secador é de preferência pelo menos 10 minutos, mais preferivelmente pelo menos 20 minutos, mais preferencialmente pelo menos 30 minutos e, normalmente, no máximo, 60 minutos.
[0145] A secagem térmica acima mencionada pode ser efetuada no decorrer da etapa (vi), isto é, da pós-reticulação na superfície.
[0146] Numa concretização preferida da presente invenção, as partículas poliméricas absorventes de água podem ser arrefecidas e, opcionalmente, pós-tratadas após a secagem térmica, o que corresponde à etapa (vii).
[0147] O resfriamento é realizado de preferência em refrigeradores de contato, mais preferivelmente refrigeradores de pás, mais preferencialmente refrigeradores de disco. Resfriadores adequados são, por exemplo, Resfriadores de Pás Horizontais Hosokawa Bepex® (Hosokawa Micron GmbH; Leingarten; Alemanha), Resfriadores de Disco Hosokawa Bepex® (Hosokawa Micron GmbH; Leingarten; Alemanha), Resfriadores Holo-Flite® (Metso Minerals Industries Inc.; Danville, EUA) e Resfriadores de Pás Nara (NARA Machinery Europe; Frechen; Alemanha). Além disso, também podem ser utilizados resfriadores de leito fluidizado.
[0148] No resfriador, as partículas poliméricas absorventes de água podem ser arrefecidas, por exemplo, a 20 a 150° C, de preferência 40 a 120° C, mais preferivelmente 60 a 100° C e mais preferencialmente 70 a 90° C. Durante ou após o resfriamento, as partículas poliméricas podem ser pós- tratadas, se desejado.
[0149] Posteriormente, a partículas poliméricas pós- reticuladas na superfície podem ser novamente classificadas, com a remoção de partículas poliméricas excessivamente pequenas e/ou excessivamente grandes e recicladas para o processo.
[0150] Para melhorar ainda mais as propriedades, as partículas poliméricas pós-reticuladas na superfície podem, opcionalmente, ser pós-tratadas, ou seja, por exemplo, ou revestidas ou reumidecidas. Isto pode ser efetuado, por exemplo, durante ou após o resfriamento.
[0151] A reumidificação opcional é preferencialmente realizada a 30 até 90° C, mais preferivelmente a 35 a 70° C, mais preferivelmente a 40 a 60° C. A temperaturas excessivamente baixas, as partículas poliméricas absorventes de água tendem a formar caroços, e, a temperaturas mais elevadas, a água já evapora a um grau notável. A quantidade de água utilizada para reumidificação é de preferência de 0,1% a 10% em peso, mais preferivelmente de 0,2% a 8% em peso e mais preferencialmente entre 0,3% e 5% em peso, baseado, em cada caso, nas partículas poliméricas absorventes de água. A reumidificação aumenta a estabilidade mecânica das partículas poliméricas e reduz a sua tendência para a carga estática. A reumidificação é vantajosamente realizada no resfriador depois da secagem térmica. Revestimentos adequados para aumentar a taxa de inchamento livre e a permeabilidade (SFC) são, por exemplo, substâncias inertes inorgânicas, tais como sais de metal insolúveis em água, polímeros orgânicos, polímeros catiônicos e cátions de metal di ou polivalentes. Revestimentos adequados para a ligação de pó são, por exemplo, polióis e glicóis de polietileno. Revestimentos adequados para contrariar a tendência indesejável de aglomeração das partículas poliméricas são, por exemplo, sílica fumada, tal como Aerosil® 200, e surfactantes, tais como Span® 20.
[0152] Além disso, também é possível adicionar outros aditivos e substâncias de efeito.
[0153] Os aditivos preferidos são, por exemplo, agentes de liberação, por exemplo, agentes de liberação pulverulentos inorgânicos ou orgânicos. Estes agentes de liberação podem ser utilizados de preferência em quantidades no intervalo de 0% a 2% em peso, mais preferencialmente dentro de uma faixa de 0,1% a 1,5% em peso, com base no peso do polímero absorvente de água. Os agentes de liberação preferidos são: farinha de madeira, fibras de celulose, casca de árvore em pó, pó de celulose, agentes de enchimento minerais, tais como perlite, enchimentos sintéticos, tais como pó de nilon, rayon em pó, terra de diatomáceas, bentonite, caulina, zeólitas, talco, barro, cinzas, pó de carvão, silicatos de magnésio, fertilizantes ou misturas das substâncias. Sílica fumada finamente dividida, tal como é vendida sob o nome comercial Aerosil pela Evonik Degussa, é preferida.
[0154] Substâncias de efeito são, por exemplo, poliaçúcares, compostos polifenólicos, por exemplo, taninos hidrolisáveis ou compostos incluindo silício-oxigênio, ou uma mistura de pelo menos duas substâncias de efeito baseadas nos mesmos. A substância de efeito pode ser adicionada tanto na forma sólida (em pó) ou na forma dissolvida com um solvente. No contexto da presente invenção, uma substância de efeito deve significar uma substância que serve para a inibição de odor. De acordo com a invenção, isto deve significar poliaçúcares, através dos quais a pessoa versada na técnica entende que aqueles do grupo dos amidos familiares e derivados dos mesmos, celuloses e seus derivados, ciclodextrinas. As ciclodextrinas são preferencialmente entendidas como significando α- ciclodextrina, β-ciclodextrina, y—ciclodextrina ou misturas destas ciclodextrinas.
[0155] Os compostos preferidos que contêm silício-oxigênio são as zeólitas. As zeólitas utilizadas podem ser todas as zeólitas sintéticas ou naturais, conhecidas dos versados na técnica. As zeólitas naturais preferidas são as zeólitas do grupo natrolite, grupo harmotone, grupo mordenite, grupo chabasite, grupo de faujasite (grupo sodalite) ou grupo analcite. Exemplos de zeólitas naturais são analcime, leucita, polucite, wairakite, bellbergite, bikitaite, boggsite, brewsterite, chabazite, willhendersonite, cowlesite, dachiardite, edingtonite, epistilbite, erionite, faujasite, ferrierite, amicite, garronite, gismondine, gobbinsite, gmelinite, gonnardite, goosecreekite, harmotome, fillipsita, wellsite, clinoptilolite, heulandite, laumontite, levyne, mazzite, merlinoite, montesommaite, mordenite, mesolite, natrolite, escolecita, offretite, paranatrolite, paulingite, perlialite, barrerite, stilbite, stellerite, tomsonite, tschernichite ou yugawaralite. Zeólitas sintéticas preferidas são zeólita A, zeólita X, zeólita Y, zeólita P, ou o produto ABSCENTS®.
[0156] Os cátions presentes nas zeólitas utilizáveis no processo de acordo com a invenção são, de preferência, cátions de metais alcalinos tais como Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+ ou Fr+ e/ou cátions de metais alcalino-terrosos, tais como Mg2+, Ca2+, Sr2+ ou Ba2+.
[0157] As zeólitas utilizadas podem ser zeólitas das que são chamadas de tipo "intermediária", em que a razão de SiO2/AlO2 é inferior a 10; a razão de SiO2/AlO2 destas zeólitas é mais preferencialmente dentro de uma faixa de 2 a 10. Além destas zeolitas "intermediárias", também é possível a utilização de zeólitas do tipo "alta", que incluem, por exemplo, as conhecidas zeólitas de "peneira molecular" do tipo ZSM, e beta zeólitas. Estas zeólitas "altas" são de preferência caracterizadas por uma razão de SiO2/AlO2 de pelo menos 35, mais preferencialmente, por uma razão SiO2/AlO2 dentro de uma faixa de 200 a 500.
[0158] As zeólitas são de preferência utilizadas sob a forma de partículas com um tamanho médio de partícula dentro de uma faixa de 1 a 500 μm, mais preferencialmente dentro de uma faixa de 2 a 200 μm e ainda mais preferencialmente dentro de uma faixa de 5 a 100 μm.
[0159] As substâncias de efeito podem ser utilizadas no processo de acordo com a invenção de preferência numa quantidade no intervalo de 0,1 a 50% em peso, mais preferencialmente dentro de uma gama de 1 a 40% em peso e ainda mais preferivelmente numa quantidade dentro de uma gama de 5 a 30% em peso, com base, em cada caso, no peso das partículas poliméricas absorventes de água.
[0160] Substâncias inibidoras de micróbios preferidas são em princípio todas as substâncias ativas contra bactérias Gram- positivas, por exemplo, ácido 4-hidroxibenzoico e seus sais e ésteres, N-(4-clorofenil)-N'-(3,4-diclorofenil)ureia, éter 2,4,4'-tricloro-2'-hidroxidifenílico (Triclosan), 4-cloro-3,5- dimetilfenol, 2,2'-metilenobis(6-bromo-4-clorofenol), 3-metil- 4-(1-metiletil)fenol, 2-benzil-4-clorofenol, 3-(4- clorofenoxi)-1,2-propanodiol, 3-iodo-2-propinil butilcarbamato, clorexidina, 3,4,4'-triclorocarbonilida (TTC), fragrâncias antibacterianas, timol, óleo de tomilho, eugenol, óleo de cravo, mentol, óleo de menta, famesol, fenoxietanol, gliceril monocaprato, gliceril monocaprilato, monolaurato de glicerila (GML), digliceril monocaprato (DMC), N- alquilsalicilamidas, por exemplo N-n-octilsalicilamida ou N-n- decilsalicilamida.
[0161] Inibidores de enzima adequados são, por exemplo, inibidores da esterase. Estes são preferencialmente citratos de trialquila, como o citrato de trimetila, citrato de tripropila, citrato de tri-isopropila, o citrato de tributila e especialmente citrato de trietila (Hydagen TM CAT, Cognis GmbH, Dusseldorf, Alemanha). As substâncias inibem a atividade da enzima e, como resultado reduzem a formação de odor. Outras substâncias úteis como inibidores da esterase são sulfatos ou fosfatos de esterol, por exemplo, sulfato ou fosfato de lanosterol, sulfato ou fosfato de colesterol, sulfato ou fosfato de campesterol, sulfato ou fosfato de estigmasterol e sulfato ou fosfato de sitosterol, ácidos dicarboxílicos e seus ésteres, por exemplo ácido glutárico, monoetil glutarato, dietil glutarato, ácido adípico, adipato de monoetila, adipato de dietila, ácido malônico e malonato de dietila, ácidos hidroxicarboxílicos e seus ésteres, por exemplo, ácido cítrico, ácido málico, ácido tartárico ou tartarato de dietila, e glicinato de zinco.
[0162] Absorventes de odor adequados são substâncias que podem absorver e substancialmente reter compostos de formação de odor. Eles reduzem a pressão parcial dos componentes individuais e, assim, também reduzem a velocidade de propagação dos mesmos. É importante que os perfumes devam permanecer intactos. Absorventes de odores não têm efeito contra bactérias. Eles contêm, por exemplo, como constituinte principal, um sal de zinco complexo de ácido ricinoleico ou fragrâncias de odor substancialmente neutro conhecidas dos versados na técnica como "fixadores", por exemplo, extratos de lábdano ou Styrax ou derivados de ácido abiético particulares. A função de mascaradores de odor é cumprida por óleos de odores ou de perfume que, além da sua função como mascaradores de odor, dão sua nota de fragrância particular aos desodorantes. Exemplos de óleos de perfume incluem misturas de substâncias odoríferas naturais e sintéticas. Odorantes naturais são extratos de flores, caules e folhas, frutas, cascas de frutas, raízes, madeiras, ervas e gramíneas, agulhas e galhos, e também resinas e bálsamos. Adicionalmente úteis são as matérias-primas de origem animal, por exemplo, algália e castoreum. Compostos odorantes sintéticos típicos são produtos do tipo éster, éter, aldeído, cetona, álcool e hidrocarboneto. Compostos odorantes do tipo éster são, por exemplo, acetato de benzila, acetato de p-terc-butilciclo- hexila, acetato de linalil, acetato de feniletila, benzoato de linalila, formiato de benzila, alil ciclohexilpropionato, stiralil propionato e salicilato de benzila. Os éteres incluem, por exemplo, benzil etil éter; os aldeídos incluem, por exemplo, os alcanais lineares com 8 a 18 átomos de carbono, citral, citronelal, citroneliloxiacetaldeído, Ciclamen aldeído, hidroxicitronelal, lilial e bourgeonal; as cetonas incluem, por exemplo, as iononas e metil cedril cetona; os álcoois incluem anetol, citronelol, eugenol, isoeugenol, geraniol, linalool, álcool feniletílico e terpineol; os hidrocarbonetos incluem, principalmente, os terpenos e bálsamos. É dada preferência, no entanto, a utilização de misturas de diferentes substâncias odoríferas que em conjunto produzem uma nota de fragrância agradável. Óleos de perfume adequados também são óleos essenciais de volatilidade relativamente baixa que são normalmente utilizados como componentes de aroma, por exemplo, óleo de salva, óleo de camomila, óleo de cravo, óleo de Melissa, óleo de hortelã, óleo de folha de canela, óleo de flor de lima, óleo de baga de zimbro, óleo de vetiver, óleo de olíbano, óleo de gálbano, óleo de labdânio e óleo de lavanda. É dada preferência à utilização de óleo de bergamota, dihidromircenol, lilial, liral, citronelol, álcool feniletílico, alfa-hexilcinamaldeído, geraniol, benzilacetona, aldeído ciclâmen, linalol, Boisambrene Forte, ambroxano, indol, hediona, Sandelice, óleo de limão, óleo de tangerina, óleo de laranja, alil amil glicolato, ciclovertal, óleo de lavanda, óleo de sálvia, beta-damascona, bourbon de óleo de gerânio, salicilato de ciclohexila, Vertofix Coeur, Iso-E- Super, Fixolide NP, Evernil, iraldein gama, ácido fenilacético, acetato de geranil, benzil acetato, óxido de rosa, Romilat, Irotil e Floramat, isoladamente ou em misturas.
[0163] Os antitranspirantes reduzem a formação de suor ao influenciar a atividade das glândulas sudoríparas ecrinas, e deste modo, evitam a umidade nas axilas e o odor corporal. Ingredientes antitranspirantes adstringentes ativos adequados são em particular sais de alumínio, zinco ou zircônio. Ingredientes ativos adequados antihidroticamente deste tipo incluem, por exemplo, cloreto de alumínio, cloridrato de alumínio, dicloridrato de alumínio, sesquicloridrato de alumínio e compostos complexados dos mesmos, por exemplo, com 1,2-propileno glicol, hidroxialantoinato de alumínio, tartarato de cloreto de alumínio, tricloridrato de zircônio de alumínio, tetraclorohidrato de zircônio de alumínio, pentaclorohidrato de zircônio de alumínio e seus compostos complexados, por exemplo, com aminoácidos, tal como a glicina.
[0164] Aparelhos apropriados para a mistura ou pulverização no contexto da presente invenção são, em princípio, qualquer um que permita a distribuição homogênea de uma solução, pó, suspensão ou dispersão em ou com as partículas poliméricas de hidrogel ou polímeros absorventes de água. Exemplos são misturadores Lodige (fabricado por Lõdige Gebrüder Maschinenbau GmbH), misturadores de multi-fluxo Gericke (fabricado pela Gericke GmbH), misturadores Drais (fabricada por DRAIS GmbH Spezialmaschinenfabrik Mannheim), misturadores Hosokawa (Hosokawa Mokron Co., Ltd.), misturadores Ruberg (fabricado pela Gebr. Ruberg GmbH & Co. KG Nieheim), revestidores Hüttlin (fabricado por BWI Hüttlin GmbH Steinen), secadores de leito fluidizado ou granuladores de spray AMMAG (fabricado por AMMAG Gunskirchen, Áustria) ou Heinen (fabricado por A. Heinen AG Anlagenbau Varel), misturadores Patterson-Kelly, misturadores de pás Nara, misturadores de parafuso, misturadores de bandeja, secadores de leito fluidizado ou misturadores Schugi. Para contatar em um leito fluidizado, é possível empregar todos os processos de leito fluidizado que são conhecidos dos versados na técnica e que parecem ser adequados. Por exemplo, é possível utilizar um revestidor de leito fluidizado.
[0165] De acordo com a invenção, é particularmente vantajoso alimentar as partículas poliméricas que resultam da etapa de reticulação na superfície, correspondente à etapa (vi), à etapa de resfriamento (vii), ou seja, para o aparelho de arrefecimento em questão, com o auxílio de um transportador de caçamba e/ou transportador de arraste tubular, especialmente um transportador de caçamba.
[0166] De acordo com a invenção, é também particularmente vantajoso alimentar as partículas poliméricas que resultam da etapa de resfriamento, o que corresponde à etapa (vii), à etapa de pós-tratamento opcional com o auxílio de um transportador de caçamba e/ou transportador de arraste tubular, especialmente um transportador de caçamba.
[0167] O pós-tratamento opcional após a pós-reticulação na superfície é de preferência realizado em unidades de mistura adequadas ou em secadores de contato, mais preferivelmente secadores de pás, de um modo mais preferido secadores de disco. Unidades adequadas são, por exemplo, Secadores de Pás Horizontais Hosokawa Bepex® (Hosokawa Micron GmbH; Leingarten; Alemanha), Secadores de disco Hosokawa Bepex® (Hosokawa Micron GmbH; Leingarten; Alemanha) e Secadores de Pás Nara (NARA Machinery Europe; Frechen; Alemanha). Além disso, também podem ser utilizados secadores de leito fluidizado.
[0168] A etapa de pós-tratamento opcional preferencialmente compreende o tratamento das partículas poliméricas reticuladas na superfície por i) contatar (de preferência revestir) as partículas poliméricas, de preferência com pelo menos um sal de um cátion de metal polivalente e de um ânion de ácido não-complexante, e/ou com um composto com capacidade de despoeiramento, tal como de preferência poliol ou polietileno glicol, e/ou com substâncias inibidoras e/ou redutoras de odor, de preferência soluções aquosas contendo tanino, as substâncias de revestimento preferencialmente cada uma sendo aplicada a partir da solução aquosa, especialmente por aplicação por pulverização, e/ou ii) aumentar o teor de umidade das partículas poliméricas, de preferência de 1% a 150% em peso, e iii) opcionalmente secar após o aumento do teor de umidade.
[0169] Um "tanino" no contexto da presente invenção é geralmente entendido como significando polifenóis que ocorrem naturalmente. Em princípio, é possível, de acordo com a invenção usar o que se chama de "taninos condensados", ou então "taninos hidrolisáveis", sendo dada preferência particular à utilização de taninos hidrolisáveis e sendo dada maior preferência ao uso de galotaninos hidrolisáveis. Os compostos deste tipo são conhecidos per se e são descritos, por exemplo, no pedido de patente alemão DE102007045724A1, cujas referências são aqui feitas. "Taninos condensados" são preferencialmente entendidos como taninos que são oligômeros ou polímeros de unidades de flavonoides unidas através de ligações C-C. Taninos condensados deste tipo compreendem, tipicamente, de 2 a 50 unidades de flavonoides, mas podem também consistir em mais do que 50 unidades de flavonoides. Unidades de flavonoides especialmente úteis incluem catequina e epicatequina. "Taninos hidrolisáveis" são de preferência entendidos como significando taninos constituídos por um poliol, por exemplo, um carboidrato, como núcleo, com ácido gálico ligado aos grupos OH desta molécula de núcleo por via de ligações éster. Tais taninos hidrolisáveis a base de ácido gálico são, por conseguinte, frequentemente também referidos como "galotaninos". Bem como ácido gálico, os taninos hidrolisáveis também podem se basear em ácido elágico. Tais taninos hidrolisáveis são frequentemente também referidos como "elagitaninos".
[0170] Subsequentemente, isto é, após o pós-tratamento opcional, as partículas poliméricas pós-reticuladas na superfície e pós-tratadas podem ser classificadas novamente, com a remoção de partículas poliméricas excessivamente pequenas e/ou excessivamente grandes e reciclando ao processo. O transporte, especialmente compreendendo transporte vertical, das partículas poliméricas pós-reticuladas na superfície e opcionalmente pós-tratadas para o aparelho de triagem para reclassificação opcional é preferencialmente conseguido com o auxílio de um transportador de caçamba e/ou transportador de arraste tubular.
[0171] Subsequentemente, isto é, depois da classificação opcional, as partículas poliméricas podem então ser transferidas para os silos de produto final ou veículos silo, caso em que o transporte, especialmente compreendendo o transporte vertical, das partículas poliméricas em questão em silos de produto final ou veículos silo é preferencialmente provocado com o auxílio de um transportador de caçamba e/ou transportador de arraste tubular, em especial com o auxílio de transportadores de arraste tubulares.
[0172] Uma concretização preferida da invenção é um processo para a produção de partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água, compreendendo (i) a polimerização de uma solução de monômero ou suspensão compreendendo a) pelo menos um monômero etilenicamente insaturado possuindo grupos ácidos e pode ter sido pelo menos parcialmente neutralizado, b) pelo menos um agente de reticulação, c) pelo menos um iniciador, d) opcionalmente um ou mais monômeros etilenicamente insaturados copolimerizáveis com os monômeros mencionados em a) e e) opcionalmente, um ou mais polímeros solúveis em água, a fim de formar um gel de polímero insolúvel em água, (ii) cominuição do gel de polímero, (iia) quebra do gel de polímero, de preferência em uma unidade de quebra que é especialmente um tambor rotativo, (iii) secagem do gel de polímero, (iv) moagem do gel de polímero para partículas poliméricas, (v) classificação das partículas poliméricas, (vi) pós-reticulação na superfície das partículas poliméricas classificadas, (vii) resfriamento e pós-tratamento do polímero reticulado na superfície, (viii) classificação das partículas poliméricas, o processo compreendendo as etapas de transporte para o material particulado que se origina, com o emprego essencialmente de transportadores de caçamba e/ou transportadores de arraste tubulares para cada operação de transporte (especialmente cada operação de transporte vertical) do material particulado após a etapa (vi). Na concretização acima mencionada, especialmente entre as etapas (vi), (vii) e (viii), essencialmente transportadores de caçamba são utilizados para transportar (especialmente transporte vertical), e, após a etapa (viii), se referindo ao transporte para o silo final, especialmente compreendendo transporte vertical, essencialmente transportadores de arraste tubulares são empregados.
[0173] "Essencialmente" significa aqui que, pelo menos, > 50%, de preferência > 60%, vantajosamente > 70%, ainda mais vantajosamente > 80%, ainda mais vantajosamente > 85%, ainda mais vantajosamente > 90% e especialmente > 95%, por exemplo, 100%, da distância de transporte (especialmente a distância de transporte vertical) a ser coberta é realizada com transportadores de caçamba e/ou transportadores de arraste tubulares.
[0174] Mais em particular, as medidas de transporte pneumático são essencialmente dispensadas, especialmente no caso de transporte vertical, entre as etapas (vi), (vii) e (viii) e depois da etapa (viii).
[0175] "Essencialmente dispensando medidas de transporte pneumático" significa aqui que, pelo menos > 50%, de preferência > 60%, vantajosamente > 70%, ainda mais vantajosamente > 80%, ainda mais vantajosamente > 85%, ainda mais vantajosamente > 90% e especialmente > 95 %, por exemplo 100%, da distância de transporte (especialmente a distância de transporte vertical) a ser coberta é realizada sem o auxílio de tecnologia de transporte pneumático.
[0176] Uma rota de transporte vertical no contexto da presente invenção é uma rota de transporte que supera uma diferença em altura, especialmente uma diferença de altura de pelo menos um metro, preferencialmente de pelo menos dois metros. Um limite superior pode ser de 25 metros, por exemplo, ou 10 metros, por exemplo, ou 5 metros, por exemplo.
[0177] A presente invenção proporciona ainda as partículas poliméricas absorventes de água que podem ser obtidas pelo processo de acordo com a invenção. Estas são normalmente referidas como superabsorventes.
[0178] As partículas poliméricas absorventes de água que podem ser obtidas de acordo com a invenção têm uma capacidade de retenção centrífuga (CRC), de modo vantajoso de pelo menos 15 g/g, de preferência pelo menos 20 g/g, mais preferencialmente pelo menos 22 g/g, de um modo especialmente preferido, pelo menos 24 g/g, mais preferencialmente pelo menos 26 g/g. Uma faixa preferida para a capacidade de retenção centrífuga (CRC) é, por exemplo, entre 24-32 g/g. A capacidade de retenção centrífuga (CRC) das partículas poliméricas absorventes de água é tipicamente inferior a 60 g/g. A capacidade de retenção centrífuga (CRC) é determinada pelo método de teste EDANA (European Disposables and Nonwovens Association) recomendado No. 441.2-02 "Centrifuge retention capacity".
[0179] As partículas poliméricas absorventes de água que podem ser obtidas de acordo com a invenção têm uma absorbância contra pressão de 4,83 kPa (correspondente ao valor de AAP) vantajosamente de pelo menos 10 g/g, de preferência pelo menos 15 g/g, mais preferencialmente pelo menos 20 g/g, de um modo especialmente preferido pelo menos 22 g/g, mais preferencialmente pelo menos 23 g/g, ainda mais preferivelmente pelo menos 24 g/g. A capacidade de absorção das partículas poliméricas absorventes de água contra uma pressão de 4,83 kPa é tipicamente inferior a 30 g/g. A absorbância contra uma pressão de 4,83 kPa é determinada pelo método de teste EDANA (European Disposables and Nonwovens Association) recomendado No. 442.2-02 "Absorption under pressure". O valor de AAP no contexto da presente invenção é a capacidade de absorção contra uma pressão de 4,83 kPa, determinada pelo método de teste EDANA (European Disposables and Nonwovens Association) recomendado No. 442.2-02 "Absorption under pressure".
[0180] As partículas poliméricas absorventes de água que podem ser obtidas de acordo com a invenção têm uma permeabilidade (SFC) vantajosamente de pelo menos 50x10-7 cm3s/g, de um modo preferido, pelo menos 60x10-7 cm3s/g, mais preferencialmente de pelo menos 70x10-7 cm3s/g, especialmente de um modo preferido de pelo menos 80x10-7 cm3s/g, muito especialmente de preferência pelo menos 90x10-7 cm3s/g. A Permeabilidade (SFC) das partículas poliméricas absorventes de água é tipicamente inferior a 250x10-7 cm3s/g. A permeabilidade (SFC) é determinada pela medição do "Fluxo de Condutividade Salina-SFC" pelo método de teste descrito em WO95/26209 A1. O peso inicial do material superabsorvente é de 1,5 g em vez de 0,9 g. O valor de SFC na presente invenção baseia-se sempre em 1,5 g do material superabsorvente.
[0181] A permeabilidade ao leito de gel (GBP) de uma camada de gel inchado pode especialmente ser determinada por uma tensão de compressão de 0,3 psi (2070 Pa), conforme descrito no documento US 2005/02567575 (parágrafos [0061] e [0075] ali contidos), como a permeabilidade de leito de gel de uma camada de gel inchada de partículas poliméricas absorventes de água.
[0182] Numa concretização preferida da invenção, as partículas poliméricas absorventes de água que podem ser obtidas de acordo com a invenção possuem (a) uma capacidade de retenção centrífuga (CRC) de pelo menos 24 g/g; (b) uma taxa de inchamento livre (FSR) de pelo menos 0,15 g/gs, (c) uma permeabilidade (SFC) de pelo menos 50x10-7 cm3s/g, (d) uma capacidade de absorção contra uma pressão de 4,83 kPa de pelo menos 15 g/g; (e) uma tensão superficial preferencialmente superior a 50 mN/m.
[0183] A tensão superficial foi determinada por medição de acordo com o método de teste descrito no documento EP 1 493 453 A1 na página 12, parágrafos [0105] a [0111], em especial usando um tensiômetro Kruss K11 com uma placa de Wilhelmy.
[0184] Numa outra concretização preferida da invenção, a proporção de partículas poliméricas absorventes de água com um tamanho de partícula de pelo menos 150 μm é, pelo menos, 90% em peso, mais preferencialmente pelo menos 95% em peso, mais preferencialmente pelo menos 98% por peso, e a proporção de partículas poliméricas absorventes de água com um tamanho de partícula de no máximo 850 μm é, de preferência, pelo menos 90% em peso, mais preferencialmente pelo menos 95% em peso, mais preferencialmente pelo menos 98% em peso, com base, em cada caso, na quantidade total de partículas poliméricas absorventes de água.
[0185] A presente invenção proporciona ainda artigos de higiene contendo partículas poliméricas absorventes de água que podem ser obtidas de acordo com a invenção, especialmente artigos de higiene para a higiene feminina, artigos de higiene para incontinência leve e pesada, fraldas ou pequenos dejetos animais.
[0186] A produção dos artigos de higiene está descrita na monografia "Modern Superabsorbent Polymer Technology", FL Buchholz e AT Graham, Wiley-VCH, 1998, páginas 252 a 258. Também está aí descrita a produção de partículas poliméricas absorventes de água.
[0187] Os artigos de higiene contêm tipicamente uma folha inferior impermeável à água, uma folha superior permeável à água, e entre elas um núcleo absorvente composto pelas partículas poliméricas absorvente de água da invenção e fibras, de preferência celulose. A proporção das partículas poliméricas da invenção absorventes de água no núcleo absorvente é de preferência de 20% a 100% em peso, mais preferivelmente 50% a 100% em peso.
[0188] Esta invenção fornece ainda um compósito que compreende as partículas poliméricas absorventes de água que podem ser obtidas de acordo com a invenção ou as partículas poliméricas absorventes de água que podem ser obtidas pelos processos de acordo com a invenção e um substrato. É preferível que os polímeros absorventes de água da invenção e o substrato sejam ligados um ao outro de maneira fixa. Os substratos preferidos são películas de polímeros, por exemplo, de polietileno, polipropileno ou poliamida, metais, não- tecidos, penugem, tecidos, tecidos de fibras naturais ou sintéticas, ou espumas. É adicionalmente preferido de acordo com a invenção que o compósito compreenda pelo menos uma região que inclui as partículas poliméricas absorventes de água em uma quantidade na faixa de cerca de 15 a 100% em peso, de preferência cerca de 30 a 100% em peso, mais preferencialmente a partir de cerca de 50 a 99,99% em peso, ainda mais preferencialmente desde cerca de 60 até 99,99% em peso e ainda mais preferencialmente desde cerca de 70 a 99% em peso, com base, em cada caso, no peso total da região do composto em questão, esta região de preferência tendo um tamanho de pelo menos 0,01 cm3, de preferência pelo menos 0,1 cm3 e mais preferencialmente pelo menos de 0,5 cm3.
[0189] Esta invenção proporciona ainda um processo para produzir um compósito, em que as partículas poliméricas absorventes de água que podem ser obtidas de acordo com a invenção ou os superabsorventes que podem ser obtidos pelo processo de acordo com a invenção e um substrato e opcionalmente um aditivo são postos em contato um com o outro. Os substratos utilizados são de preferência os substratos que já foram mencionados acima, em conexão com o compósito da invenção.
[0190] Esta invenção proporciona ainda um compósito obtido pelo processo descrito acima, este compósito preferencialmente possuindo as mesmas propriedades que o compósito da invenção acima descrito.
[0191] Esta invenção proporciona ainda produtos químicos que compreendem as partículas poliméricas absorventes de água que podem ser obtidas de acordo com a invenção ou um compósito da invenção. Produtos químicos preferidos são especialmente espumas, molduras, fibras, folhas, películas, cabos, materiais de vedação, artigos de higiene de absorção de líquidos, especialmente fraldas e absorventes higiênicos, veículos para o crescimento de plantas ou reguladores de crescimento de fungos ou ingredientes ativos de proteção fitossanitária, aditivos para materiais de construção, materiais de embalagem ou aditivos do solo.
[0192] Esta invenção também fornece a utilização de partículas poliméricas absorventes de água que podem ser obtidas de acordo com a invenção ou do compósito da invenção em produtos químicos, de preferência nos produtos químicos acima mencionados, em particular nos artigos de higiene, como fraldas ou absorventes higiênicos, e o uso das partículas poliméricas absorventes de água como transportadores para o crescimento das plantas ou reguladores do crescimento de fungos ou ingredientes ativos fitofarmacêuticos. No caso de ser utilizado como um transportador para o crescimento das plantas ou reguladores do crescimento de fungos ou ingredientes ativos fitofarmacêuticos, é preferível que o crescimento de plantas ou reguladores do crescimento de fungos ou ingredientes ativos fitofarmacêuticos possam ser liberados ao longo de um período controlado pelo transportador.
Métodos de Teste
[0193] A não ser que indicado em contrário, as medições especificadas são realizadas especialmente por métodos ERT. "ERT" significa Método de Teste EDANA Recomendado e "EDANA" significa European Disposables and Nonwovens Association. Estes métodos ERT e outros métodos de teste já foram especificados acima. Os métodos de teste EDANA são obtidos, por exemplo, a partir de EDANA, Avenue Eugene Plasky 157, B- 1030 Bruxelas, Bélgica.
[0194] Todos os métodos de teste são, em princípio, a menos que indicado de outra forma, conduzidos a uma temperatura ambiente de 23 ± 2° C e uma umidade do ar relativa de 50 ± 10%.
[0195] O método especificado no contexto da presente invenção pode ser utilizado para caracterizar os superabsorventes obtidos no processo, o processo de acordo com a invenção, em princípio, tendo um efeito benéfico em todas as partes mencionadas, mas especialmente permitindo o alcance de valores de AAP particularmente bons.
Exemplo
[0196] O processo de acordo com a invenção pode, em princípio, ser implementado em todos os processos já existentes, especialmente processos de escala industrial, para a produção de superabsorvente. Processo de produção geral
[0197] 300 kg de ácido acrílico foram misturados com 429,1 kg de H2O, 1,2 kg de acrilato de alquiloxi polietilenoglicol e 1,2 kg de diacrilato de polietileno glicol-300, e a mistura foi arrefecida a 10° C. Depois disso, um total de 233,1 kg de uma solução de hidróxido de sódio a 50% foram adicionados, enquanto se arrefecia, a uma velocidade suficientemente lenta de modo que a temperatura não excedesse 30° C. Subsequentemente, a solução foi purgada com nitrogênio a 20° C e resfriada ainda mais no processo. Na obtenção da temperatura inicial de 4° C, as soluções de iniciador (0,1 kg de dicloridrato de 2,2'-azobis-2-amidinopropano em 10 kg de H2O; 0,15 kg de peroxidissulfato de sódio em 10 kg de H2O; 0,1 kg de solução de peróxido de hidrogênio a 30% em 1 kg de H2O e 0,01 kg de ácido ascórbico em 2 kg de água) foram adicionadas. A polimerização foi conduzida em uma correia contínua com um tempo de residência de cerca de 40 minutos.
[0198] O gel resultante foi cominuído e seco a 150-180° C durante 60 minutos. O polímero seco foi esmagado grosseiramente, moído e peneirado continuamente para se obter um pó tendo um tamanho de partícula de 150 a 850 μm.
[0199] Para a pós-reticulação na superfície, esta fração foi revestida continuamente com 2% de uma solução de 1 parte de carbonato de etileno e 1 parte de água em um misturador e aquecida a 185° C num secador de pás (tempo de residência de cerca de 40 min).
[0200] O produto assim obtido foi arrefecido e, em seguida, novamente classificado, e a fração com um tamanho de partícula de 150 a 850 μm foi considerada o produto final do processo. Cada produto final resultante reticulado na superfície e particulado do processo foi então introduzido em um silo para armazenamento.
Etapas de Transporte
[0201] No processo de produção acima descrito, as etapas de transporte foram necessárias; uma delas era que as partículas intermediárias após a primeira operação de classificação tiveram que ser transportadas para a etapa de reticulação na superfície (correspondente à etapa de transporte a), e outra foi o transporte final do produto final reticulado na superfície particulado para um silo de armazenamento (correspondente à etapa de transporte c).
Variante a
[0202] Na variante a, no contexto das etapas de transporte acima mencionadas a) e c), de acordo com a presente invenção, transportadores de arraste tubulares foram utilizados na etapa c) e transportadores de caçambas na etapa a). O produto final obtido no silo de armazenamento é referido como produto final a.
Variante b
[0203] Na variante b, as etapas de transporte acima mencionadas foram realizados de um modo habitual usando tecnologia de transporte pneumático. O produto final obtido no silo de armazenamento é referido como produto final b. A única diferença na produção dos produtos finais a e b é, portanto, que diferentes etapas de transporte foram usadas em cada caso, de acordo com as variantes a e b especificadas. Resultado:
[0204] Depois de repetir as respectivas produções cinco vezes cada, verificou-se que o valor de AAP (mais especificamente AAP a 4,83 kPa) do produto final a foi de 0,9 g/g em média mais elevado do que o valor de AAP do produto final b. O processo de acordo com a invenção permite, assim, o fornecimento de partículas poliméricas reticuladas na superfície absorventes de água com um valor muito bom de AAP. Em contraste com a variante b, a distribuição de tamanho de partícula, permeabilidade (SFC) e permeabilidade de leito de gel (GBP) não foram alteradas na variante a.
[0205] Numa outra série de experiências, o superabsorvente A, com um CRC de 27,3 g/g, e AAP de 24,7 g/g e um GBP de 19,8 foi transportado após reticulação na superfície para uma etapa de arrefecimento adicional. Em uma experiência ele foi transportado por um transportador de caçamba e numa segunda experiência foi transportado em um processo pneumático por meio de ar comprimido. Os resultados podem ser encontrados na Tabela 1.
[0206] O superabsorvente B, com um CRC de 26,2 g/g, um AAP de 25,0 e um GBP de 17,1 foi transportado após reticulação na superfície para uma etapa de arrefecimento adicional. Numa experiência foi transportado por um transportador de caçamba e numa segunda experiência foi transportado em um processo pneumático por meio de ar comprimido. Os resultados podem ser encontrados na Tabela 1.
[0207] O superabsorvente C, com um CRC de 32,3 g/g, um AAP de 16,8 e um GBC de 36,4 foi transportado após reticulação na superfície e resfriamento para um recipiente de armazenamento. Numa experiência foi transportado por um transportador de corrente de arraste tubular e numa segunda experiência foi transportado em um processo pneumático por meio de ar comprimido. Os resultados podem ser encontrados na Tabela 1.
[0208] O superabsorvente C, com um CRC de 32,8 g/g, um AAP de 18,4 e um GBP de 36,8 foi transportado após reticulação na superfície e arrefecimento para um recipiente de armazenamento. Numa experiência foi transportado por um transportador de corrente de arraste tubular e numa segunda experiência foi transportado em um processo pneumático por meio de ar comprimido. Os resultados podem ser encontrados na Tabela 1.
[0209] As distribuições de tamanho de partículas foram determinadas pelo método de teste EDANA ERT 420.2-02 para os tamanhos de malha padrão na Tabela 1.
[0210] Como pode ser visto na Tabela 1, a utilização de transportadores contínuos mecânicos com um mecanismo de tração resulta em menos danos do superabsorvente, menos perda de absorção sob pressão AAP e menos perda em permeabilidade GBP em relação ao transporte pneumático. Não é incomum que os danos de transporte pneumático na verdade aumentam a CRC por danificar a superfície de maior densidade de reticulação das partículas, o que é importante para polímeros superabsorventes de elevado desempenho. Uma análise atenta da distribuição do tamanho das partículas dos superabsorventes também mostra que o processo de transporte pneumático cria mais partículas mais finas indesejáveis do que o processo da invenção. O produto transportado pelos processos de tração da invenção assemelha- se mais estreitamente ao produto antes do transporte do que o transportado pelo processo pneumático, resultando em um produto final de maior desempenho e menos empoeirado. Tabela 1
Figure img0007

Claims (10)

1. Processo para a produção de partículas poliméricas absorventes de água, compreendendo: (i) a polimerização de uma solução ou suspensão de monômero compreendendo a) pelo menos um monômero etilenicamente insaturado que tem grupos de ácido e pode ter sido pelo menos parcialmente neutralizado, b) pelo menos um agente de reticulação, c) pelo menos um iniciador, d) opcionalmente um ou mais monômeros etilenicamente insaturados copolimerizáveis com os monômeros mencionados em a) e e) opcionalmente um ou mais polímeros solúveis em água, a fim de formar um gel de polímero insolúvel em água, (ii) opcionalmente cominuir o gel de polímero, (iia) opcionalmente fracionar o gel de polímero numa unidade de quebra que é preferencialmente um tambor rotativo, (iii) secar o gel de polímero, (iv) moer o gel de polímero para partículas poliméricas, (v) classificar as partículas poliméricas, (vi) pós-reticular na superfície as partículas poliméricas classificadas, (vii) resfriar e opcionalmente pós-tratar o polímero reticulado na superfície, o processo compreendendo etapas de transporte para o material particulado que surge, em que uma máquina de transporte a partir do grupo dos transportadores mecânicos contínuos com mecanismo de tração é utilizada em pelo menos uma das etapas de transporte, caracterizado pelo fato de que a máquina de transporte utilizada é um transportador de arraste tubular, em que o transportador de arraste tubular compreende um tubo como meio de transporte, uma corrente com apoio e discos de arrastamento como mecanismo de tração fixado lá, e uma estação de acionamento.
2. Processo para a produção de partículas poliméricas absorventes de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as máquinas de transporte a partir do grupo dos transportadores mecânicos contínuos com mecanismo de tração são utilizadas em pelo menos uma das etapas de transporte (a) e (b), onde a etapa de transporte (a) precede a etapa de pós-reticulação na superfície (vi) e a etapa de transporte (b) segue a etapa de pós-reticulação na superfície (vi).
3. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que as máquinas de transporte a partir do grupo dos transportadores mecânicos contínuos com mecanismo de tração são utilizadas na etapa de transporte (c), onde a etapa de transporte (c) refere-se ao transporte do produto final de superabsorvente acabado, isto é, das partículas poliméricas absorventes de água produzidas, para os silos de produto final ou veículos silo.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 e 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos a etapa de transporte (b) é efetuada usando máquinas de transporte a partir do grupo dos transportadores mecânicos contínuos com mecanismo de tração.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que um transportador de parafuso é adicionalmente utilizado pelo menos em uma das etapas de transporte.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que um agente de expansão é usado na polimerização da solução ou suspensão de monômero, de tal forma que um gel de polímero insolúvel em água espumado é formado.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o agente de expansão usado é um gás ou um composto possuindo a capacidade de liberar gás.
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a solução ou suspensão de monômero compreende pelo menos um surfactante.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o surfactante está presente na solução ou suspensão de monômero em uma quantidade de 0,01% a 5% em peso.
10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o monômero a) é o ácido acrílico, e em que um composto que pode formar ligações covalentes com pelo menos dois grupos de ácido das partículas poliméricas é utilizado para a pós-reticulação na superfície na etapa vi), e em que as partículas poliméricas são revestidas após a etapa v).
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