BR112013014730B1 - método de produção de resina absorvente de água - Google Patents

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Koji Ueda
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Abstract

MÉTODO DE PRODUÇÃO DE RESINA ABSORVENTE DE ÁGUA. A presente invenção refere-se a um método para a produção de uma resina absorvente de água por meio de um método de polimerização em suspensão de fase reversa, que inclui a etapa 1 de dispersão de uma primeira solução aquosa contendo um produto parcialmente neutralizado (A) de um monômero solúvel e água etilenicamente insaturado apresentando grupos ácidos na molécula em um meio de dispersão de hidrocarboneto do tipo petróleo na presença de um agente de dispersão resultante para se obter uma pasta fluida contendo partículas primárias de um polímero, e a etapa 2 de adição de uma segunda solução aquosa contendo um produto parcialmente neutralizado (B) de um monômero solúvel em água etilenicamente insaturado apresentando grupos ácidos na molécula à pasta fluida obtida na etapa 1, e em seguida a polimerização da mistura para se obter uma pasta fluida em que as partículas primárias são aglomeradas. No método, um grau molar de neutralização X do produto parcialmente neutralizado (A) é ajustado maior que um grau molar de neutralização Y do produto parcialmente neutralizado (B), e também uma diferença entre o grau molar de neutralização X e o grau molar de neutralização Y é ajustado (...).

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] A presente invenção refere-se a um método para a produção de uma resina absorvente de água e, particularmente, a um método para a produção de uma resina absorvente de água através de um método de polimerização em suspensão de fase reversa.
TÉCNICA ANTECEDENTE
[0002] Suprimentos higiênicos, tais como fraldas de papéis e absorventes higiênicos, e artigos absorventes, tais como, as chamadas folhas (pet sheets) para animais de estimação são geralmente produzidas usando uma grande quantidade de resinas sintéticas e agentes modificadores, tais como, folhas superiores, folhas posteriores, adesivos de fusão a quente, materiais elásticos, resinas absorventes de água e fibras de celulose, e, portanto, podem às vezes gerar odor que se originam de componentes de matérias-primas. Uma vez que suprimentos higiênicos são aplicados ao corpo humano, mesmo ligeiro odor pode tornar usuários desconfortáveis e é necessário tornar os suprimentos higiênicos inodoros. Em particular, uma resina absorvente de água como um material principal de suprimentos higiênicos apresenta um ligeiro odor que se origina de uma substância que é usada no processo de produção e o odor é provável ser gerado no momento de absorção de água, Portanto, é fortemente desejável, reduzir odor de uma resina absorvente de água, intrinsecamente.
[0003] São conhecidos como uma resina absorvente de água que deve ser usada em suprimentos higiênicos, um ácido poliacrílico parcialmente neutralizado, um produto neutralizado de um polímero de enxerto amido-ácido acrílico, um hidrolisato de um polímero de enxerto amido-acrilonitrila, um produto saponificado de um copolímero de éster de ácido acrílico-acetato de vinila e similares. Considera-se que a causa de odor gerado pela resina absorvente de água permanece principalmente no método de produção. Isto é, uma vez que a resina absorvente de água deve ser usada para suprimentos higiênicos é geralmente na forma de um pó, a qual é frequentemente produzida por um método de polimerização em suspensão de fase reversa, pelo qual uma resina absorvente de água em pó é facilmente produzida. De acordo com o método de polimerização, uma solução aquosa de monômero é suspensa em um meio de dispersão e a suspensão obtida é polimerizada, e desse modo, o meio de dispersão pode ser uma razão de odor a partir da resina absorvente de água.
[0004] São conhecidos como o método de produção de uma resina absorvente de água por meio de um método de polimerização em suspensão de fase reversa, vários métodos, por exemplo, um método em que um éster de ácido graxo de sacarose é utilizado como um agente coloidal protetor quando um ácido carboxílico α,β- insaturado e uma solução aquosa de um sal de metal alcalino deste, são polimerizados em um solvente hidrocarboneto tipo petróleo na presença ou ausência de um agente de reticulação usando um iniciador de polimerização radical (Literatura de Patente 1), um método em que um éster de ácido graxo poliglicerílico apresentando um HLB de 2 a 16, é usado como um tensoativo quando um ácido carboxílico α,β-insaturado e uma solução aquosa de 25% em massa ou mais de um sal de metal alcalino deste, são polimerizados em um solvente hidrocarboneto tipo petróleo na presença ou ausência de um agente de reticulação usando um iniciador de polimerização radical (Literatura de Patente 2) e similares. Contudo, todos os métodos de produção têm por objetivo aperfeiçoar capacidade de absorção de água e não prestar atenção ao odor, e não se pode dizer que qualquer resina absorvente de água obtida suprime odor.
[0005] Também, suprimentos higiênicos têm um problema de odor a partir de outro ponto de vista. Isto é, uma vez que suprimentos higiênicos visam à absorção de fluidos corporais tais como urina e sangue humano, há um problema de que a supressão de odor, por exemplo, o odor de amônia, gerado com o lapso de tempo após absorção de um fluido corporal ser necessária. Considera-se também que o odor é suprimido pelo uso de um esterilizador. Contudo, em suprimentos higiênicos aos quais inocuidade é particularmente necessária, odor é geralmente suprimido por controlar o pH de uma resina absorvente de água, por si próprio, ou o pH de um material absorvente, utilizando uma resina absorvente de água. Por exemplo, a Literatura de Patente 3 descreve um método no qual um ajustador de pH tal como um ácido orgânico como o ácido cítrico ou ácido adípico, um ácido poliacrílico apresentando um grau de 50% ou menos de neutralização, ou uma camada de celulose de troca iônica é adicionada em um material absorvente. Também, a Literatura de Patente 4 descreve um método em que um polímero absorvente de água apresentando um grau de 70% molar ou menos de neutralização é revestido por entrar em contato com um componente ácido de uma solução aquosa de ácido orgânico, tal como uma solução aquosa de ácido cítrico. Além disso, a Literatura de Patente 5 descreve um método em que as partículas finas são fixadas sobre uma superfície de uma resina absorvente de água contendo grupo ácido por meio de tratamento das partículas de resina com um composto polimerizável radical, desse modo, ajustando um índice de neutralização do grupo ácido na superfície de um absorvente a menos que no seu interior.
[0006] Entretanto, o método de Literatura de Patente 3 apresenta um problema na eficiência econômica uma vez que o ajustador de pH é dispendioso. Além disso, uma vez que o ajustador de pH, por si só, não apresenta absorvência líquida, as características de absorção de um material absorvente pode ser prejudicada. O método de Literatura de Patente 4 apresenta um problema na eficiência econômica, uma vez que um componente ácido é dispendioso, e também, a etapa de revestimento é complicada. Além disso, o método de Literatura de Patente 5 apresenta baixa praticabilidade uma vez que o processo de produção é complicado e problemático, e também o composto polimerizável radical contendo o grupo ácido não reagido pode permanecer e, portanto, a aplicação do material absorvente obtido para suprimentos higiênicos apresenta preocupações em segurança.
LITERATURAS DA TÉCNICA ANTERIOR LITERATURAS DE PATENTES
[0007] Literatura de Patente 1: Pedido de Patente Japonesa Aberta à inspeção pública No. 61-087702
[0008] Literatura de Patente 2: Pedido de Patente Japonesa Aberta à inspeção pública No. 62-172006
[0009] Literatura de Patente 3: Pedido de Patente Japonesa Aberta à inspeção pública No. 62-028402
[00010] Literatura de Patente 4: Pedido de Patente Japonesa Aberta à inspeção pública No. 2010-518213
[00011] Literatura de Patente 5: Pedido de Patente Japonesa Aberta à inspeção pública No. 2010-094656
SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMAS A SEREM RESOLVIDOS PELA INVENÇÃO
[00012] Um objetivo da presente invenção é suprimir odor que se origina de um meio de dispersão, e odor gerado com o lapso de tempo após absorção de um fluido corporal; ou similares, por meio de um método simples, com relação a uma resina absorvente de água produzida por um método de polimerização em suspensão de fase reversa.
MEIOS PARA RESOLVER OS PROBLEMAS
[00013] Os presentes inventores verificaram que, no caso de produção de uma resina absorvente de água por meio de um método de polimerização em suspensão de fase reversa, quando uma solução aquosa contendo um produto parcialmente insaturado de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água apresentando grupos ácidos na molécula é permitido submeter-se à polimerização em suspensão de fase reversa de etapas múltiplas em um meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo, e também um grau de neutralização molar de um produto parcialmente neutralizado contido na solução aquosa usada em cada etapa de polimerização é controlado, a quantidade do meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo restante na resina absorvente de água obtida notavelmente diminui, e desse modo, odor da resina absorvente de água, por si só, pode ser significativamente suprimido. Os presentes inventores também verificaram que, quando a resina absorvente de água assim obtida absorve um fluido corporal ou similar, é possível suprimir a formação de uma substância de odor, tal como amônia que pode causar a geração de odor com o lapso de tempo.
[00014] A presente invenção foi concluída com base nesses resultados. A presente invenção é direcionada a um método de produção de uma resina absorvente por meio de um método de polimerização em suspensão de fase reversa, o método incluindo; etapa 1 de dispersão de uma primeira solução aquosa contendo um produto parcialmente neutralizado (A) de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água apresentando grupos ácidos na molécula em um meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo na presença de um agente de dispersão, e em seguida, polimerização da dispersão resultante para obter uma lama contendo partículas primárias de um polímero, e etapa 2 de adição de uma segunda solução aquosa contendo um produto parcialmente neutralizado (B) de um monômero etilenicamente insaturado solúvel em água apresentando grupos ácidos na molécula à lama obtida na etapa 1, e então polimerização da mistura resultante para obter uma lama em que as partículas primárias são aglomeradas, em que um grau molar de neutralização X do produto parcialmente neutralizado (A) é fixado como sendo maior que um grau molar de neutralização Y do produto parcialmente neutralizado (B), e também uma diferença entre o grau molar de neutralização X e o grau molar de neutralização Y é fixado em 5% ou mais. O agente de dispersão que deve ser usado neste relatório, é de pelo menos um componente selecionado do grupo que consiste em um tensoativo e um agente de dispersão tipo polímero.
[00015] Nesse método de produção, a adição e polimerização da segunda solução aquosa poderão ser repetidas na etapa 2.
[00016] Em um modo preferido desse método de produção, o grau molar de neutralização X é fixado em 65 a 94%, e também o grau molar de neutralização Y é fixado em 56 a 89%.
[00017] O monômero etilenicamente insaturado solúvel em água que apresenta grupos ácidos na molécula que deve ser usado nesse método de produção é, por exemplo, pelo menos um componente entre esses de ácido acrílico e ácido metacrílico. O tensoativo é pelo menos um tipo selecionado do grupo que consiste em um éster de ácido graxo poliglicerílico, um éster de ácido graxo de sacarose e um éster de ácido graxo sorbitano. Além disso, o agente de dispersão tipo polímero é pelo menos um tipo selecionado do grupo que consiste em um polietileno modificado com anidrido maleico, um polipropileno modificado com anidrido maleico, um copolímero de etileno-propileno modificado com anidrido maleico, um copolímero de etileno-anidrido maleico, um copolímero de propileno-anidrido maleico, um copolímero de etileno-propileno-anidrido maleico, um polietileno, um polipropileno, um copolímero de etileno-propileno, um polietileno oxidado, um polipropileno oxidado e um copolímero de etileno-propileno oxidado.
[00018] Nesse método de produção, é preferido que a primeira solução aquosa seja dispersa no solvente tipo hidrocarboneto de petróleo contendo o agente de dispersão tipo polímero, e o tensoativo é, além disso, adicionado à dispersão obtida, e em seguida a mistura resultante é polimerizada na etapa 1.
[00019] Esse método de produção, adicionalmente, inclui a etapa 3 de pós-reticulação da resina absorvente de água obtida na etapa 2 usando um agente de pós-reticulação. Nesse caso, o agente de pós- reticulação que deve ser usado é usualmente pelo menos um tipo selecionado do grupo que consiste em éter etileno glicol diglicidílico, éter polietileno glicol diglicidílico, éter etileno glicol triglicidílico, éter polietileno glicol triglicidílico, éter glicerol diglicidílico, éter poliglicerol diglicidílico, éter glicerol triglicidílico, éter poliglicerol triglicidílico, éter propileno glicol poliglicidílico, éter polipropileno glicol poliglicidílico, éter glicerol poliglicidílico e éter poliglicerol poliglicidílico.
[00020] No método de produção da presente invenção, uma solução aquosa contendo um produto parcialmente neutralizado de um monômero solúvel em água etilenicamente insaturado que apresenta grupos ácidos na molécula, o qual é permitido submeter-se à polimerização em suspensão de fase reversa de etapas múltiplas em um meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo, e também um grau molar de neutralização de um produto parcialmente neutralizado contido na solução aquosa usada em cada estágio de polimerização é controlado. Portanto, é possível pelo método produzir uma resina absorvente de água, do qual odor que se origina do meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo é suprimido, e também o qual, pode suprimir formação de uma substância de odor tal como amônia, após absorção de um fluido corporal ou similar.
[00021] A presente invenção de acordo com outro ponto de vista refere-se a um material absorvente, e esse material absorvente inclui a resina absorvente de água obtenível pelo método de produção de acordo com a presente invenção, e uma fibra hidrófila.
[00022] A presente invenção de acordo ainda com outro ponto de vista refere-se a um artigo absorvente, e este artigo absorvente inclui uma folha permeável a líquidos, uma folha impermeável a líquidos, e o material absorvente da presente invenção retido entre essas folhas.
[00023] O material absorvente e o artigo absorvente da presente invenção são produzidos utilizando uma resina absorvente de água produzida pelo método de produção da presente invenção. Portanto, o odor do material absorvente e artigo absorvente, por si só, é significativamente suprimido, e também a formação de uma substância de odor derivada de um fluido corporal absorvido, ou seus similares podem ser suprimidos.
[00024] Outros objetivos e resultado da presente invenção serão mencionados na seguinte descrição detalhada.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[00025] Fig. 1 é uma vista esquemática de um aparelho usado nos Exemplos para a medição de uma capacidade de absorção de água sob uma carga.
MODALIDADES DA INVENÇÃO
[00026] No método de produção de uma resina absorvente de água de acordo com a presente invenção, uma solução aquosa contendo um produto parcialmente neutralizado de um monômero solúvel em água etilenicamente insaturado apresentando grupos ácidos na molécula é aplicada a um método de polimerização em suspensão de fase reversa de etapas múltiplas.
[00027] O produto parcialmente neutralizado de um monômero solúvel em água etilenicamente insaturado apresentando grupos ácidos na molécula que deve ser usado neste relatório é um produto obtido por grupos ácidos parcialmente neutralizantes de um monômero solúvel em água etilenicamente insaturado que apresenta grupos ácidos na molécula. Exemplos do monômero solúvel em água etilenicamente insaturado que apresentam grupos ácidos na molécula incluem aqueles que apresentam grupos carboxila como grupos ácidos, tais como, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido 2-acrilamida - 2-metilpropanossulfônico, ácido 2-metacrilamida-2-metilpropanossulfônico e ácido maleico. Esses monômeros poderão ser usados isolados, ou dois ou mais tipos desses poderão ser usados em combinação.
[00028] É particularmente preferível utilizar, como o monômero solúvel em água etilenicamente insaturado que apresenta grupos ácidos na molécula, ácido acrílico ou ácido metacrílico ou uma mistura destes, uma vez que é facilmente disponível industrialmente, e também a resina absorvente de água que deve ser obtida apresente desempenho satisfatório de absorção de água.
[00029] O produto parcialmente neutralizado de um monômero solúvel em água etilenicamente insaturado que apresenta grupos ácidos na molécula é um produto obtido por neutralização parcialmente dos grupos ácidos com um composto alcalino para formar um sal. Exemplos do composto alcalino a ser usado para a neutralização geralmente incluem vários compostos de lítio, sódio, potássio ou amônio, por exemplo, hidróxidos, carbonatos e hidrogenocarbonatos. É particularmente preferível utilizar um composto de sódio ou de potássio, uma vez que é facilmente disponível ou industrialmente, ou é fácil de preparar, e também a resina absorvente de água que deve ser obtida apresente desempenho satisfatório de absorção de água.
[00030] No método de produção da presente invenção, pelo menos dois tipos, cada um apresentando um grau molar de neutralização diferente, são usados como um produto parcialmente neutralizado de um monômero solúvel em água etilenicamente insaturado que apresenta grupos ácidos na molécula (daqui por diante, algumas vezes referidos simplesmente, de um “produto parcialmente neutralizado") de acordo com o estágio de um método de polimerização em suspensão de fase reversa de etapas múltiplas. Isto é, na presente invenção, pelo menos dois tipos, por exemplo, um produto parcialmente neutralizado (A) que deve ser usado em um primeiro estágio de polimerização de um método de polimerização em suspensão de fase reversa, e um produto parcialmente neutralizado (B), apresentando um grau molar de neutralização diferente daquele do produto parcialmente neutralizado (A) que deve ser usado no segundo estágio, ou estágios subsequentes do método de polimerização, são preparados.
[00031] Neste relatório, o grau molar de neutralização X do produto parcialmente neutralizado (A) é ajustado em valor maior que o grau molar de neutralização Y do produto parcialmente neutralizado (B). Uma diferença (X - Y) entre o grau molar de neutralização X do produto parcialmente neutralizado (A) e o grau molar de neutralização Y do produto parcialmente neutralizado (B) é fixado em 5% ou mais. É possível produzir a resina absorvente de água objetiva, a qual exerce o resultado de supressão de odor abaixo mencionado, por escolher adequadamente, produtos parcialmente neutralizados que diferem no grau molar de neutralização, no método de polimerização em suspensão de fase reversa de etapas múltiplas. A partir do ponto de vista de intensificar o resultado de supressão de odor abaixo mencionado, uma diferença entre o grau molar de neutralização X e o grau molar de neutralização Y é preferencialmente, fixado em 10% ou mais, mais preferencialmente, de 15% ou mais, e particular e preferencialmente, 20% ou mais.
[00032] O grau molar de neutralização X do produto parcialmente neutralizado (A) é usualmente ajustado em 65 a 94%, de preferência de 70 a 90%, mais preferivelmente, de 75 a 85%, e particularmente, de preferência de 80 a 85%. Por outro lado, o grau molar de neutralização Y do produto parcialmente neutralizado (B) é usualmente ajustado em 56 a 89%, mais preferencialmente, de 60 a 85%, ainda mais preferencialmente, de 65 a 80%, ainda mais preferencialmente, de 65 a 75%, e particularmente, de preferência de 65 a 70%.
[00033] Com relação a uma combinação do grau molar de neutralização X do produto parcialmente neutralizado (A) e o grau molar de neutralização Y do produto parcialmente neutralizado (B), além das condições acima mencionadas, na resina absorvente de água obtida por um método de polimerização em suspensão de fase reversa de etapas múltiplas, um grau molar de neutralização Z de grupos ácidos que se originam do produto parcialmente neutralizado (A) e do produto parcialmente neutralizado (B) é preferencialmente selecionado de 60 a 90%, mais preferencialmente, de 65 a 85%, e ainda mais preferencialmente, de 70 a 80%. A resina absorvente de água obtida pode facilmente atingir o resultado de supressão de odor abaixo mencionado por meio de seleção do grau molar de neutralização Z conforme descrito acima. Quando o grau molar de neutralização Z é menor que 60%, grupos ácidos são menos prováveis de serem ionizados, e desse modo, capacidade de absorção de água da resina absorvente de água poderá diminuir. Em contraste, quando o grau de neutralização Z excede a 90%, a resina absorvente de água poderá causar irritação na pele no caso de sua utilização para suprimentos higiênicos.
[00034] Na presente invenção, cada grau molar de neutralização é o valor determinado por meio de cálculo do tipo e utilização de matérias-primas no momento de preparação de um produto parcialmente neutralizado.
[00035] A solução aquosa contendo um produto parcialmente neutralizado (A) ou um produto parcialmente neutralizado (B) (daqui por diante, algumas vezes referida como uma “solução aquosa de monômero") poderá conter outros monômeros que são copolimerizáveis com o produto parcialmente neutralizado (A) ou o produto parcialmente neutralizado (B). Exemplos do monômero (daqui por diante, algumas vezes referido como um “monômero (C)") incluem monômeros não iônicos insaturados tais como, acrilamida, metacrilamida, N, N-dimetilacrilamida, N, N-dimetilmetacrilamida, acrilato de 2-hidroxietila, metacrilato de 2-hidroxietila, N- metilolacrilamida e N-metilolmetacrilamida; monômeros insaturados contendo grupo amino tais como, acrilato de dietilaminoetila, metacrilato de dietilaminoetila, acrilato de dietilaminopropila e metacrilato de dietilaminopropila; e produtos quaternizados dos mesmos.
[00036] Na solução aquosa de monômero, uma proporção molar do monômero (C) para o produto parcialmente neutralizado (A), ou um produto parcialmente neutralizado (B) (produto parcialmente neutralizado (A), ou um produto parcialmente neutralizado (B): monômero (C)) é, de preferência, dentro de uma faixa de 100:0 a 60:40, mais preferencialmente, de 100:0 a 70:30, e ainda mais preferencialmente, de 100:0 a 80:20.
[00037] Na solução aquosa de monômero, concentração total do produto parcialmente neutralizado (A) ou o produto parcialmente neutralizado (B) e o monômero (C) é usualmente ajustada dentro de uma faixa de 20% em massa ou mais, e uma concentração saturada ou inferior, de preferência entre 30 a 55%, em massa, e mais preferencialmente de 35 a 46% em massa. A solução aquosa de monômero pode manter uma alta produtividade da resina absorvente de água, enquanto evitando uma reação rápida, por meio de ajuste da concentração total dentro da faixa acima.
[00038] A solução aquosa de monômero poderá opcionalmente conter um agente de reticulação interno. Exemplos do agente de reticulação interno incluem polióis tais como, etileno-glicol, polietileno- glicol, 1,4-butanodiol, glicerina e trimetilolpropano, ésteres poli- insaturados apresentando dois ou mais grupos vinila obtidos por reação de polióis com ácidos insaturados tais como ácido acrílico e ácido metacrílico; bisacrilamidas, tais como N,N'-meti- lenobisacrilamida; e compostos de poliglicidila apresentando dois ou mais grupos glicidila, tais como, éter diglicidílico de etileno-glicol, éter diglicidílico de polietileno-glicol, éter triglicidílico de etileno-glicol, éter triglicidílico de polietileno glicol, éter diglicidílico de glicerol, éter diglicidílico de poliglicerol, éter triglicidílico de glicerol, éter triglicidílico de poliglicerol, éter poliglicidílico de propileno glicol, éter poliglicidílico de polipropileno glicol, éter poliglicidílico de glicerol e éter poliglicidílico de poliglicerol. Esses agentes de reticulação interno podem ser utilizados isoladamente, ou dois ou mais tipos dos mesmos, podem ser utilizados em combinação.
[00039] A utilização do agente de reticulação interno é, de preferência, 3 partes em massa ou menos, mais preferivelmente, de 1 parte em massa, ou menos, e ainda mais preferencialmente de 0,001 a 0,1 parte em massa, com relação a 100 partes em massa da quantidade total do produto parcialmente neutralizado (A) ou (B) e o monômero (C) contido na solução aquosa de monômero. Quando a utilização excede a 3 partes em massa, desempenho de absorção de água da resina absorvente de água que deve ser obtida poderá ser prejudicado devido à reticulação em excesso.
[00040] A solução aquosa de monômero pode conter adicionalmente um agente de transferência de cadeia e um agente espessante, opcionalmente. Exemplos de agentes de transferência de cadeias utilizáveis incluem compostos, tais como tióis, ácidos tiólicos, alcoóis secundários, ácido hipofosforoso e ácido fosforoso. Esses agentes de transferência de cadeias podem ser utilizados isoladamente, ou dois ou mais tipos dos mesmos, podem ser utilizados em combinação. Exemplos de espessantes utilizáveis incluem carboximetilcelulose, hidroxietilcelulose, hidroxipropilcelulose,metilcelulose, polietileno glicol, ácido poliacrílico, ácido poliacrílico neutralizado e poliacrilamida. Esses espessantes podem ser utilizados isoladamente, ou dois ou mais tipos dos mesmos, podem ser utilizados em combinação.
[00041] Na polimerização de uma solução aquosa de monômero por meio de um método de polimerização em suspensão de fase reversa de etapas múltiplas, primeiro, uma solução aquosa de monômero contendo um produto parcialmente neutralizado (A) (daqui por diante, algumas vezes referido como uma “primeira solução aquosa") é adicionada e dispersa em um meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo na presença de um agente de dispersão, e em seguida polimerização de primeiro estágio é realizada (etapa 1). O agente de dispersão que deve ser usado neste relatório é pelo menos um componente entre esses de um tensoativo e um agente de dispersão tipo polímero. Nesta etapa, a dispersão da primeira solução aquosa no meio de dispersão tipo hidrocarboneto de petróleo é, preferencialmente, realizada através de adição e dispersão da primeira solução aquosa no meio de dispersão tipo hidrocarboneto de petróleo contendo um agente de dispersão do tipo polímero adicionado nela no progresso, e, em seguida, um tensoativo é ainda adicionado e disperso na dispersão destes. De acordo com tal polimerização de primeiro estágio preferível, a quantidade do meio de dispersão tipo hidrocarboneto de petróleo remanescente na resina absorvente de água obtida é efetivamente reduzida e, assim, o odor da resina absorvente de água, por si só, pode ser eficazmente suprimido.
[00042] Exemplos de meio de dispersão tipo hidrocarboneto de petróleo de utilizáveis neste relatório, incluem hidrocarbonetos alifáticos apresentando de 6 a 8 átomos de carbono, tais como n- hexano, n-heptano, 2-metil-hexano, 3-metil-hexano e n-octano; hidrocarbonetos alicíclicos apresentando de 6 a 8 átomos de carbono tais como cicloexano, metilciclopentano e metilcicloexano; hidrocarbonetos aromáticos tais como benzeno, tolueno e xileno; e quaisquer misturas destes. Pelo menos um tipo selecionado de, entre os hidrocarbonetos alifáticos apresentando de 6 a 7 átomos de carbono e de hidrocarbonetos alicíclicos apresentando de 6 a 7 átomos de carbono é preferencialmente usado, uma vez que são facilmente disponíveis, e econômicos industrialmente.
[00043] O uso do meio de dispersão tipo hidrocarboneto de petróleo é preferencialmente ajustado dentro de uma faixa de, 40 a 600 partes em massa, mais preferencialmente, de 50 a 400 partes em massa, e ainda mais preferencialmente, de 60 a 200 partes em massa, com relação a 100 partes em massa da primeira solução aquosa, uma vez que a primeira solução aquosa pode ser uniformemente dispersa e também a temperatura de polimerização é facilmente controlada.
[00044] Exemplos de tensoativos utilizáveis neste relatório incluem tensoativos não iônicos tais como, ésteres de ácidos graxos de sorbitano, ésteres de ácidos graxos de polioxietileno-sorbitano, ésteres de ácidos graxos poliglicerílico, ésteres de ácidos graxos de polioxietileno glicerílico, ésteres de ácidos graxos de sacarose, ésteres de ácidos graxos de sorbitol, ésteres de ácidos graxos de polioxietileno-sorbitol, éter de polioxietileno alquílico, éter de polioxietileno-alquilfenílico, óleo de rícino de polioxietileno, óleo de rícino de polioxietileno hidrogenado, éter de polioxietileno alquilalilformaldeído condensado, éter de polioxietileno- polioxipropilalquílico, éster de ácidos graxos de polietileno glicol, alquilglicosídeo, N-alquilgliconamida, amida de ácidos graxos de polioxietileno e alquilamina de polioxietileno; e tensoativos aniônicos tais como sal de ácidos graxos, sal de ácido aquilbenzenossulfônico, sal de ácido alquilmetil táurico, sal de éter alquilfenílico-éster de ácido sulfúrico, ácido sulfônico éter polioxietileno alquílico e um sal deste, ácido fosfórico éter polioxietileno alquilfenílico e um sal deste e, ácido fosfórico éter polioxietileno alquílico e um sal deste. Esses tensoativos poderão ser usados isoladamente, ou dois ou mais tipos destes, poderão ser utilizados em combinação. Entre esses tensoativos, um tensoativo não iônico, em particular, pelo menos um tipo entre esses de ésteres de ácidos graxos poliglicerílicos, ésteres de ácidos graxos de sacarose e ésteres de ácidos graxos de sorbitano é preferencialmente usado a partir do ponto de vista de estabilidade de dispersão da primeira solução aquosa no meio de dispersão tipo hidrocarboneto de petróleo.
[00045] Não há nenhuma limitação particular sobre o valor de HLB do tensoativo, uma vez que a forma de partículas primárias de um polímero obtido pela polimerização de primeiro estágio varia dependendo do tipo do tensoativo a ser utilizado. Por exemplo, um tensoativo apresentando o valor de HLB dentro de uma faixa de 5 ou menos é preferencialmente usado no caso de um éster de ácido graxo de sacarose ou de um éster de ácido graxo de sorbitano, enquanto que um tensoativo apresentando o valor de HLB dentro de uma faixa de 10 ou menos é preferencialmente utilizado no caso de um éster de ácido graxo poliglicerílico.
[00046] O uso do agente tensoativo é de preferência de 0,01 a 5 partes, em massa, e mais preferencialmente, de 0,05 a 3 partes em massa, relativamente a 100 partes em massa da primeira solução aquosa. Quando o uso do tensoativo é inferior a 0,01 parte em massa, estabilidade de dispersão da primeira solução aquosa no meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo pode deteriorar-se. Em contraste, quando a utilização excede a 5 partes, em massa, o resultado correspondente à utilização é menos provável de ser obtido, e desse modo a eficiência econômica poderá ser prejudicada.
[00047] Não há nenhuma limitação particular sobre o método de adição de um tensoativo para o meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo, e é possível utilizar um método em que um tensoativo é adicionado a uma primeira solução aquosa antecipadamente, e um método em que um tensoativo é adicionado diretamente a um meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo. Neste último caso, uma vez que a primeira solução aquosa pode ser dispersa e estabilizada a um curto período de tempo, o tensoativo é diluído, preferencialmente, com ou dissolvido em uma pequena quantidade do meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo antecipadamente para utilização.
[00048] Exemplos de agentes de dispersão do tipo polímero, utilizáveis na presente invenção incluem um polietileno modificado com anidrido maleico, um polipropileno modificado com anidrido maleico, um copolímero de etileno-propileno modificado com anidrido maleico, um copolímero de etileno-anidrido maleico, um copolímero de propileno-anidrido maleico, um copolímero de anidrido-etileno- propileno, um polietileno, um polipropileno, um copolímero de etileno- propileno, um polietileno oxidado, um polipropileno oxidado, um copolímero de etileno-propileno-oxidado, um copolímero de etileno- ácido acrílico, etilcelulose, etilidroxietilcelulose, um polibutadieno modificado com anidrido maleico, um EPDM (terpolímero de etileno/propileno/dieno) modificado com anidrido maleico, e similares. Esses agentes de dispersão do tipo polímero poderão ser usados isolados, ou dois ou mais tipos dos mesmos podem ser utilizados em combinação.
[00049] Entre os agentes de dispersão do tipo polímero, é particularmente preferido usar pelo menos um tipo entre aqueles de, um polietileno modificado com anidrido maleico, um polipropileno modificado com anidrido maleico, um copolímero de etileno-propileno modificado com anidrido maleico, um copolímero de etileno-anidrido maleico, um copolímero de propileno-anidrido maleico, um polietileno, um polipropileno, um copolímero de etileno-propileno, um polietileno oxidado, um polipropileno oxidado e um copolímero de etileno- propileno oxidado.
[00050] Uma vez que o agente de dispersão do tipo polímero é preferencialmente, dissolvido ou disperso no meio de dispersão do tipo hidrocarboneto de petróleo antes de sua utilização, um agente de dispersão do tipo polímero que apresenta um peso molecular mássico médio de 20.000 ou menos, é preferencialmente utilizado. Em particular, prefere-se utilizar um agente de dispersão do tipo polímero apresentando um peso molecular mássico médio de 10.000 ou menos, e mais preferencialmente, de 5.000 ou menos.
[00051] A utilização do agente de dispersão do tipo polímero é preferencialmente ajustada em 5 partes em massa ou menos, em relação a 100 partes em massa da primeira solução aquosa. Em particular, a utilização é preferencialmente ajustada dentro de uma faixa de 0,01 a 3 partes em massa, e mais preferencialmente, de 0,05 a 2 partes em massa. Quando a utilização do agente de dispersão do tipo polímero excede a 5 partes em massa, o resultado correspondente à utilização é menos provável de ser obtido, e desse modo, a eficiência econômica pode ser prejudicada.
[00052] A primeira solução aquosa é polimerizada enquanto é dispersa no meio de dispersão à base de hidrocarboneto de petróleo, sob agitação. Exemplos da lâmina de agitação utilizados na agitação incluem uma pá de hélice, uma lâmina de pá, uma lâmina âncora, uma lâmina de turbina, uma lâmina de Pfaudler, uma lâmina de fita, Lâmina de Full Zone (nome comercial de Shinko Pantec Co., Ltd.), Lâmina de Max Blend (nome comercial de Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), e Supermix (nome comercial de Satake Chemical Equipment Mfg., Ltd.).
[00053] As condições de agitação podem ser apropriadamente ajustadas de acordo com o diâmetro desejado de gotículas de dispersão da primeira solução aquosa no meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo. Isto é, o tipo, o diâmetro da lâmina e a velocidade de rotação da lâmina de agitação podem ser selecionados apropriadamente, de modo a obter o diâmetro desejado de gotícula de dispersão da primeira solução aquosa.
[00054] Na polimerização da primeira solução aquosa, um iniciador de polimerização via radical livre solúvel em água é utilizado. Exemplos do iniciador de polimerização radicalar solúvel em água incluem persulfatos, tais como, persulfato de potássio, persulfato de amônio e persulfato de sódio; peróxidos, tais como peróxido de hidrogênio, e compostos azo tais como dicloridreto de 2,2'-azobis (2- amidinopropano), dicloridreto de 2,2'-azobis-[N-(2-carboxietil)-2- metilpropiondiamina] tetraidratado, dicloridreto de 2,2'-azobis-(1-imino- 1-pirrolidino-2-metilpropano) e 2,2'-azobis [2-metil-N-(2-hidroxietil)- propionamida].
[00055] Entre esses iniciadores de polimerização, o persulfato de potássio, persulfato de amônio, persulfato de sódio e dicloridreto de 2,2'-azobis (2-amidinopropano) são preferidos, uma vez que são facilmente disponíveis e facilmente manuseados. O iniciador de polimerização via radical livre solúvel em água pode também ser utilizado em combinação com um agente redutor tal como um sulfito ou ácido ascórbico, de modo a utilizá-lo como um iniciador de polimerização redox.
[00056] Usualmente, a utilização do iniciador de polimerização via radical livre solúvel em água é preferencialmente, ajustado dentro de uma faixa de 0,01 a 1 parte em massa, em relação a 100 partes em massa da quantidade total de monômeros (isto é, a quantidade total de um produto parcialmente neutralizado (A) e um monômero (C)) contida na primeira solução aquosa. Quando a utilização é inferior a 0,01 parte em massa, a taxa de polimerização pode diminuir. Em contraste, quando a utilização excede a 1 parte, em massa, uma reação de polimerização ocorre rapidamente e, desse modo, existe um problema com a garantia de segurança.
[00057] Não há nenhuma limitação particular no tempo da adição de um iniciador de polimerização via radical solúvel em água para o sistema de reação. Usualmente, o iniciador de polimerização via radical solúvel em água é preferencialmente, adicionado à primeira solução aquosa, antecipadamente.
[00058] A temperatura de reação no momento de polimerização da primeira solução aquosa pode ser ajustada de acordo com o tipo e quantidade do iniciador de polimerização a ser utilizado, e, assim, não pode ser completamente determinada. A temperatura de reação é preferencialmente, ajustada dentro de uma faixa de 20 a 100°C, e mais preferencialmente, de 40 a 90°C. Quando a temperatura de reação é inferior a 20°C, a taxa de polimerização pode diminuir. Em contraste, quando a temperatura de reação excede a 100°C, uma reação de polimerização ocorre rapidamente e, desse modo, existe um problema com a garantia de segurança.
[00059] No caso de se utilizar um agente de reticulação interno na polimerização na etapa 1, é preferido que o agente de reticulação interno seja adicionado à primeira solução aquosa antecipadamente, tal como descrito acima. Alternativamente, o agente de reticulação interno pode ser adicionado ao meio de dispersão do tipo hidrocarboneto de petróleo, além disso, à primeira solução aquosa.
[00060] Uma lama contendo partículas primárias de um polímero formado pela polimerização do produto parcialmente neutralizado (A) e o monômero (C) contido na primeira solução aquosa é obtido por etapa 1, isto é, a etapa de polimerização de primeiro estágio. Neste relatório, o tamanho de partícula (tamanho de partícula médio) das partículas primárias é preferencialmente dentro de uma faixa de 20 a 200 μm, mais preferencialmente, de 30 a 150 μm, e particular e preferencialmente, de 40 a 100 μm, de modo a obter uma resina absorvente de água que apresenta um tamanho de partícula aglomerada moderada pela etapa 2 abaixo mencionada. Este tamanho de partícula é o valor medido em relação às partículas obtidas por coleta de uma parte da pasta que é obtida pela reação após conclusão da polimerização na etapa 1, seguido por desidratação e secagem. O tamanho de partículas das partículas primárias pode ser controlado pela seleção das condições de agitação do meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo e da temperatura de reação.
[00061] Em seguida, uma solução aquosa de monômero contendo um produto parcialmente neutralizado (B) (daqui por diante, algumas vezes referida como uma "segunda solução aquosa") é adicionada à suspensão (lama) obtida na etapa 1, e a polimerização em suspensão de fase reversa de segundo estágio é realizada para se obter uma suspensão de uma resina absorvente de água que apresenta um tamanho de partículas desejado, em que as partículas primárias obtidas na etapa 1 são aglomeradas (etapa 2).
[00062] Neste relatório, é usualmente necessário que um efeito do agente de dispersão utilizado na etapa 1 seja reduzido, de modo que a segunda solução aquosa não forme gotículas independentes. Portanto, o agente de dispersão é de preferência, precipitado por arrefecimento da suspensão obtida na etapa 1 antes de realização da etapa 2.
[00063] Na etapa 2, a pasta que contém a segunda solução aquosa adicionou nesta é agitada e a reação é realizada na presença do mesmo iniciador de polimerização por radical solúvel em água como aquele utilizado na etapa 1, enquanto se mistura uniformemente todo o sistema de reação. A utilização do iniciador de polimerização por radical solúvel em água que deve ser utilizado nesta invenção é preferencialmente, ajustado dentro de uma faixa de 0,01 a 1 parte em massa, com relação a 100 partes em massa da quantidade total de monômeros (isto é, a quantidade total de um produto parcialmente neutralizado (B) e um monômero (C)), contido na segunda solução aquosa. Quando a utilização é inferior a 0,01 parte em massa, as partículas primárias são menos prováveis a ser aglomeradas. Em contraste, quando a utilização excede a 1 parte em massa, uma reação de polimerização ocorre rapidamente e, desse modo, existe um problema com a garantia de segurança. Não há nenhuma limitação particular sobre o momento da adição de um iniciador de polimerização por radical solúvel em água para o sistema de reação. Usualmente, o iniciador de polimerização via radical solúvel em água é preferencialmente adicionado à segunda solução aquosa, antecipadamente.
[00064] A temperatura de reação nesta etapa pode ser ajustada de acordo com o tipo e quantidade do iniciador de polimerização por radical solúvel em água a ser utilizado, e, assim, não pode ser completamente determinada. Normalmente, a temperatura de reação é preferencialmente ajustada dentro de uma faixa de 20 a 100°C, e mais preferencialmente de 40 a 90°C. Quando a temperatura de reação é inferior a 20°C, as partículas primárias são menos prováveis a ser aglomeradas. Em contraste, quando a temperatura de reação excede a 100°C, a reação de polimerização ocorre rapidamente e, desse modo, existe um problema com a garantia de segurança.
[00065] Nessa etapa, as partículas primárias são aglomeradas por meio de polimerização do monômero contido na segunda solução aquosa para obter uma lama contendo partículas aglomeradas apresentando um tamanho de partículas maiores. O tamanho de partículas médio das partículas aglomeradas pode ser controlado por um estado de precipitação de um agente de dispersão a partir da suspensão obtida na etapa 1, e a quantidade total dos monômeros contida na segunda solução aquosa para a quantidade total dos monômeros contida na primeira solução aquosa utilizada na etapa 1. A partir deste ponto de vista, a quantidade da segunda solução aquosa (em termos da quantidade total de um produto parcialmente neutralizado (B) e um monômero (C)), que deve ser adicionado na presente etapa é preferencialmente, de 50 a 300 partes em massa, mais preferencialmente, de 80 a 220 partes em massa, ainda mais preferencialmente, de 100 a 200 partes em massa, e particular e preferencialmente, de 120 a 180 partes em massa, em relação a 100 partes em massa, da quantidade de primeira solução aquosa (em termos da quantidade total de um produto parcialmente neutralizado (A) e um monômero (C)) a ser utilizado na etapa 1, de modo a obter partículas aglomeradas com um tamanho médio de partículas moderado.
[00066] Na etapa 2, para a finalidade de ajustar o tamanho médio de partículas, de partículas aglomeradas, e melhorar a produtividade, a segunda solução aquosa é adicionalmente adicionada à suspensão obtida e a polimerização pode ser repetida. Também é possível repetir de tal modo de polimerização em vários momentos. O grau molar de neutralização Y do produto parcialmente neutralizado (B) contido na segunda solução aquosa que deve ser usada nesse caso é de preferência o mesmo ou menor que o grau molar de neutralização Y do produto parcialmente neutralizado (B) contido na segunda solução aquosa utilizada na polimerização de segundo estágio de modo que o resultado desodorizante da resina absorvente de água abaixo mencionada, por si próprio, não é prejudicado.
[00067] No método de produção da presente invenção, a resina absorvente de água objetiva é obtida como uma forma em pó aplicando uma etapa de secagem de remoção do meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo e umidade da suspensão obtida na etapa 2. A etapa de secagem pode ser realizada sob pressão normal ou sob pressão reduzida, e também pode ser realizada sob um fluxo de gás, tal como um fluxo de gás de nitrogênio, de modo a melhorar a eficiência de secagem. Quando a etapa de secagem é realizada sob pressão normal, a temperatura de secagem é preferencialmente, de 70 a 250°C, mais preferencialmente, de 80 a 180°C, ainda mais preferencialmente, de 80 a 140°C, e particular e preferencialmente, de 90 a 130°C. Quando a etapa de secagem é realizada sob pressão reduzida, a temperatura de secagem é preferencialmente, de 60 a 100°C, e mais preferencialmente, de 70 a 90°C.
[00068] As partículas aglomeradas obtidas na etapa 2, isto é, as partículas de resina absorvente de água podem ser opcionalmente submetidas a um tratamento de pós-reticulação usando um agente de reticulação. Uma vez que a densidade de reticulação de uma camada de superfície das partículas de resina absorvente de água é aumentada pelo tratamento de pós-reticulação, várias características, tais como capacidade de absorção de água sob carga, taxa de absorção de água e resistência de gel podem ser intensificadas, e desse modo, adequabilidade como uma resina absorvente de água para suprimentos higiênicos pode ser acentuada.
[00069] O agente de reticulação que deve ser usado para o tratamento pós-reticulação (daqui por diante, algumas vezes referido como um “agente de pós-reticulação") é preferencialmente um agente de reticulação que apresenta dois ou mais grupos funcionais que apresentam reatividade com um grupo funcional que se origina de um produto parcialmente neutralizado (A) ou (B), e exemplos destes, incluem polióis tais como etileno glicol, propileno glicol, 1,4-butanodiol, trimetilolpropano, glicerina, polioxietileno glicol, polioxipropileno glicol e poliglicerina; compostos de poliglicidila tais como éter etileno-glicol diglicidílico, éter polietileno-glicol diglicidílico, éter etileno-glicol triglicidílico, éter polietileno glicol triglicidílico, éter glicerol diglicidílico, éter poliglicerol diglicidílico, éter glicerol triglicidílico, éter poliglicerol triglicidílico, éter propileno glicol poliglicidílico, éter polipropileno glicol poliglicidílico, éter glicerol poliglicidílico e éter poliglicerol poliglicidílico; compostos haloepóxi tais como compostos epicloroidrina, epibromoidrina e α-metilepicloroidrina; compostos de isocianato tais como diisocianato de 2,4-tolileno e diisocianato de hexametileno; compostos de oxetano tais como metanol 3-metil-3-oxetano, metanol 3-etil-3-oxetano, metanol 3-butil-3-oxetano, etanol 3-metil-3-oxetano, etanol 3-etil-3-oxetano e etanol 3-butil-3-oxetano; compostos de oxazolina tal como 1,2-etilenobisoxazolina; e compostos de carbonato, tais como, carbonato de etileno. Esses agentes de pós-reticulação podem ser usados isolados, ou dois ou mais tipos dos mesmos podem ser utilizados em combinação.
[00070] É particularmente preferido selecionar, como o agente de pós-reticulação, um agente de pós-reticulação, que por si só, é menos provável servir como uma fonte de odor, de modo a suprimir de forma mais eficaz a geração de odor da resina absorvente de água. A partir de tal ponto de vista, entre os agentes de pós-reticulação acima mencionados, prefere-se particularmente, utilizar pelo menos um tipo entre aqueles de éter etileno-glicol diglicidílico, éter polietileno-glicol diglicidílico, éter etileno-glicol triglicidílico, éter polietileno glicol triglicidílico, éter glicerol diglicidílico, éter poliglicerol diglicidílico, éter glicerol triglicidílico, éter poliglicerol triglicidílico, éter propileno glicol poliglicidílico, éter polipropileno glicol poliglicidílico, éter glicerol poliglicidílico e éter poliglicerol poliglicidílico, cada um apresentando excelente reatividade.
[00071] A utilização do agente de pós-reticulação é usualmente ajustado dentro de uma faixa de 0,005 a 5 partes em massa em relação a 100 partes em massa da quantidade total do produto parcialmente neutralizado (A) e do monômero (C) contido na primeira solução aquosa, e do produto neutralizado (B) e do monômero (C) contido na segunda solução aquosa. Essa utilização é maispreferencialmente de 0,01 a 3 partes em massa, ainda mais preferencialmente, de 0,02 a 1 parte em massa, ainda mais preferencialmente, de 0,03 a 0,5 parte em massa, e particular e preferencialmente de 0,04 a 0,2 parte em massa. Quando a quantidade de adição do agente de pós-reticulação é inferior a 0,005 partes em massa, várias características, tais como a capacidade de absorção de água em carga, a taxa de absorção de água e a resistência do gel da resina absorvente de água obtida é menos provável de ser melhorados. Em contraste, quando a quantidade de adição excede a 5 partes em massa, não apenas a capacidade de absorção de água da resina absorvente de água obtida é bastante prejudicada, mas também o agente de pós-reticulação não reagido pode permanecer, e a resina absorvente de água obtida pode gerar odor a partir do agente de pós-reticulação não reagido.
[00072] O tratamento de pós-reticulação pode ser realizado em qualquer momento após conclusão de etapa 2, e não há limitação particular no tempo de execução. O tratamento de pós-reticulação é preferencialmente realizado na forma da etapa de secagem da lama obtida na etapa 2, sob a quantidade residual de umidade dentro de um faixa de 1 a 200 partes em massa, mais preferencialmente de 5 a 100 partes em massa, e ainda mais preferencialmente de 10 a 50 partes em massa, em relação a 100 partes em massa da resina absorvente de água obtida. As várias características objetivas podem ser melhoradas de forma mais eficaz através da realização do tratamento de pós-reticulação, na presença de umidade, desse modo, controlada.
[00073] Quando o tratamento de pós-reticulação é aplicado, água e um solvente orgânico hidrófilo podem, opcionalmente, ser utilizados como um solvente. Exemplos de solventes orgânicos hidrófilos utilizáveis incluem alcoóis inferiores, tais como álcool metílico, álcool etílico, álcool n-propílico e álcool isopropílico; cetonas tais como acetona e metiletil-cetona; éteres tais como éter dietílico, dioxano e tetraidrofurano, amidas, tais como N,N -dimetilformamida; e sulfóxidos tais como sulfóxido de dimetila. Esses solventes orgânicos hidrófilos poderão ser utilizados isoladamente, ou dois ou mais tipos podem ser usados em combinação.
[00074] A fim de intensificar o resultado de supressão de odor gerado a partir da resina absorvente de água, por si só, o solvente que deve ser usado neste relatório é preferencialmente, um solvente com menos odor, especialmente água, álcool metílico ou álcool etílico, e, particular e preferencialmente, água.
[00075] A temperatura de reação no momento do tratamento de pós-reticulação é preferencialmente, de 50 a 250°C, mais preferencialmente, de 60 a 180°C, ainda mais preferencialmente, de 60 a 140°C, e particular e preferencialmente, de 70 a 120°C.
[00076] A partir do ponto de vista de conferir fluidez moderada, a resina absorvente de água obtida pelo método de produção da presente invenção é preferencialmente, seca, de modo que o teor de umidade torna-se 20% ou menos, e particularmente, de 1 a 15% ou 3 a 10%. A fim de aperfeiçoar fluidez, a resina absorvente de água obtida pode ser usada na forma de uma mistura com um pó de sílica amorfa.
[00077] Na resina absorvente de água obtida pelo método de produção da presente invenção, a quantidade restante do meio de dispersão do tipo hidrocarboneto de petróleo é usualmente controlada a 2.000 ppm ou menos, e em particular, uma quantidade vestigial de 1.500 ppm ou menos, de 1.000 ppm ou menos, 500 ppm ou menos, 300 ppm ou menos, ou de 100 ppm ou menos, dependendo das condições de produção. Portanto, odor da resina absorvente de água, por si só, pode ser suprimido muito eficazmente. Em particular, no caso de utilização da resina absorvente de água em suprimentos higiênicos, odor da resina absorvente de água, por si próprio, o qual é provável aumentar quando um fluido corporal tal como urina é absorvida, pode ser eficazmente suprimido. Portanto, a resina absorvente de água é menos provável tornar o corpo humano desconfortável. Embora dependendo do tipo de meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo, em geral, quando a quantidade restante do meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo é de 2.000 ppm ou menos, o sentido olfativo do ser humano nos permite detectar o odor que é significativamente suprimido em comparação com uma resina absorvente de água obtida por um método de produção convencional em que não é dada atenção ao odor. Quando a quantidade remanescente é de 1.000 ppm ou menos, o odor é menos provável de ser detectado, embora possa variar entre os indivíduos. Quando a quantidade remanescente é de 100 ppm ou menos, pode-se dizer que nenhum odor é detectado sem variação individual.
[00078] A resina absorvente de água obtida pelo método de produção da presente invenção é menos provável de tornar o corpo humano desconfortável, e é, portanto, adequada para aplicação em suprimentos higiênicos, tais como fraldas e produtos para higiene menstrual, No caso de utilização da resina absorvente de água em suprimentos higiênicos, mesmo após absorção de um fluido corporal tal como urina ou sangue, é possível suprimir eficazmente odor gerado com o lapso de tempo, tal como odor de amônia.
[00079] Quando a resina absorvente de água obtida pela presente invenção é pretendida para utilização em suprimentos higiênicos, é preferível controlar o tamanho de partícula médio dentro de uma faixa de 200 a 800 μm, ajustando várias condições, durante a produção. O tamanho de partícula médio é mais preferencialmente, de 250 a 600 μm, ainda mais preferencialmente, de 300 a 550 μm, e particular e preferencialmente, de 350 a 500 μm.
[00080] Quando a resina absorvente de água obtida pela presente invenção é pretendida para uso em suprimentos higiênicos na forma do material absorvente abaixo mencionado, existe um problema de que o material absorvente, parcialmente depois da compressão torna- se duro, se uma grande quantidade de partículas de grandes dimensões está presente na resina absorvente de água. Há também um problema de que, quando uma grande quantidade de partículas pequenas está presente na resina absorvente de água, as partículas são propensas a se moverem no material absorvente, e, portanto, a uniformidade do material absorvido é prejudicada. Consequentemente, a resina absorvente de água que deve ser usada no material absorvente para suprimentos higiênicos é preferencialmente, uma resina absorvente de água apresentando distribuição limitada de tamanho de partículas, isto é, uma resina absorvente de água apresentando menos uniformidade de distribuição de tamanho de partícula. Por esta razão, no método de produção da presente invenção, é preferido controlar a uniformidade de distribuição do tamanho de partículas da resina absorvente de água dentro de uma faixa de 1,0 a 2,2, e particularmente, de 1,0 a 2,0 ou de 1,2 a 1,8, ajustando várias condições durante a produção.
[00081] A capacidade de absorção de água da resina absorvente de água obtida pela presente invenção é usualmente de 30 g/g ou mais, sob a qual bloqueio de gel pode ser impedido e capacidade de absorção pode ser aumentada. Em particular, a capacidade de absorção de água pode ser controlada, mais preferencialmente, dentro de uma faixa de 35 a 85 g/g, ainda mais preferencialmente, de 40 a 75 g/g, e particular e preferencialmente, de 45 a 70 g/g, ajustando várias condições durante a produção.
[00082] A capacidade de absorção de solução salina sob uma carga da resina absorvente de água obtida pela presente invenção é geralmente de 12 mL/g ou mais, em que as características de absorção de líquido são menos prováveis de ser prejudicadas, mesmo quando a resina absorvente de água é utilizada sob uma carga (sob uma carga de 4,14 kPa). Em particular, capacidade de absorção de solução salina sob a mesma carga pode ser mais preferencialmente, controlada a 14 mL/g ou mais, ainda mais preferencialmente, de 16 mL/g ou mais, e particular e preferencialmente, de 18 mL/g ou mais, ajustando várias condições durante a produção.
[00083] Além disso, o pH de um gel da resina absorvente de água obtida pela presente invenção torna-se usualmente de 3,5 a 7,5 em que uma menor irritação à pele surge e odor tipificado por amônia gerado após absorção de um fluido corporal pode ser mais eficazmente suprimido. Em particular, o pH de um gel pode ser controlado, de preferência, dentro de um faixa de 4,0 a 7,0, ainda mais preferencialmente, de 4,5 a 6,5, e particular e preferencialmente, de 5,0 a 6,0, ajustando várias condições, durante a produção.
[00084] O material absorvente da presente invenção contém uma resina absorvente de água obtenível pelo método de produção da presente invenção e uma fibra hidrófila, e é usado em suprimentos higiênicos, por exemplo, fraldas descartáveis e produtos para higiene menstrual. No material absorvente, a resina absorvente de água e fibra hidrófila são utilizadas, por exemplo, em uma estrutura de mistura uniformemente combinadas, uma estrutura em sanduíche em que uma resina absorvente de água é retida entre fibras hidrófilas em camadas, ou uma estrutura de acondicionamento em que uma mistura de uma resina absorvente de água e uma fibra hidrófila é embrulhada em folha de embalagem que apresenta uma permeabilidade a líquidos, tal como papel de seda.
[00085] É possível usar, como a fibra hidrófila, por exemplo, fibras de celulose, tais como, uma polpa tal como algodão, obtida a partir de madeira, de uma polpa mecânica, uma polpa química e uma polpa semiquímica; e fibras celulósicas artificiais, tais como fibras de raiom e fibras de acetato. A fibra hidrófila pode conter, como um reforço de um material absorvente, fibras produzidas de uma resina sintética tal como poliamida, poliéster ou poliolefina.
[00086] O teor da resina absorvente de água no material absorvente é usualmente de 10 a 90% em massa, preferencialmente, de 15 a 80% em massa, mais preferencialmente, de 20 a 70% em massa, e ainda mais preferencialmente, de 30 a 65% em massa. Quando o teor da resina absorvente de água é inferior a 10% em massa, a capacidade de absorção diminui, e, assim, o vazamento de líquido e o fluxo de retorno poderão aumentar. Em contraste, quando o teor excede a 90% em massa, não apenas o custo do material absorvente poderá ser maior, mas também o toque do material absorvente pode tornar-se difícil. Portanto, há inconveniência na utilização do material absorvente em suprimentos higiênicos.
[00087] O artigo absorvente da presente invenção é um artigo em que um material absorvente da presente invenção é retido entre uma folha permeável a líquidos (folha de topo) através da qual um líquido aquoso permeia e uma folha impermeável a líquidos (folha traseira) através do qual um líquido aquoso não permeado e é utilizado, por exemplo, como suprimentos higiênicos para receber um fluido corporal, tal como urina ou sangue, tais como fraldas descartáveis e produtos de higiene menstrual; e as chamadas folhas (pet sheets) para animais domésticos de estimação. No caso de folhas para animais de estimação, o líquido aquoso que deve ser absorvido pelas folhas para animal de estimação é assumido ser alimentos fluidos, bebidas e similares, além de fluidos corporais de animais.
[00088] Exemplos da folha permeável a líquidos que podem ser utilizados neste relatório incluem tecidos não urdidos produzidos de polietileno, polipropileno, poliéster e poliamida, e folhas de resina sintética porosa. Exemplos da folha impermeável a líquidos incluem uma película produzida de uma resina sintética e uma folha feita de um material compósito constituído de uma película produzida de uma resina sintética e um tecido não urdido. A resina sintética pode ser de polietileno, polipropileno, poliéster, poliamida ou similares.
[00089] O tamanho e forma do artigo absorvente podem ser arbitrariamente, ajustados de acordo com a utilização pretendida, e o artigo absorvente é usado de modo que o lado de uma folha permeável a líquidos pode ser a superfície em contato com o corpo, ou a superfície sobre a qual os animais se repousam.
EXEMPLOS
[00090] A presente invenção será especificamente descrita abaixo por meio de exemplos e exemplos comparativos, mas a presente invenção não se limita a esses exemplos.
Exemplo 1 Preparação da primeira solução aquosa
[00091] Em um balão de Erlenmeyer de 500 ml, 92 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado, neutralizado a 94% molar por adição gota a gota de 165,3 g de uma solução aquosa contendo 23,4% em massa de hidróxido de sódio enquanto se arrefecia exteriormente o balão, e, em seguida, completamente dissolvido por agitação à temperatura ambiente. À solução resultante, 0,11 g de persulfato de potássio e 9,2 mg de N, N'- metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma primeira solução aquosa de um monômero.
Preparação da segunda solução aquosa
[00092] Em um balão de Erlenmeyer de 500 ml, 110,4 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado, neutralizado a 56% molar por adição gota a gota de 115,7 g de uma solução aquosa contendo 23,9% em massa de hidróxido de sódio enquanto se arrefecia exteriormente o balão, e, em seguida, completamente dissolvido por agitação à temperatura ambiente. À solução resultante, 0,13 g de persulfato de potássio e 11,0 mg de N, N'-metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma segunda solução aquosa de um monômero.Essa segunda solução aquosa foi mantida sob uma temperatura de aproximadamente 23°C.
Etapa 1
[00093] Preparou-se um balão com fundo redondo cilíndrico separável com um diâmetro interno de 100 mm, equipado com um condensador de refluxo, um funil de gotejamento, um tubo de introdução de gás nitrogênio e um agitador (lâmina de agitação, incluindo pás impulsoras com lâmina de duas camadas e 4 direcionadas, apresentando cada lâmina um diâmetro da lâmina de 50 mm). Neste balão, 500 ml de n-heptano foram carregados e, em seguida, 0,92 g de estearato de sacarose apresentando o HLB de 3 (fabricado por Mitsubishi-Kagaku Foods Corporation, sob o nome comercial de "Ryoto Sugar Ester S-370") e 0,92 g de um copolímero de etileno-propileno modificado com anidrido maleico (fabricado por Mitsui Chemicals, Inc. sob o nome comercial de "Hi-WAX 1105A") foram adicionados. Após ser dissolvido por aquecimento a 80°C, a mistura foi arrefecida a 50°C.
[00094] Após ajustar a velocidade de rotação do agitador em 450 rpm, a primeira solução aquosa foi adicionada no frasco separável e mantida a 35°C por 30 minutos, enquanto se substitui a atmosfera dentro do balão com azoto. Em seguida, o balão foi aquecido por imersão em um banho de água de 70°C, desse modo realizando a polimerização até se obter uma suspensão de partículas primárias esféricas. Usando um banho de óleo de 120°C, a destilação azeotrópica de água e n-heptano, foi realizada, desse modo removendo água apenas fora do sistema a partir de uma parte da suspensão em lama, e em seguida, n-heptano foi evaporado, seguido de secagem para obter partículas primárias esféricas apresentando um tamanho médio de partículas de 80 μm. Esse tamanho médio de partículas foi medido pelo método descrito na avaliação abaixo mencionado (na condição de "resina absorvente de água" é lida como "partículas primárias") usando uma suspensão obtida através da realização de uma etapa 1, além da suspensão que deve ser aplicada à etapa 2 abaixo mencionada. Tal método de medição de um tamanho médio de partículas de partículas primárias foi empregado devido à reprodutibilidade satisfatória de etapa 1, e o mesmo método aplicado aos outros exemplos abaixo mencionados e exemplos comparativos.
Etapa 2
[00095] Após alterar a velocidade de rotação de agitação da suspensão em lama obtida na etapa 1, para 1.000 rpm e arrefecimento a 23°C, a segunda solução aquosa foi adicionada à suspensão. Após manter o balão por 30 minutos enquanto se substitui a atmosfera dentro do balão com nitrogênio, o balão foi aquecido por imersão novamente em um banho de água de 70°C realizando assim a polimerização até se obter uma suspensão contendo partículas secundárias em que as partículas primárias são aglomeradas.
Etapa de pós-reticulação
[00096] Após a etapa 2, o balão foi aquecido usando um banho de óleo de 120°C e destilação azeotrópica de água e n-heptano foi realizada removendo, desse modo, 236,8 g de água para fora do sistema durante refluxo de n-heptano. Para o conteúdo no balão, adicionou-se 8,10 g de uma solução aquosa contendo 2% de éter etileno-glicol diglicidílico como um agente de pós-reticulação. Em seguida, o balão foi mantido a 80°C por 2 horas, o n-heptano foi vaporizado, seguido por secagem para se obter 213,7 g de uma resina absorvente de água composta de partículas secundárias que apresentam uma superfície reticulada.
Exemplo 2
[00097] Em um balão de Erlenmeyer de 500 ml, 92 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado e neutralizado até 90% molar por adição gota a gota de 156,2 g de uma solução aquosa contendo 23,7% em massa de hidróxido de sódio enquanto arrefecendo externamente o balão, e, em seguida, completamente dissolvido por agitação sob temperatura ambiente. À solução resultante, 0,11 g de persulfato de potássio e 9,2 mg de N, N'-metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma primeira solução aquosa de um monômero.
[00098] Em um balão de Erlenmeyer de 500 mL separado, 119,6 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado e em seguida neutralizado até 60% molar por adição gota a gota de 139,5 g de uma solução aquosa contendo 23,0% em massa de hidróxido de sódio enquanto arrefecendo exteriormente o balão. À solução resultante, 0,14 g de persulfato de potássio e 12,0 mg de N, N'-metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma segunda solução aquosa de um monômero. Esta segunda solução aquosa foi mantida a uma temperatura de cerca de 23°C.
[00099] Utilizando a primeira solução aquosa e a segunda solução aquosa mencionadas acima, as etapas 1 e 2 de Exemplo 1 foram realizadas da mesma maneira para se obter uma suspensão contendo partículas secundárias em que partículas primárias (tamanho de partículas médio de 80 μm) são aglomeradas. Com relação a essa suspensão, realizou-se a etapa de pós-reticulação de Exemplo 1. Na etapa de pós-reticulação, a quantidade de água removida do sistema por meio de destilação azeotrópica de água e n-heptano foi alterada para 251,3 g, e a quantidade adicional da solução aquosa contendo 2% de éter etileno glicol diglicidílico foi alterada para 8,46 g, respectivamente, para obter 222,0 g de uma resina absorvente de água composta de partículas secundárias que apresentam uma superfície reticulada.
Exemplo 3 Preparação da primeira solução aquosa
[000100] Em um balão de Erlenmeyer de 500 ml, 92 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado, neutralizado a 85% molar por adição gota a gota de 141,0 g de uma solução aquosa contendo 24,8% em massa de hidróxido de sódio enquanto se arrefecia exteriormente o balão, e, em seguida, completamente dissolvido por agitação à temperatura ambiente. À solução resultante, 0,11 g de persulfato de potássio e 9,2 mg de N, N'- metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma primeira solução aquosa de um monômero.
Preparação de segunda solução aquosa
[000101] Em um balão de Erlenmeyer de 500 mL separado, 128,8 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado, e em seguida neutralizado até 65% molar por adição gota a gota de 167,1 g de uma solução aquosa contendo 22,4% em massa de hidróxido de sódio, enquanto se arrefecia externamente o balão. À solução resultante, 0,15 g de persulfato de potássio e 12,9 mg de N, N'-metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma segunda solução aquosa de um monômero. Essa segunda solução aquosa foi mantida a uma temperatura de cerca de 22o C.
Etapa 1
[000102] Um balão com fundo redondo cilíndrico separável apresentando um diâmetro interno de 100 mm, equipado com um condensador de refluxo, um funil de gotejamento, um tubo de introdução de gás nitrogênio e um agitador (lâmina de agitação, incluindo pás impulsoras com duas camadas e 4-direcionadas, cada lâmina apresentando um diâmetro da lâmina de 50 mm), foi preparado. Neste balão, 500 ml de n-heptano foi carregado e em seguida 0,92 g de um estearato de sacarose apresentando o HLB de 3 (fabricado por Mitsubishi-Kagaku Foods Corporation, sob o nome comercial de "Ryoto Sugar Ester S-370") e 0,92 g de um copolímero de etileno- propileno modificado com anidrido maleico (fabricado por Mitsui Chemicals, Inc. sob o nome comercial de "Hi-WAX 1105A") foram adicionados. Após ser dissolvida por aquecimento a 80°C, a mistura foi arrefecida a 50°C.
[000103] Após ajustar a velocidade de rotação do agitador em 500 rpm, a primeira solução aquosa foi adicionada no balão separável e mantida a 35°C por 30 minutos, enquanto se substitui a atmosfera dentro do balão com nitrogênio. Em seguida, o balão foi aquecido por imersão em um banho de água de 70°C, desse modo realizando a polimerização até se obter uma suspensão de partículas primárias esféricas. Usando um banho de óleo de 120°C, a destilação azeotrópica de água e n-heptano, foi realizada, desse modo removendo água apenas fora do sistema a partir de uma parte da suspensão em lama, e em seguida, n-heptano foi evaporado, seguido de secagem para obter partículas primárias esféricas apresentando um tamanho médio de partículas de 60 μm.
Etapa 2
[000104] Após alterar a velocidade de rotação de agitação da suspensão obtida na etapa 1 para 1.000 rpm e arrefecimento a 22°C, a segunda solução aquosa foi adicionada à suspensão. Após manter o balão por 30 minutos, enquanto se substitui a atmosfera dentro do balão com nitrogênio, o balão foi aquecido por imersão novamente em um banho de água de 70°C realizando desse modo, a polimerização para obter uma suspensão em lama contendo partículas secundárias em que as partículas primárias são aglomeradas.
Etapa de pós-reticulação
[000105] Após a etapa 2, o balão foi aquecido usando um banho de óleo de 120°C e destilação azeotrópica de água e n-heptano foi realizada removendo desse modo, 257,3 g de água fora do sistema, enquanto refluxo de n-heptano. Para o conteúdo no balão, adicionou- se 8,83 g de uma solução aquosa contendo 2% de éter etileno-glicol diglicidílico como um agente de pós-reticulação. Em seguida, o balão foi mantido a 80°C por 2 horas, o n-heptano foi vaporizado, seguido de secagem para se obter 231,1 g de uma resina absorvente de água composta de partículas secundárias apresentando uma superfície reticulada.
Exemplo 4 Preparação da primeira solução aquosa
[000106] Em um balão de Erlenmeyer de 500 ml, 92 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado, neutralizado a 90% molar por adição gota a gota de 156,2 g de uma solução aquosa contendo 23,7% em massa de hidróxido de sódio enquanto se arrefecia exteriormente o balão, e, em seguida, completamente dissolvido por agitação à temperatura ambiente. À solução resultante, 0,11 g de persulfato de potássio e 9,2 mg de éter etileno-glicol diglicidílico foram adicionados e dissolvidos para preparar uma primeira solução aquosa de um monômero.
Preparação da segunda solução aquosa
[000107] Em um balão de Erlenmeyer de 500 mL separado, 128,8 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foram carregados, e em seguida neutralizados a 60% molar, adicionando, gota a gota 150,2 g de uma solução aquosa contendo 23,0% em massa de hidróxido de sódio enquanto arrefecendo externamente o balão. À solução resultante, 0,15 g de persulfato de potássio e 12,9 mg de N, N'-metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma segunda solução aquosa de um monômero. Essa segunda solução aquosa foi mantida a uma temperatura de cerca de 23°C.
Etapa 1
[000108] Preparou-se um balão com fundo redondo cilíndrico separável apresentando um diâmetro interno de 100 mm, equipado com um condensador de refluxo, um funil de gotejamento, um tubo de introdução de gás nitrogênio e um agitador (lâmina de agitação, incluindo pás impulsoras com lâmina de duas camadas 4- direcionadas, apresentando cada lâmina um diâmetro de lâmina de 50 mm). Nesse balão, 500 ml de n-heptano foram carregados e, em seguida, 0,92 g de um copolímero de etileno-propileno modificado com anidrido maleico (fabricado por Mitsui Chemicals, Inc. sob o nome comercial de "Hi-WAX 1105A") foi adicionado. Após ser dissolvido por aquecimento a 80°C, a mistura foi arrefecida a 60°C.
[000109] Após ajustar a velocidade de rotação do agitador a 300 rpm, a primeira solução aquosa foi adicionada em uma protuberância para o balão separável utilizando o funil. Após ajustar a temperatura interna a 40°C, a primeira solução aquosa foi dispersa por meio de agitação por 10 minutos. Subsequentemente, uma solução preparada por dissolução de 0,92 g de um estearato de sacarose apresentando o HLB de 3 (fabricado por Mitsubishi-Kagaku Foods Corporation, sob o nome comercial de "Ryoto Sugar Ester S-370"), como um tensoativo em 8,5 g de n-heptano com aquecimento foi adicionado ao balão separável utilizando o funil. Após alterar a velocidade de agitação para 500 rpm, a primeira solução aquosa foi ainda dispersa.
[000110] Após ajustar a velocidade de rotação do agitador em 300 rpm, a primeira solução aquosa foi adicionada em uma protuberância ao balão separável utilizando o funil. Após ajustar a temperatura interna em 40°C, a primeira solução aquosa foi dispersa por agitação de 10 minutos. Subsequentemente, uma solução preparada por dissolução de 0,92 g de estearato de sacarose apresentando o HLB de 3 (fabricado por Mitsubishi-Kagaku Foods Corporation, sob o nome comercial de "Ryoto Sugar Ester S-370"), como um tensoativo em 8,5 g de n-heptano com aquecimento foi adicionada ao balão separável utilizando o funil. Após alterar a taxa de agitação para 500 rpm, a primeira solução aquosa foi adicionalmente dispersa.
[000111] Após ajustar a velocidade de rotação do agitador em 450 rpm, o balão separável foi mantido a 40°C por 30 minutos, enquanto se substitui a atmosfera dentro do balão separável com nitrogênio. Em seguida, o balão foi aquecido por imersão em um banho de água de 70°C realizando desse modo, a polimerização até se obter uma suspensão de partículas primárias esféricas. Utilizando um banho de óleo de 120°C, realizou-se a destilação azeotrópica de água e n- heptano, desse modo, a remoção da água apenas fora do sistema a partir de uma parte da suspensão, e em seguida, n-heptano foi vaporizado, seguido por secagem para se obter partículas primárias esféricas apresentando um tamanho médio de partículas de 80 μm.
Etapa 2
[000112] Após alterar a velocidade de rotação de agitação da suspensão obtida na etapa 1 para 1.000 rpm e arrefecimento a 23°C, a segunda solução aquosa foi adicionada à suspensão. Após manter o balão por 30 minutos, enquanto se substitui a atmosfera dentro do balão com nitrogênio, o balão foi aquecido por imersão novamente em um banho de água de 70°C realizando assim a polimerização até se obter uma suspensão contendo partículas secundárias em que as partículas primárias são aglomeradas.
Etapa de pós-reticulação
[000113] Após a etapa 2, o frasco foi aquecido usando um banho de óleo de 120°C e destilação azeotrópica de água e n-heptano foi realizada, removendo desse modo, 251,7 g de água fora do sistema enquanto refluxo de n-heptano. O conteúdo no balão, 8,83 g de uma solução aquosa contendo 2% de éter etileno glicol diglicidílico como um agente de pós-reticulação foram adicionados. Em seguida, o balão foi mantido a 80°C por 2 horas, n-heptano foi vaporizado, seguido por secagem até se obter 230,9 g de uma resina absorvente de água composta de partículas secundárias apresentando uma superfície reticulada.
Exemplo Comparativo 1 Preparação da primeira solução aquosa
[000114] Em um balão de Erlenmeyer de 500 ml, 92 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado, neutralizado a 64% molar por meio de adição gota a gota de 118,6 g de uma solução aquosa contendo 22,2% em massa de hidróxido de sódio enquanto se arrefecia externamente o balão, e em seguida, completamente dissolvido por agitação a temperatura ambiente. À solução resultante, 0,11 g de persulfato de potássio e 9,2 mg de N,N'-metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma primeira solução aquosa de um monômero.
Preparação da segunda solução aquosa
[000115] Em um balão de Erlenmeyer de 500 ml, 101,2 de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado, e em seguida neutralizado a 64% molar por meio de adição gota a gota de 130,5 g de uma solução aquosa contendo 22,2% em massa de hidróxido de sódio enquanto se arrefecia externamente o balão. À solução resultante, 0,12 g de persulfato de potássio e 10,1 mg de N,N'-metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma segunda solução aquosa de um monômero. Essa segunda solução aquosa foi mantida sob uma temperatura de cerca de 23°C.
Etapa 1
[000116] Preparou-se um balão com fundo redondo cilíndrico separável apresentando um diâmetro interno de 100 mm, equipado com um condensador de refluxo, um funil de gotejamento, um tubo de introdução de gás nitrogênio e um agitador (lâmina de agitação, incluindo pás impulsoras de duas camadas 4-direcionadas, cada lâmina apresentando um diâmetro da lâmina de 50 mm). Nesse balão, 500 ml de n-heptano foram carregados e, em seguida, 0,92 g de estearato de sacarose apresentando o HLB de 3 (fabricado por Mitsubishi-Kagaku Foods Corporation, sob o nome comercial de "Ryoto Sugar Ester S-370") e 0,92 g de um copolímero de etileno- propileno modificado com anidrido maleico (fabricado por Mitsui Chemicals, Inc. sob o nome comercial de "Hi-WAX 1105A") foram adicionados. Após ser dissolvida por aquecimento a 80°C, a mistura foi arrefecida a 50°C.
[000117] Após ajustar a velocidade de rotação do agitador em 450 rpm, a primeira solução aquosa foi adicionada ao balão separável e mantida a 35°C durante 30 minutos, enquanto se substitui a atmosfera dentro do balão separável com nitrogênio. Em seguida, o balão foi aquecido por imersão em um banho de água de 70°C realizando desse modo, a polimerização até se obter uma suspensão de partículas primárias esféricas. Usando um banho de óleo de 120°C, destilação azeotrópica de água e n-heptano foi realizada, desse modo, removendo água apenas fora do sistema a partir de uma parte da suspensão, e em seguida, n-heptano foi vaporizado, seguido por secagem para se obter partículas primárias esféricas apresentando um tamanho médio de partículas de 80 μm.
Etapa 2
[000118] Após alterar a velocidade de rotação de agitação da suspensão obtida na etapa 1 para 1.000 rpm, e arrefecimento a 23°C, a segunda solução aquosa foi adicionada à suspensão. Após manter o balão por 30 minutos, enquanto se substitui a atmosfera dentro do balão com nitrogênio, o balão foi aquecido por imersão novamente em um banho de água de 70°C realizando desse modo, polimerização até se obter uma suspensão contendo partículas secundárias em que as partículas primárias são aglomeradas.
Etapa de pós-reticulação
[000119] Após a etapa 2, o balão foi aquecido usando um banho de óleo de 120°C e destilação azeotrópica de água e n-heptano foi realizada removendo desse modo, 212,3 g de água fora do sistema enquanto refluxo de n-heptano. Para o conteúdo no balão, adicionou- se 7,73 g de uma solução aquosa contendo 2% de éter etileno-glicol diglicidílico como um agente de pós-reticulação. Em seguida, o balão foi mantido a 80°C por 2 horas, n-heptano foi vaporizado, seguido por secagem para se obter 196,3 g de uma resina absorvente de água composta de partículas secundárias que apresentam uma superfície reticulada.
Exemplo Comparativo 2
[000120] Em um balão de Erlenmeyer de 500 ml, 92 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado e neutralizado a 68% molar por adição gota a gota de 131,4 g de uma solução aquosa contendo 21,3% em massa de hidróxido de sódio, enquanto se arrefecia externamente o balão, e em seguida completamente dissolvido por meio de agitação sob temperatura ambiente. À solução resultante, 0,11 g de persulfato de potássio e 9,2 mg de N,N'-metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma primeira solução aquosa de um monômero
[000121] Utilizando a primeira solução aquosa e a segunda solução aquosa acima mencionadas preparadas do mesmo modo que a segunda solução aquosa utilizada no Exemplo 3, as etapas 1 e 2 do Exemplo 3 foram realizadas da mesma forma para se obter uma suspensão contendo partículas secundárias em que partículas primárias (tamanho médio de partículas de 60 μm) são aglomeradas. Com relação a essa suspensão, realizou-se a etapa de pós-reticulação de Exemplo 3. Na etapa de pós-reticulação, a quantidade de água removida fora do sistema por destilação azeotrópica de água e n- heptano foi alterada para 256,9 g para obter 229,8 g de uma resina absorvente de água composta de partículas secundárias apresentando uma superfície reticulada.
Exemplo Comparativo 3
[000122] Em um balão de Erlenmeyer de 500 ml, 92 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado, neutralizado a 95% molar por adição gota a gota de 146,9 g de uma solução aquosa contendo 26,6% em massa de hidróxido de sódio enquanto se arrefecia externamente o balão, e em seguida, completamente dissolvido por meio de agitação sob temperatura ambiente. À solução resultante, 0,11 g de persulfato de potássio e 9,2 mg de N,N'-metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma primeira solução aquosa de um monômero.
[000123] Em um balão de Erlenmeyer de 500 mL separado, 101,2 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado, e em seguida neutralizado a 95% molar por adição gota a gota de 161,6 g de uma solução aquosa contendo 26,6% em massa de hidróxido de sódio enquanto se arrefecia externamente o balão. À solução resultante, 0,12 g de persulfato de potássio e 10,1 mg de N,N'- metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma segunda solução aquosa de um monômero. Essa segunda solução aquosa foi mantida sob uma temperatura de cerca de 23°C.
[000124] Utilizando a primeira solução aquosa e a segunda solução aquosa acima mencionadas, as etapas 1 e 2 do Exemplo Comparativo 1 foram realizadas da mesma forma para se obter uma suspensão contendo partículas secundárias em que as partículas primárias (tamanho médio de partículas de 80 μm) são aglomeradas. Com relação a essa suspensão, a etapa de pós-reticulação de Exemplo Comparativo 1 foi realizada. Na etapa de pós-reticulação, a quantidade de água removida fora do sistema por meio de destilação azeotrópica de água e n-heptano foi alterada para 254,0 g, e a quantidade de adição da solução aquosa contendo 2% de éter etileno glicol diglicidílico foi alterada para 7,73 g, respectivamente, para se obter 212,2 g de uma resina absorvente de água composta de partículas secundárias que apresentam superfície reticulada.
Exemplo Comparativo 4
[000125] A primeira solução aquosa similar àquela utilizada no Exemplo Comparativo 1 foi preparada. Em um balão de Erlenmeyer de 500 mL separado, 128,8 g de uma solução aquosa contendo 80,5% em massa de ácido acrílico foi carregado, e em seguida neutralizado a 95% molar por adição gota a gota de 205,7 de uma solução aquosa contendo 26,6% em massa de hidróxido de sódio enquanto se arrefecia externamente o balão. À solução resultante, 0,15 g de persulfato de potássio e 12,9 mg de N,N'-metilenobisacrilamida foram adicionados e dissolvidos para preparar uma segunda solução aquosa de um monômero. Essa segunda solução aquosa foi mantida sob uma temperatura de cerca de 23°C.
[000126] Utilizando a primeira solução aquosa acima mencionada e a segunda solução aquosa, as etapas 1 e 2 do Exemplo Comparativo 1 foram realizadas da mesma forma para se obter uma suspensão contendo partículas secundárias em que partículas primárias (tamanho médio de partículas de 80 μm) são aglomeradas. Com relação a essa suspensão, a etapa de pós-reticulação do Exemplo Comparativo 1 foi realizada. Na etapa de pós-reticulação, a quantidade de água removida fora do sistema por meio de destilação azeotrópica de água e n-heptano foi alterada para 269,7 g, e a quantidade de adição de uma solução aquosa contendo 2% de éter etileno-glicol diglicidílico foi alterada para 8,83 g, respectivamente, para se obter 232,5 g de uma resina absorvente de água composta de partículas secundárias que apresentam uma superfície reticulada.
Avaliação
[000127] Com relação às resinas absorventes de água obtidas nos respectivos exemplos e exemplos comparativos, o tamanho médio de partículas, a uniformidade de distribuição granulométrica, teor de umidade, a capacidade de absorção de solução salina, a capacidade de absorção de água sob carga, a quantidade restante de meio de dispersão (quantidade de meio de dispersão tipo hidrocarboneto de petróleo remanescente no interior da partícula de resina absorvente de água), e pH de gel foram medidos, e também, odor inicial e odor com o lapso de tempo foram avaliados. Os métodos de medição e os métodos de avaliação são como seguem. Os resultados são mostrados na Tabela 2.
(1) Tamanho médio de partículas
[000128] Os dois tipos seguintes de peneiras combinadas foram preparados.(A) Peneiras padrão de Padrão Industrial Japonês (JIS) foram empilhadas de modo descendente como seguem: começando com uma peneira com uma abertura de crivo de 425 μm no topo, seguida por uma peneira com uma abertura de crivo de 250 μm, uma peneira com uma abertura de crivo de 180 μm, uma peneira com uma abertura de crivo de 150 μm, uma peneira com uma abertura de crivo de 106 μm, uma peneira com uma abertura de crivo de 75 μm, uma peneira com uma abertura de crivo de 45 μm e uma bandeja nessa ordem. (B) Peneiras padrão de Padrão Industrial Japonês (JIS) foram empilhadas de modo descendente como seguem: começando com uma peneira com uma abertura de crivo de 850 μm no topo, seguida por uma peneira com uma abertura de crivo de 600 μm, uma peneira com uma abertura de 500 μm, uma peneira com uma abertura de crivo de 425 μm, uma peneira com uma abertura de crivo de 300 μm, uma peneira com uma abertura de crivo de 250 μm, uma peneira com uma abertura de crivo de 150 μm e uma bandeja nessa ordem.
[000129] 50 g da resina absorvente de água foram peneirados com uma peneira padrão JIS com uma abertura de crivo de 250 μm. O tamanho médio de partículas foi medido pelo seguinte procedimento, usando as peneiras combinadas (A) quando 50% em massa ou mais da resina foram passados através da abertura da peneira, enquanto utilizando as peneiras combinadas (B) quando 50% em massa ou mais da resina permaneceram na peneira.
[000130] Aproximadamente, 50 g da resina absorvente de água foram colocados sobre as peneiras combinadas no topo, e classificados por 20 minutos, utilizando um agitador Ro-Tap (ro-tap shaker). Após a classificação, a massa da resina absorvente de água que permanece nas respectivas peneiras foi calculada em termos de percentagem de massa em relação à massa total da resina e os valores calculados foram integrados em ordem a partir das resinas com um tamanho maior de partículas, por meio do qual, as relações entre as aberturas da peneira e os valores integrados da percentagem em massa da resina absorvente de água remanescente na peneira correspondente foram plotados em um papel de probabilidade logarítmica. As parcelas no papel foram ligadas por uma linha reta, e o tamanho da partícula correspondendo a 50% em massa da percentagem em massa integrada foi definido como o tamanho médio de partículas.
(2) Uniformidade de distribuição de tamanho de partículas
[000131] Na medição do tamanho médio de partículas, um tamanho de partícula (X1) correspondendo a 15,9% em massa da percentagem em massa integrada e um tamanho de partícula (X2), correspondendo a 84,1% em massa da percentagem em massa integrada foram determinados, e, em seguida, a uniformidade de distribuição de tamanho de partícula foi determinada pela seguinte equação. Essas abordagens de uniformidade 1 no caso de distribuição limitada de tamanho de partículas, enquanto a uniformidade torna-se mais de 1 quando a distribuição de tamanho de partículas é ampliada.Uniformidade = X1/X2
(3) Teor de umidade
[000132] Aproximadamente 2,5 g da resina absorvente de água foram pesados com precisão em um copo de alumínio (massa de medição: Wd) e, após secagem a 105°C usando um secador de ar quente por 2 horas, a massa (We) da resina absorvente de água seca foi medida novamente, e, em seguida, o teor de umidade foi calculado pela seguinte equação. A massa de tara do copo de alumínio antes e após secagem foi assumida como constante.Teor de umidade (%) = (Wd - We)/Wd x 100
(4) Capacidade de absorção de solução salina
[000133] 500 g de uma solução aquosa contendo 0,9% em massa de cloreto de sódio (solução salina) foram carregados em um béquer de 500 ml com um rotador de 3 cm de comprimento, e, em seguida, 2,0 g (Wa) da resina absorvente de água foram pesados precisamente e adicionados ao béquer enquanto se agitava com um agitador magnético de tal modo que nenhuma protuberância intumescida seja deixada. Após agitação sob uma velocidade de agitação de 600 rpm por 1 hora, a solução aquosa resultante contendo o gel assim formado foi filtrada por meio de uma peneira padrão de JIS que é de 20 cm de diâmetro com uma abertura de crivo de peneira de 106 μm. Excesso de água contida no gel remanescente na peneira foi asperamente drenada usando uma placa de resina de flúor, e em seguida, a peneira foi inclinada e deixada durante 30 minutos para drenagem adicional. O peso (Wb) do gel remanescente na peneira foi pesado e em seguida a capacidade de absorção de solução salina foi calculada pela seguinte equação.
[000134] Capacidade de absorção de solução salina (g/g) = Wb/Wa.
(5) Capacidade de absorção sob carga
[000135] Utilizando um aparelho de medição 100 mostrado esquematicamente na Fig. 1, fez-se a medição. Na figura, o aparelho de medição 100 inclui uma seção de bureta, um conduto 2, uma etapa de medição 3, e uma seção de medição 4 colocada na etapa de medição 3. A seção de bureta 1 inclui uma bureta 10. Nessa bureta 10, a parte superior é fechada por uma rolha de borracha 14, e um tubo de introdução de ar 11 e uma torneira 12, são conectados com a parte inferior. O tubo de introdução de ar 11 tem uma torneira 13 na ponta. O conduto 2 apresenta um diâmetro interno de 6 mm, e conecta a torneira 12 da seção de bureta 1 com a etapa de medição 3. A altura da etapa de medição 3 é ajustável verticalmente. A etapa de medição 3 é proporcionada com um furo (porta do conduto) apresentando um diâmetro de 2 mm no centro, ao qual uma extremidade do conduto 2 é conectada. A seção de medição 4 inclui um cilindro 40 produzido de plexiglass, uma malha de poliamida 41 ligada à parte inferior do cilindro 40, e um peso 42, o qual é móvel verticalmente no cilindro 40. O cilindro 40 pode ser disposto sobre a etapa de medição 3 e o diâmetro interno do mesmo é de 20 mm. O tamanho da abertura da malha de poliamida 41 da peneira é de 75 μm (200 malhas). O peso 42 apresenta um diâmetro de 19 mm e uma massa de 119,6 g. Conforme descrito abaixo, o peso 42 é usado para aplicar uma carga de 4,14 kPa a uma resina absorvente de água 5 distribuída uniformemente sobre a malha de poliamida 41.
[000136] A capacidade de absorção de água sob uma carga por este aparelho de medição 100 foi medida em um ambiente a 25°C. Procedimento específico é como segue. Em primeiro lugar, as torneiras 12 e 13 da seção de bureta 1 foram fechadas e 0,9% em massa de solução de sal (solução salina), ajustado em 25°C foi carregado a partir da parte superior da bureta 10. Em seguida, a parte superior da bureta 10 foi fechada pela tampa de borracha 14, e as torneiras 12 e 13 foram abertas. Em seguida, a altura da etapa de medição 3 foi ajustada de modo que o nível de água de solução salina que sai da porta do conduto da etapa de medição 3, através do conduto 2 é de acordo com a superfície superior da etapa de medição 3. Na seção de medição 4, 0,10 g da resina absorvente de água 5 foi espalhado uniformemente sobre a malha de poliamida 41 no cilindro 40, e o peso 42, foi colocado sobre a resina absorvente de água 5. Em seguida, o cilindro 40, foi disposto na etapa de medição 3, de modo que uma linha do eixo do mesmo ajusta-se com a porta do conduto da etapa de medição 3.
[000137] Uma diminuição na quantidade de solução salina (isto é, a quantidade de solução salina absorvida na resina absorvente de água 5) Wc (ml) na bureta 10 foi lida 60 minutos após o início de absorção de solução salina a partir do conduto 2 pela resina absorvente de água 5. A capacidade de absorção de água da resina absorvente de água 5 sob uma carga foi calculada pela seguinte equação.Capacidade de absorção de água sob carga (ml/g)= Wc (ml)/0,10 (g)
(6) Quantidade restante de meio de dispersão
[000138] A quantidade de um meio de dispersão do tipo hidrocarboneto de petróleo remanescente na resina absorvente de água foi medida pelo seguinte procedimento utilizando uma cromatografia gasosa do espaço-cabeça (head space).
(a) Preparação de curva de calibração
[000139] Após precisamente pesagem de 0, 1 g de um meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo (daqui por diante, algumas vezes referido como um “meio de dispersão") usado no caso de produção de uma resina absorvente de água que deve ser medida em um frasco de rosca de 50 ml, DMF (dimetilformamida), foi adicionada para produzir a quantidade total de 40 g. Após precisamente pesagem da quantidade total, o conteúdo foi agitado por um agitador de chip para fornecer uma solução de amostra padrão. Após precisamente pesagem de 0,01 g, 0,04 g, 0,2 g e 0,5 g da solução de amostra padrão em quatro frascos-ampolas volume de 20 ml (No. 5, fabricado por Maruemu Corporation), respectivamente, e DMF foi adicionada a estes para tornar o conteúdo interno de cada frasco-ampola de 0,75 g. Além disso, 0,75 g de água destilada foram adicionados a cada frasco-ampola e cada frasco foi fechado por uma goma septal (septum gum) e uma tampa de alumínio, seguido por fixação.
[000140] Cada frasco-ampola foi aquecido a 110°C por 2 horas, e 1 ml da fase vapor nesse frasco foi colhido e injetado em um cromatógrafo de gás para se obter um cromatograma. Com base em uma quantidade de carga de um meio de dispersão (isto é, uma quantidade de carga de uma solução de amostra padrão) em cada frasco-ampola e uma área de pico do cromatograma, formou-se uma curva de calibração. Quando uma mistura de um meio de dispersão de tipo hidrocarboneto de petróleo é utilizada como o meio de dispersão, os picos plurais apareçam no cromatograma. Portanto, a curva de calibração foi formada com base em uma área total da soma dos picos e de uma quantidade de carga.
(b) Medição de quantidade restante de meio de dispersão em resina absorvente de água.
[000141] Aproximadamente, 2 g de uma resina absorvente de água que deve ser medida foram carregados em um copo de alumínio e secos por um secador de ar quente a 105°C por 2 horas, desse modo, o teor de umidade da resina foi ajustado. Após precisamente pesagem de 0,10 g da resina absorvente de água apresentando o teor de umidade ajustado em um frasco-ampola de 20 ml de volume (No. 5, fabricado por Maruemu Corporation), 0,75 g de DMF foi adicionado, e também 0,75 g de água destilada foi adicionado. Após agitar ligeiramente, por meio de agitação do frasco, o frasco foi fechado com uma goma septal e uma tampa de alumínio, seguido por fixação. Aqui, a resina absorvente de água foi lentamente inchada e uniformemente, adicionando a água destilada na presença de DMF, desse modo, o meio de dispersão incluído na resina absorvente de água foi extraído. Em seguida, o frasco-ampola foi aquecido a 110°C por 2 horas, e 1 ml da fase vapor no frasco foi colhido e injetado em um cromatógrafo de gás para se obter um cromatograma.
[000142] A quantidade do meio de dispersão contido em 0,10 g da resina absorvente de água foi calculada pela curva de calibração preparada com base em uma área de pico do cromatograma obtida, e em seguida o valor numérico obtido foi convertido na quantidade (ppm) do meio de dispersão contido por 1 g da amostra.
[000143] Nessa medição, as condições de um cromatógrafo de gás foram ajustadas como seguem: Modelo: GC-14A + HSS2B (Headspace Autosampler), fabricado por Shimadzu Corporation Enchimento: 25% de esqualano Shimalite (NAW) (101) de 80 a 100 malhas Coluna: 3,2 mmΦ x 2 m Temperatura da coluna: 80o C Temperatura do orifício de injeção: 180o C Temperatura do detector: 180o C Detector: FID Transporte de gás: nitrogênio Temperatura de aquecimento do frasco-ampola: 110°C Temperatura da seringa: 110o C
(7) pH de gel
[000144] Após pesagem, 49,0 g de solução salina em um béquer de 100 mL de volume, uma barra de agitação magnética (8 mmΦ x 30 mm de tamanho, sem anel) foram colocados no béquer e o béquer foi colocado em um agitador magnético. Após o ajuste de modo que a barra de agitação magnética gire em 600 rpm, 1,0 g de uma resina absorvente de água foi adicionado e a agitação foi continuada até que vórtice por meio de circulação desaparecesse e o nível do líquido tornou-se horizontal para preparar um gel intumescido como uma amostra de medição.
[000145] Um medidor de pH (fabricado por HORIBA, Ltd. sob o nome comercial de "F-24II") equipado com um elétrodo de compósito de pH tipo plano (fabricado por HORIBA, Ltd. sob o nome comercial de "6261-10C") foi calibrado com uma solução padrão sob pH 4, 7 e 9, com antecipação. A ponta do elétrodo de compósito de pH foi ligeiramente levada em contato com uma superfície do gel intumescido, o qual foi deixado por 10 minutos após o intumescimento, desse modo, o pH do gel foi medido.
(8) Teste de odor inicial
[000146] 25 g de ureia, 9 g de cloreto de sódio, 0,6 g de sulfato de magnésio (heptaidratado), 0,7 g de lactato de cálcio, 4 g de sulfato de potássio e 2,5 g de sulfato de amônio foram dissolvidos e misturados em 1 L de água destilada para preparar urina artificial. Também, urease (1.000 U/ml de uma solução de glicerina a 50% que se origina de feijão-espada (Canavalia gladiata) fabricado por MERCK), foi diluída com água destilada 1.000 vezes para se preparar um líquido de urease.
[000147] Odor da resina absorvente de água proveniente do meio de dispersão sob intumescimento foi comparado pelo método seguinte. 20,0 g da urina artificial de 35°C e 0,6 g do líquido urease foram carregados em um frasco de vidro de 140 ml com uma tampa (garrafa de maionese) e agitado por um rotor de 3 cm de comprimento. 4,0 g da resina absorvente de água foram adicionados à garrafa de vidro e a garrafa foi hermeticamente fechada. Após o lapso de 10 minutos, o odor proveniente do meio de dispersão no frasco de vidro foi avaliado. Aqui, o odor foi julgado por cinco avaliadores, de acordo com o “método de indicação de intensidade do odor de nível seis", mostrado na Tabela 1 e a média foi considerada como o odor inicial.
Figure img0001
(9) Teste de odor com lapso de tempo
[000148] O frasco de vidro selado pela tampa, o qual contém a resina absorvente de água submetida à avaliação de odor inicial, foi armazenado em uma incubadora de 35°C, após o teste de odor inicial (8). Após o lapso de 8 horas, o odor no frasco de vidro foi avaliado. Aqui, similar ao ensaio de odor inicial, o odor foi julgado por cinco avaliadores de acordo com o “método de indicação de intensidade de odor nível seis" mostrado na Tabela 1 e a média foi considerada como odor com o lapso de tempo.
Figure img0002
Figure img0003
[000149] Como é evidente a partir da Tabela 2, no caso da resina absorvente de água obtida nos Exemplos 1 a 4, odor inicial proveniente do meio de dispersão é reduzido devido à pequena quantidade restante do meio de dispersão utilizado durante a produção, e a geração de odor representado por amônia, com o lapso de tempo também é eficazmente suprimida.

Claims (11)

1. Método de produção de uma resina absorvente de água, por meio de um método de polimerização em suspensão de fase reversa, o método compreendendo: etapa 1 de dispersão de uma primeira solução aquosa contendo um produto parcialmente neutralizado (A) de um monômero solúvel em água etilenicamente insaturado apresentando grupos ácidos na molécula em um meio de dispersão de hidrocarboneto do tipo petróleo na presença de um agente de dispersão, e, em seguida, polimerização da dispersão resultante para se obter uma pasta fluida que contém partículas primárias de um polímero, etapa 2 de adição de uma segunda solução aquosa contendo um produto parcialmente neutralizado (B) de um monômero solúvel em água etilenicamente insaturado apresentando grupos ácido na molécula à suspensão obtida na etapa 1, e em seguida, polimerização da mistura resultante para se obter uma pasta fluida em que as partículas primárias são aglomeradas, e a etapa de secagem de remoção do meio de dispersão de hidrocarboneto do tipo petróleo e umidade da pasta obtida na etapa 2, em que o agente de dispersão é pelo menos um componente selecionado do grupo que consiste em um tensoativo e um agente de dispersão tipo polímero, e o referido método sendo caracterizado pelo fato de que um grau molar de neutralização X do produto parcialmente neutralizado (A) é fixado como sendo maior do que um grau molar de neutralização Y do produto parcialmente neutralizado (B), e também uma diferença entre o grau molar de neutralização X e o grau molar de neutralização Y é fixado em 5% ou mais.
2. Método de produção de uma resina absorvente de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a adição e a polimerização da segunda solução aquosa são repetidas na etapa 2.
3. Método de produção de uma resina absorvente de água, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o grau molar de neutralização X é ajustado em 65 a 94%, e também o grau molar de neutralização Y é fixado em 56 a 89%.
4. Método de produção de uma resina absorvente de água, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o monômero solúvel em água etilenicamente insaturado apresentando grupos ácidos na molécula é pelo menos um componente entre aqueles de ácido acrílico e ácido metacrílico.
5. Método de produção de uma resina absorvente de água, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o tensoativo é pelo menos um tipo selecionado do grupo que consiste em um éster de ácido graxo poliglicerílico, um éster de ácido graxo de sacarose e um éster de ácido graxo de sorbitano.
6. Método de produção de uma resina absorvente de água, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o agente de dispersão do tipo polímero é pelo menos um tipo selecionado do grupo que consiste em um polietileno modificado com anidrido maleico, um polipropileno modificado com anidrido maleico, um copolímero de etileno-propileno modificado com anidrido maleico, um copolímero de etileno-anidrido maleico, um copolímero de propileno- anidrido maleico, um copolímero de etileno-propileno-anidrido maleico, um polietileno, um polipropileno, um copolímero de etileno-propileno, um polietileno oxidado, um polipropileno oxidado e um copolímero de etileno-propileno-oxidado.
7. Método de produção de uma resina absorvente de água, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a primeira solução aquosa é dispersa no solvente de hidrocarboneto do tipo petróleo contendo o agente de dispersão do tipo polímero, e o tensoativo é ainda adicionado à dispersão obtida, e em seguida a mistura resultante é polimerizada na etapa 1.
8. Método de produção de uma resina absorvente de água, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende a etapa 3 de pós-reticulação da resina absorvente de água obtida na etapa 2 usando um agente de pós- reticulação.
9. Método de produção de uma resina absorvente de água, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o agente de pós-reticulação é pelo menos um tipo selecionado do grupo que consiste em éter etileno-glicol diglicidílico, éter polietileno glicol diglicidílico, éter etileno glicol triglicidílico, éter polietileno glicol triglicidílico, éter glicerol diglicidílico, éter poliglicerol diglicidílico, éter glicerol triglicidílico, éter poliglicerol triglicidílico, éter propileno glicol poliglicidílico, éter polipropileno glicol poliglicidílico, éter glicerol poliglicidílico e éter poliglicerol poliglicidílico.
10. Material absorvente, caracterizado pelo fato de que compreende a resina absorvente de água obtenível pelo método de produção, como definido na reivindicação 1, e uma fibra hidrófila.
11. Artigo absorvente, caracterizado pelo fato de que compreende uma folha permeável a líquido, uma folha impermeável a líquido e o material absorvente, como definido na reivindicação 10, retido entre essas folhas.
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