BRPI0610040A2

BRPI0610040A2 - processo para produção de estruturas poliméricas absorventes de água, estrutura polimérica absorvente de água, processo para produção de compósito, compósito, produtos quìmicos e uso da referida estrutura polimérica absorvente de água e do referido compósito

Info

Publication number: BRPI0610040A2
Application number: BRPI0610040-6A
Authority: BR
Inventors: Franck Furno; Harald Schmidt; Peter Herbe; Ursula Nielinger; Michael Keup
Original assignee: Evonik Stockhausen Gmbh
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2010-06-22
Also published as: TWI404735B; US20090202805A1; EP1874364B1; WO2006111402A2; EP1874364A2; US8071202B2; CN101175511B; CN101175511A; JP2008536987A; JP5374784B2; WO2006111402A3; DE102005018924A1; EP1874364B2; TW200702345A

Abstract

A presente invenção se refere a um processo para a produção de estruturas poliméricas absorventes de água compreendendo as etapas de processo: I. provisão de uma estrutura polimérica absorvente de água não tratada (Pu) com uma retenção, determinada de acordo com o método de teste aqui descrito, de pelo menos 35 g/g; e II. colocação em contato dessa estrutura polimérica absorvente de água não tratada <Eu> com um agente intensificador de permeabilidade. A invenção se refere ainda a estruturas poliméricas absorventes de ágwa obteníveis por esse processo, estruturas poliméricas absorventes de água, um compósito, um processo para produção de um compósito, um compósito obtenível por esse processo, produtos quimícos compreendendo estruturas poliméricas absorventes de água ou um compósito, bem como ao uso de estruturas polímérícas absorventes de água ou do compósito em produtos químicos.

Description

PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS POLIMÉRICASABSORVENTES DE ÁGUA, ESTRUTURA POLIMÉRICA ABSORVENTE DEÁGUA, PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE COMPOSITO, COMPOSITO,PRODUTOS QUÍMICOS E USO DA REFERIDA ESTRUTURA POLIMÉRICAABSORVENTE DE ÁGUA E DO REFERIDO COMPOSITO

A presente invenção se refere a um processo paraprodução de estruturas poliméricas absorventes de água, asestruturas poliméricas absorventes de água obteniveis poresse processo, estruturas poliméricas absorventes de água,um composito, um processo para produção de um composito, umcomposito obtenivel por esse processo, produtos quimicoscompreendendo estruturas poliméricas absorventes de água ouum composito, bem como o uso de estruturas poliméricasabsorventes de água ou do composito em produtos quimicos.

Os superabsorventes são polímeros reticulados,insolúveis em água, que são capazes de absorver, e reter,sob uma determinada pressão, grandes quantidades deliquidos aquosos, em particular, fluidos corpóreos, depreferência, urina ou sangue, por expansão e formação dehidrogéis. Em virtude dessas propriedades características,esses polímeros encontram, principalmente, aplicações porincorporação em artigos sanitários, tais como, por exemplo,fraldas de bebês, produtos para incontinência ouabsorventes sanitários.

Os superabsorventes, que são atualmente comercialmentedisponíveis, são, em grande parte, poli (ácidos acrílicos)ou polímeros enxertados de ácido acrílico e amidoreticulados, nos quais os grupos carboxila são parcialmenteneutralizados com hidróxido de sódio ou hidróxido depotássio.

Por razões estéticas e ambientais, há uma tendênciacrescente de produzir artigos sanitários cada vez menores emais finos. Para garantir uma capacidade de retenção globalconsistente do artigo sanitário, essa demanda pode serapenas acomodada por redução da proporção de felpavolumosa. Isso significa que em outras tarefas osuperabsorvente falha, em relação ao transporte edistribuição de líquidos, o que pode ser resumido comopropriedades de permeabilidade.

Por permeabilidade em materiais superabsorventes,entende-se a capacidade, no estado expandido, detransportar e distribuir uniformemente líquidos penetrantesdentro do gel expandido. Esse processo ocorre por meio detransporte capilar, pelos espaços entre as partículas degel. O transporte de líquido pelas próprias partículassuperabsorventes expandidas segue as leis da difusão, e éum processo muito lento, que não desempenha qualquer papelna distribuição de líquido na situação de uso do artigosanitário. Para os materiais superabsorventes, que nãopodem proporcionar um transporte capilar, por causa dafalta de estabilidade do gel, uma separação das partículasentre si, com evitação do fenômeno de bloqueio do gel, éfeita por embebição desses materiais em uma matriz defibra. Em construções de fraldas de gerações mais novas, háapenas pouco ou mesmo quase nenhum material de fibra nacamada absorvente, para suportar o transporte de liquido.

Os superabsorventes usados aqui devem ter,correspondentemente, uma estabilidade suficientemente altano estado expandido, para que o gel expandido tenha umaquantidade suficiente de espaços capilares, pelos quais oliquido pode ser transportado.

Para obter materiais superabsorventes com altaestabilidade de gel, por um lado, o grau de reticulação dopolimero pode ser aumentado, o que resulta,necessariamente, em uma redução da capacidade de expansão eda capacidade de retenção.

Além do mais, os métodos para pós-tratamento dasuperfície das partículas poliméricas, para aperfeiçoamentodas propriedades superabsorventes, podem ser usados. Ostratamentos superficiais conhecidos do estado da técnicasão, por exemplo, a pós-reticulação da estrutura poliméricaabsorvente de água na superfície, colocação em contato dasuperfície com compostos inorgânicos, pós-reticulação dasuperfície na presença de compostos inorgânicos.

0 pedido de patente DE-A-100 16 041 obtém umarestauração da permeabilidade do gel de polímerosabsorventes de água, que tinha sido danificada por açãomecânica, por pós-tratamento, tal como um polimero, apósuma pós-reticulação, com uma solução de pelo menos um salde pelo menos um cátion trivalente.

0 pedido de patente WO-A-98/48857 descreve polímerossuperabsorventes tendo uma Resiliência de Leito de Gelaperfeiçoada, que foi obtida por mistura a seco dospolímeros com um sal metálico multivalente e subseqüentecontato da mistura com um agente aglutinante. Uma misturadesse tipo com substâncias particuladas finas, inorgânicastem desvantagens, tais como, por exemplo, separação ouformação de pó.

0 pedido de patente WO-A-98/49221 descreve oremolhamento de polímeros absorventes de água com umasolução aquosa de um aditivo, compreendendo um sal metálicomono- ou multivalente, após um tratamento térmico, que levaa polímeros com processabilidade aperfeiçoada.

A desvantagem das estruturas poliméricas absorventesde água conhecidas do estado da técnica é, no entanto,entre outras, que as estruturas absorventes, tais como, porexemplo, núcleos absorventes em fraldas, compreendem, comoos agentes de absorção prévios, estruturas poliméricas comuma maior capacidade de absorção, que, por entrada súbitade quantidades particularmente grandes de fluidoscorpóreos, como pode ocorrer, por exemplo, com usuários defraldas adultos ou por molhamento de uma fralda por umacriança mais velha sofrendo de enurese noturna ("molhamentode cama"), não são capazes de, inteiramente, absorver edepois distribuir dentro da estrutura absorvente aquantidade de fluido, em particular sob uma pressãoprovocada pelo usuário de fralda deitado.

Em geral, a invenção tem o objeto de superar asdesvantagens oriundas do estado da técnica.

Em particular, a presente invenção tem o objeto deproporcionar estruturas poliméricas absorventes de água comalta capacidade de absorção, que, em comparação com osagentes de absorção prévios, permitem uma absorção deliquido aperfeiçoada e mais distribuição por uso emestruturas absorventes, tais como, por exemplo, fraldas. Emparticular, as estruturas poliméricas absorventes de águacom alta capacidade de absorção devem ser também capazes degarantir uma rápida absorção e uma distribuição maisuniforme de quantidades particularmente grandes entrandorepentinamente de fluidos corpóreos, sob uma carga, quandousadas em fraldas para adultos ou para usuários de fraldassofrendo de enurese noturna.

Um objeto adicional de acordo com a invenção éproporcionar um processo com o qual essas estruturaspoliméricas absorventes de água podem ser feitas de um modosimples, até mesmo possivelmente continuo e com as menoresproporções possíveis de solvente orgânico. Nesse processoprodutivo, aditivos em pó adicionados devem ser soltos, nomáximo, em pequenas proporções das estruturas poliméricas enão devem influenciar negativamente as propriedades dopolimero.

Uma contribuição para a solução dos objetosmencionados acima é proporcionada por um processo deestruturas poliméricas absorventes de água compreendendo asetapas de processo:

I. proporcionar uma estrutura polimérica absorventede água, não tratada (Pu), com uma retençãodeterminada de acordo com o método de testedescrito aqui de pelo menos 38 g/g,particularmente, pelo menos 39 g/g, maisparticularmente, pelo menos 41 g/g e,

especialmente, pelo menos 43 g/g, em que, depreferência, um valor de retenção de 75 g/g,particularmente, 70 g/g, mais particularmente, 65g/g, ainda mais particularmente, 60 g/g e,especialmente, 55 g/g não seja excedido; e

II. colocar em contato essa estrutura poliméricaabsorvente de água, não tratada (Pu) com umagente intensificador de permeabilidade, em que oagente intensificador de permeabilidade é, depreferência, um composto de SiO, um salcompreendendo um cátion multivalente, depreferência, trivalente, ou uma mistura de umcomposto de SiO e um sal compreendendo um cátionmultivalente, de preferência, trivalente.Por uma "estrutura polimérica absorvente de água, nãotratada (Pu)", quer-se, de preferência, dizer uma estruturapolimérica que não tenha sido ainda colocada em contato comum agente intensificador de permeabilidade, de preferência,não ainda com um composto de SiO, com um sal compreendendoum cátion multivalente, de preferência, trivalente, ou umamistura de um composto de SiO e um sal compreendendo umcátion multivalente, de preferência, trivalente. Isso, noentanto, não exclui que a estrutura polimérica absorventede água tenha sido modificada, por exemplo, de outro modo,por exemplo, por meio de um agente de pós-reticulaçãosuperficial.

Em um aspecto do processo de acordo com a invenção,prefere-se que a retenção da estrutura poliméricaabsorvente de água não tratada fique dentro de uma faixaentre 37,1 e 60 g/g, particularmente, entre 37,1 e 55 g/g,mais particularmente, entre 37,1 e 50 g/g e, especialmente,entre 40 e 50 g/g.

Completamente surpreendentemente, mas não obstantevantajosamente, verificou-se que pelo tratamentosuperficial das partículas precursoras com uma altaretenção de pelo menos 37,5 g/g, que são, de uma maneirageral, caracterizadas por uma permeabilidade desprezível,estruturas poliméricas absorventes de água podem serobtidas, que apresentam um comportamento de absorção deliquido e de distribuição de liquido muito bom emestruturas absorventes com altas proporções desuperabsorvente.

As estruturas poliméricas absorventes de águapreferidas de acordo com a invenção são fibras, espumas oupartículas, em que as fibras e partículas são as preferidase as partículas são particularmente preferidas. Asestruturas poliméricas absorventes de água, nessas formas,são obtidas por uso, correspondentemente, de fibras,espumas ou partículas, como as estruturas poliméricasabsorventes de água não tratadas (Pu).

As fibras poliméricas preferidas de acordo com ainvenção são dimensionadas de modo que possam serincorporadas ou como fios para têxteis, ou tambémdiretamente em têxteis. Prefere-se de acordo com a invençãoque as fibras poliméricas tenham um comprimento dentro dafaixa de 1 a 500 mm, particularmente, de 2 a 500 mm e,especialmente, de 5 a 100 mm e um diâmetro dentro da faixade 1 a 200 denier, particularmente, de 3 a 100 denier e,especialmente, de 5 a 60 denier.

As partículas poliméricas absorventes de águaparticularmente preferidas de acordo com a invenção sãodimensionadas de modo que tenham um tamanho de partículamédio, de acordo com a norma ERT 420.2-02 dentro da faixade 10 a 3.000 |om, de preferência, 20 a 2.000 um e,particularmente, de 150 a 850 um ou 150 a 600 um. Prefere-se ainda de acordo com a invenção que as partículaspoliméricas absorventes de água de acordo com a invençãosejam baseadas em pelo menos 30% em peso, particularmente,pelo menos 40% em peso e, especialmente, pelo menos 50% empeso de partículas com um tamanho de partícula dentro deuma faixa de 300 a 600 pin.

A estrutura polimérica absorvente de água não tratada(Pu), proporcionada na etapa de processo I do processoinventivo, é, de preferência, uma estrutura polimérica queé baseada em:

(al) 20 - 99,999% em peso, de preferência, 55 - 98,99%em peso e, particularmente, 70 - 98,79% em pesode monômeros conduzindo grupos ácidos,

etilenicamente insaturados, polimerizados, ouseus sais, ou monômeros etilenicamenteinsaturados, polimerizados compreendendo umnitrogênio protonado ou quaternário, ou suasmisturas, em que as misturas compreendendo pelomenos monômeros compreendendo grupos ácidos,

etilenicamente insaturados, de preferência, ácidoacrílico, são particularmente preferidos;

(a2) 0 - 80% em peso, de preferência, 0 - 44, 99% empeso e, particularmente, 0, 1 - 44, 89% em peso demonômeros monoetilenicamente insaturados,

polimerizados, que são copolimerizáveis com (al);(a3) 0,001 - 5% em peso, de preferência, 0,01 - 3% empeso e, particularmente, 0,01 - 0,5% em peso deum ou mais agentes de reticulação;

(oc4) 0 - 30% em peso, de preferência, 0 - 5% em pesoe, particularmente, 0,1 - 5% em peso de umpolimero solúvel em água;

(a5) 0 - 20% em peso, de preferência, 2,5 - 15% empeso e, particularmente, 3 - 6% em peso de água;e

(cc6) 0 - 20% em peso, de preferência, 0 - 10% em pesoe, particularmente, 0,1 - 8% em peso de um oumais aditivos, em que a soma das proporções empeso de (al) a (a6) é de 100% em peso.

Os monômeros compreendendo grupos ácidos,monoetilenicamente insaturados (al) podem ser parcial ouinteiramente, de preferência, parcialmente neutralizados.De preferência, os monômeros compreendendo grupos ácidos,monoetilenicamente insaturados são neutralizados a pelomenos 25 mol por cento, particularmente, a pelo menos 50mol por cento, e, especialmente, a 50 - 80 mol por cento.Nesse aspecto, faz-se referência ao pedido de patente DE195 29 348 - Al, cuja descrição é aqui introduzida comoreferência. A neutralização pode também ocorrer parcial ouinteiramente, após a polimerização. Além do mais, aneutralização pode ser conduzida com hidróxidos de metaisalcalinos, hidróxidos de metais alcalino-terrosos, amônia,bem como carbonatos e bicarbonatos. Além disso, qualqueroutra base, que forma um sal solúvel em água com o ácido éconcebivel. Uma neutralização mista com diferentes bases étambém concebivel. A neutralização com amônia e hidróxidosde metais alcalinos é a preferida, particularmente, comhidróxido de sódio e com amônia.

Além do mais, os grupos de ácidos livres podempredominar em um polímero, de modo que o polimero tenha umvalor de pH situado na região ácida. Esse polimeroabsorvente de água ácido pode ser, pelo menos parcialmente,neutralizado por um polimero com grupos básicos livres, depreferência, grupos amina, que é básico comparado com opolimero ácido. Esses polímeros são descritos na literaturacomo "Mixed-Bed Ion-Exchange Absorbent Polymers" (polímerosMBIEA) e são descritos no pedido de patente internacionalWO 99/34843, entre outros. A descrição do pedido de patenteinternacional WO 99/34843 é aqui introduzida comoreferência e formada parte da descrição. Em geral, ospolímeros MBIEA têm uma composição que compreende, por umlado, polímeros básicos, que são capazes de trocar ânions,e, por outro lado, um polimero que é ácido, em comparaçãocom o polimero básico, que é capaz de trocar cátions. 0polimero básico compreende grupos básicos e é obtidotipicamente por polimerização de monômeros, que conduzemgrupos básicos, ou grupos que podem ser convertidos emgrupos básicos. Esses monômeros são, acima de tudo, aquelesque compreendem aminas primárias, secundárias outerciárias, ou fosfinas correspondentes, ou pelo menos doisdos grupos funcionais mencionados acima. Em particular,etilenoamina, alilamina, dialilamina, 4-aminobuteno,aliloxiciclina, vinilformamida, 5-aminopenteno,

carbodiimida, formaldacina, melamina e assemelhados, bemcomo derivados de aminas secundárias ou terciárias,pertencentes a esse grupo de monômeros.

Como os monômeros compreendendo grupos ácidos,etilenicamente insaturados (ctl), de preferência, são usadosaqueles compostos que são mencionados como monômeroscompreendendo grupos ácidos, etilenicamente insaturados

(al) no pedido de patente internacional WO-A-2004/037903,que é aqui incorporado como referência e, desse modo, formaparte da descrição. Particularmente, os monômeroscompreendendo grupos ácidos, etilenicamente insaturados

(al) são ácido acrílico e ácido metacrilico, em que o ácidoacrilico é especialmente preferido.

De acordo com uma concretização do processo de acordocom a presente invenção, estruturas poliméricas absorventesde água são usadas, nas quais os monômerosmonoetilenicamente insaturados (oc2), que são

copolimerizáveis com (al), são as acrilamidas,metacrilamidas ou vinilamidas.

As (met)acrilamidas preferidas são, além de acrilamidae metacrilamida, (met)acrilamidas substituídas com alquilaou derivados substituídos com aminoalquila de\(met)acrilamida, tais como N-metilol(met)acrilamida, N,N-dimetilamino(met)acrilamida, dimetil(met)acrilamida oudietil(met)acrilamida. As possíveis vinilamidas são, porexemplo, N-vinilamidas, N-vinilformamidas, N-

vinilacetamidas, N-vinil-N-metilacetamida, N-vinil-N-metilformamidas e vinilpirrolidona. Entre esses monômeros,acrilamida é particularmente preferida.

De acordo com uma outra concretização do processo deacordo com a invenção, como as estruturas poliméricasabsorventes de água não tratadas (Pu), são usadasestruturas poliméricas, nas quais os monômerosmonoetilenicamente insaturados (cx2), que são

copolimerizáveis com (otl) são monômeros solúveis em água.Nesse aspecto, (met)acrilatos de alcoxipoli(oxido dealquileno), tais como (met)acrilatos de

metoxipolietilenoglicol, são os preferidos.

Outros preferidos como monômeros monoetilenicamenteinsaturados (a2), que são copolimerizáveis com (al) sãomonômeros dispersiveis em água. Os monômeros dispersiveisem água preferidos são os ésteres de ácidos acrílicos eésteres de ácidos metacrilicos, tais como (met)acrilato demetila, (met)acrilato de etila, (met)acrilato de propila ou(met)acrilato de butila.

Os monômeros monoetilenicamente insaturados (oc2), quecopolimerizáveis com (al), compreendem ainda éteresalilicos de metilpolietilenoglicol, acetato de vinila,estireno e isobutileno.

Como o agente de reticulação (a3), de preferência, sãousados aqueles compostos que foram mencionados no pedido depatente internacional WO-A-2004/037903 como o agente dereticulação (a3) . Entre esses agentes de reticulação, sãoparticularmente preferidos os agentes de reticulaçãosolúveis em água. São especialmente preferidos N,N'-metilenobisacrilamida, dimetacrilatos de polietilenoglicol,cloreto de trialilmetilamônio, cloreto de tetralilamônio,bem como acrilato de alilnonaetileno glicol, preparado com9 mols de oxido de etileno por mol de ácido acrílico.

Como os polímeros solúveis em água (a4), os polímerossolúveis em água, tais como poli (álcool vinilico),polivinilpirrolidona, amidos ou derivados de amido,poliglicóis ou poli (ácidos acrílicos) parcial ouinteiramente saponifiçados podem estar compreendidos nasestruturas poliméricas absorventes de água (Pu) . O pesomolecular desses polímeros não é critico, desde que sejamsolúveis em água. Os polímeros solúveis em água preferidossão os amidos ou derivados de amido, ou poli (álcoolvinilico). Os polímeros solúveis em água, de preferência,sintéticos, tal como poli (álcool vinilico), também podemservir como base de enxerto para os monômeros a serempolimerizados.Como aditivo (a6), de preferência, agentes desuspensão, aglutinantes odoriferos, tensoativos ouantioxidantes podem estar compreendidos nas estruturaspoliméricas absorventes de água não tratadas (Pu) . Além domais, de preferência, compreendidos nas estruturaspoliméricas absorventes de água não tratadas (Pu), comoaditivos, estão aqueles componentes que são diferentes dosmonômeros (al) e (a2), os agentes de reticulação (a3) e ospolímeros solúveis em água (a4) opcionalmente presentes, eque foram usados na polimerização radicalar. Em particular,os iniciadores e, opcionalmente, os reguladores de cadeiapertencem a esses componentes.

Em uma concretização particular do processo de acordocom a invenção, as estruturas poliméricas, que são baseadasem pelo menos 50, de preferência, pelo menos 70% em peso e,particularmente, pelo menos 90% em peso de monômerosconduzindo grupos carboxilato são usados como a estruturapolimérica absorvente de água (Pu) . Além do mais, prefere-se de acordo com a invenção que o componente (al) consistade pelo menos 50% em peso, de preferência, pelo menos 70%em peso de ácido acrilico, que é pref erivelmenteneutralizado a pelo menos 20 mol por cento,particularmente, pelo menos 50 mol por cento e,especialmente, dentro de uma faixa de 60 a 85 mol porcento.

A estrutura polimérica absorvente de água (Pu) podeser preparada dos monômeros, comonômeros, agentes dereticulação, polímeros solúveis em água e aditivosmencionados acima, por processos de polimerização. Apolimerização em massa, que ocorre, de preferência, emreatores de amassamento, tais como extrusoras, apolimerização em solução, a polimerização em aspersão, apolimerização em emulsão inversa e a polimerização emsuspensão inversa podem ser, por exemplo, mencionadas nesseaspecto.

A polimerização em solução é conduzida preferivelmenteem água ou solvente. A polimerização em solução podeocorrer continua ou descontinuamente. Uma ampla gama depossíveis variações com relação às condições reacionais,tais como temperaturas, tipo e proporção dos iniciadores,bem como a solução reacional, pode ser encontrada no estadoda técnica. Os processos tipicos são descritos nosseguintes textos de patentes: U.S. 4.286.082, DE 27 06 135,U.S. 4.076.663, DE 35 03 458, DE 40 20 780, DE 42 44 548,DE 43 23 001, DE 43 33 056 e DE 44 18 818. As descriçõessão aqui introduzidas como referências e formam parte dadescrição da presente invenção.

Na polimerização em suspensão inversa ou emulsãoinversa, uma solução de ácido acrílico parcialmenteneutralizada, aquosa é dispersa com a ajuda de colóides ouemulsificantes protetores em um solvente orgânicohidrofóbico, e a polimerização iniciada por iniciadoresradicalares. Após o término da polimerização, a água éremovida azeotropicamente da mistura reacional e o produtopolimérico filtrado e seco. A reação de reticulação podeocorrer por polimerização de um agente de reticulaçãopolifuncional, que é dissolvido na solução monomérica, e/oupor reação de agentes de reticulação adequados com gruposfuncionais dos polímeros, durante uma das etapas deprodução. 0 principio do processo é descrito, por exemplo,nas patentes U.S. 4.340.706, DE 37 13 601 e DE 28 40 010.

A polimerização é iniciada por meio de um iniciador,como é comumente o caso. Como o iniciador para a iniciaçãoda polimerização, todos os iniciadores que formam radicaissob as condições de polimerização podem ser usados, que sãocomumente usados na produção de superabsorventes. Umainiciação da polimerização por ação de feixes de elétronsna mistura aquosa polimerizável é possível. A polimerizaçãotambém pode ser iniciada na ausência de iniciadores do tipomencionado acima por ação de radiação energética, napresença de fotoiniciadores. Os iniciadores depolimerização podem ser dissolvidos ou dispersos em umasolução de monômeros de acordo com a invenção. Comoiniciadores, todos os compostos conhecidos daquelesversados na técnica, que se decompõem em radicais, sãoconsiderados. Em particular, aqueles iniciadores, que jáforam mencionados em WO-A-2004/037903, como possíveisiniciadores, se encaixam nesse grupo.

Particularmente, para produção das estruturaspoliméricas absorventes de água (Pu), um sistema deoxirredução, consistindo de peróxido de hidrogênio,peroxidissulfato de sódio e ácido ascórbico, é usado.

A secagem do hidrogel obtido após a polimerizaçãoocorre em temperaturas que estão, em geral, dentro da faixade 80 a 200°C. A secagem ocorre, de preferência, em fornosou secadores conhecidos daqueles versados na técnica, porexemplo, em secadores de correias, secadores de câmaras,fornos rotativos, secadores de placas, secadores de pás ousecadores de infravermelho. Se os polímeros secos assimobtidos não estão ainda presentes em forma particulada,devem ser cominuidos após a secagem. A cominuição ocorre,de preferência, por moagem a seco, de preferência, pormoagem a seco em um moinho de martelos, em um moinho dedisco provido de pinos, em um moinho de bolas ou em ummoinho de rolos. Após a cominuição, prefere-se ainda que aestrutura polimérica seja peneirada a um tamanho departícula determinado por análise granulométrica de até1.000 um e, particularmente, de até 850 um, em que a médiaponderai do tamanho de partícula se situa, de preferência,dentro de uma faixa de 150 a 850 um, particularmente, entre200 e 600 um.

Prefere-se particularmente de acordo com a invençãoque a estrutura polimérica absorvente de água não tratada(Pu) , usada na etapa de processo I, seja um poliacrilatoreticulado em forma particulada, que tenha sido obtido porpolimerização de um ácido acrílico, na presença de umagente de reticulação mencionado no pedido de patenteinternacional WO-A-2004/037903, em solução aquosa,compreendendo o ácido acrilico em uma proporção dentro deuma faixa de 5 a 80% em peso, de preferência, 10 a 70% empeso e, particularmente, 20 a 50% em peso, com base no pesoda solução aquosa, e cominuição subseqüente do hidrogelobtido, secagem do hidrogel cominuido a um teor de águadentro de uma faixa de 1 a 50% em peso, de preferência, 2,5a 40% em peso e, particularmente, 5 a 30% em peso, e,opcionalmente, moagem adicional do hidrogel seco.

Prefere-se, além disso, de acordo com a invenção, quea estrutura polimérica absorvente de água não tratada (Pu),usada na etapa de processo ii, seja caracterizada por pelomenos uma das seguintes propriedades:

(A) a absorção máxima temperatura a norma ERT 440.2-02 (no caso de partículas, determinada para todaa fração do tamanho de partícula) de 0,9% em pesode NaCl, se mantém dentro de uma faixa de pelomenos 10 a 1.000 g/g, de preferência, dentro deuma faixa de 20 a 500 g/g e, particularmente,dentro de uma faixa de 50 a 250 g/g;

(B) a parte extraivel de acordo com a norma ERT470.2-02, após 16 horas (no caso de partículas, determinada para toda a fraçãodo tamanho de partícula) é inferior a 30% em peso, depreferência, inferior a 20% em peso e,particularmente, inferior a 15% em peso,respectivamente, com base na estrutura poliméricaabsorvente de água não tratada (Pu);

a densidade aparente de acordo com a norma ERT460.2-02 (no c-aso de partículas, determinadapara toda a fração de tamanho de partícula) sesitua dentro da faixa de 300 a 1.000 g/L, depreferência, dentro da faixa de 400 a 900 g/L e,particularmente, de 500 a 800 g/L;

o valor de pH de acordo com a norma ERT 400.2-02(no caso de partículas, determinada para toda afração de tamanho de partícula) de 1 g doprecursor de polímero absorvente de água em 1 Lde água se situa dentro da faixa de 4 a 10, depreferência, dentro da faixa de 4,5 a 9 e,particularmente, dentro da faixa de 5 a 8;

o valor SFC determinado de acordo com o método deteste já descrito é no máximo de 40 x IO"7 s xcm3/g, de preferência, no máximo, 30 x 10~7 s xcm3/g, particularmente, no máximo, 20 x 10"7 s xcm3/g, mais particularmente, no máximo, 10 x IO"7s x cm3/g, e, especialmente, no máximo 5 x 10"7 sx cm3/g; e

a absorção contra uma pressão de 50 g/cm2,determinada de acordo com a norma ERT 442.2-02(no caso de partículas, determinada para toda afração de tamanho de partícula) se situa dentrode uma faixa de 10 a 26 g/g, de preferência,dentro de uma faixa de 13 a 25 g/g, e,particularmente, dentro de uma faixa de 15 a 24g/g.

De acordo com uma concretização particular do processode acordo com a invenção, estruturas poliméricas sãoproporcionadas na etapa de processo I, que sãocaracterizadas pelas seguintes propriedades ou combinaçõesde propriedades: (A), (B) , (C) , (D), (E) , (F), (A) (E) ,(B)(E), (C)(E), (D)(E), (E)(F), (B) (E) , (B)(F), (B)(E)(F),em que (B), (E), (F) e (E)(F) e (B)(E)(F) sãoparticularmente preferidas.

Prefere-se ainda que as estruturas poliméricasabsorventes de água não tratadas (Pu), usadas na etapa deprocesso II, se as estruturas poliméricas são partículas,sejam baseadas em pelo menos 30% em peso, de preferência,pelo menos 40% em peso e, particularmente, pelo menos 50%em peso de partículas com um tamanho de partícula dentro deuma faixa de 300 a 600 pm.

Na etapa de processo II do processo de acordo com ainvenção, as estruturas poliméricas absorventes de água nãotratadas (Pu) são colocadas em contato com um agenteintensificador de permeabilidade, em que o agenteintensificador de permeabilidade é preferivelmente colocadoem contato com a estrutura polimérica (Pu), em umaproporção de pelo menos 0,001% em peso, particularmente,dentro de uma faixa de 0,1 a 10% em peso e, especialmente,dentro de uma faixa de 0,5 a 5% em peso, com base no pesodessa estrutura polimérica absorvente de água não tratada(Pu) . Esse agente intensificador de permeabilidade épreferivelmente um composto de SiO, um sal compreendendo umcátion multivalente, de preferência, trivalente, ou umamistura de um composto de SiO e um sal compreendendo umcátion multivalente, de preferência, trivalente.

Como o composto de SiO, são preferidos todos oscompostos de SiO, que influenciam vantajosamente aspropriedades de permeabilidade das estruturas poliméricasabsorventes de água. Entre os compostos de SiO preferidos,pertencem os compostos que são obteniveis porpolicondensação do ácido monossilicico, bem como silicatos.Entre os poli (ácidos silicicos) preferidos estão assilicas-géis, como as descritas na patente DE 102 49 821,que é aqui introduzida como referência e cuja descriçãorelativa aos sóis de silica forma parte da descrição dapresente invenção. Entre os silicatos, em particular,silicatos estruturais, tais com zeólitas ou silicatos quetenham sido obtidos por secagem de soluções aquosas deácido silicico ou sóis de silica, por exemplo, os ácidossilicicos pirogênicos comercialmente disponíveis conhecidossob a descrição Aerosil®, que têm, de preferência, umtamanho de partícula dentro da faixa de 5 a 50 nm,particularmente, dentro da faixa de 8 a 20 nm, são ospreferidos. Outros compostos de SiO preferidos são osácidos silicicos precipitados, como obteniveis

comercialmente, por exemplo, sob o nome Sipernat®. Ossilicatos preferidos são, além disso, os silicatos naturaisou sintéticos, que são descritos como silicatos em"Holleman and Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie",Walter de Gruyter-Verlag, 91-100, Auflage, . 1985) naspáginas 750 a 783. A seção mencionada acima desse livro-texto é aqui introduzida como referência e forma parte dadescrição da presente invenção.

As zeólitas particularmente preferidas são as zeólitasnaturais dos grupos natrolitas, os grupos harmotonas, osgrupos modenitas, os grupos chabasitas, os gruposfanjasitas (grupos sodalitas) ou os grupos analcitas. Osexemplos de zeólitas naturais são Analcima, Leucita,Polucita, Wairakita, Bellbergita, Bikitaita, Boggsita,Brewsterita, Chabazita, Willhendersonita, Cowlesita,Dachiardita, Edingtonita, Epistilbita, Erionita, Faujasita,Ferrierita, Amicita, Garronita, Gismondina, Gobbinsita,Gmelinita, Gonnardita, Goosecreekita, Harmotoma,Phillipsita, Wellsita, Clinoptilolita, Heulandita,Laumontita, Levyna, Mazzita, Merlinoita, Montesommaita,Mordenita, Mesolita, Natrolita, Scolecita, Offretita,Paranatrolita, Paulingita, Perlialita, Barrerita,Estilbita, Estelerita, Thomsonita, Tschernichita ouYugawaralita. As zeólitas sintéticas preferidas são azeólita A, zeólita X, zeólita Y, zeólita P ou o produtoABSCENTS.No entanto, entre os compostos de SiO preferidos estãoa silica pirogênica, como é, por exemplo, obtenivel sob onome comercial Aerosil , silicatos precipitados, como oscomercialmente disponíveis sob o nome Sipernat , ou sóis desilica, como, por exemplo, obteniveis sob o nome comercialLevasil®.

De preferência, o composto de SiO é colocado emcontato em uma proporção dentro de uma faixa de pelo menos0, 001% em peso, particularmente, de 0,1 a 10% em peso e,especialmente, de 0,5 a 5% em peso, com base na estruturapolimérica absorvente de água não tratada (Pu), com aestrutura polimérica absorvente de água não tratada, em quea colocação em contato ocorre, de preferência, de tal modoque o composto de SiO é colocado em contato com a estruturapolimérica absorvente de água não tratada (Pu), ou sobcondições secas ou na forma de um fluido Fi, compreendendoo composto de SiO e um solvente, de preferência, água,solventes orgânicos que são misciveis com água, tal comometanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, n-butanol, s-butanol, t-butanol ou uma mistura de pelo menos dois dessessolventes, em que a colocação em contato ocorre, depreferência, por aspersão das partículas poliméricas com ofluido Fi e combinação. Se o composto de SiO for usado naforma de um fluido Fi, prefere-se ainda que no máximo 10%em peso, de preferência, no máximo 7% em peso e,particularmente, no máximo 5% em peso de solvente sejausado, com base no peso da estrutura polimérica absorventede água não tratada (Pu) . De acordo com uma concretizaçãopreferida do processo de acordo com a invenção, o compostode SiO, na forma de uma solução aquosa, que é, depreferência, substancialmente isenta de solventesorgânicos, em particular, isenta de álcoois polivalentes eéteres de polialquilenoglicol, especialmente, de étermonometilico de dietilenoglicol e 1,3-butanodiol, écolocado em contato com a estrutura polimérica absorventede água não tratada (Pu).

Como os sais compreendendo um cátion multivalente, depreferência, trivalente, são usados, de preferência, saisque compreendem ions de Al3+. entre esses sais, sãoparticularmente preferidos os sais compreendendo ânions decloreto, ânions de iodeto, ânions de brometo, ânions denitrato, ânions de nitrito, ânions de sulfeto, ânions desulfato, ânions de carbonato, ânions de bicarbonato, ânionsde hidróxido, ânions de acetato ou ânions de oxalato. Ossais preferidos são cloreto de alumínio, poli (cloreto dealuminio), sulfato de alumínio, nitrato de alumínio,sulfato de bis-aluminio e potássio, sulfato de bis-aluminioe sódio, lactato de aluminio, oxalato de aluminio, citratode aluminio, glioxilato de aluminio, succinato de aluminio,itaconato de aluminio, crotonato de aluminio, butirato dealuminio, sorbato de aluminio, malonato de aluminio,benzoato de aluminio, tartarato de aluminio, piruvato dealuminio, valerato de aluminio, formiato de aluminio,glutarato de aluminio, propanato de aluminio ou acetato dealuminio, em que A1C13 x 6 H20, NaAl(S04)2 x 12 H20, KA1(S04)2x 12 H20 ou A12(S03)3 x 14 - 18 H20 e os sais anidroscorrespondentes, MgSCU x 10 H2O ou sulfato de magnésioanidro são particularmente preferidos. Outro compostopreferido, que é considerado como um sal, é Al(0)OH.

Com relação ao sal compreendendo um cátionmultivalente, de preferência, trivalente, prefere-se aindaque o sal, em uma proporção de pelo menos 0,001% em peso,particularmente, em uma proporção dentro de uma faixa de0,1 a 10% em peso e, especialmente, em uma proporção dentroda faixa de 0,5 a 5% em peso, respectivamente, com base nopeso da estrutura polimérica absorvente de água não tratada(Pu), seja colocado em contato com a estrutura poliméricaabsorvente de água não tratada (Pu).

A colocação em contato da estrutura poliméricaabsorvente de água não tratada (Pu) com o sal compreendendoum cátion multivalente, de preferência, trivalente, ocorre,de preferência, por colocação da estrutura poliméricaabsorvente de água não tratada (Pu) em contato com o sal,sob condições secas ou na forma de um fluido F2,compreendendo o sal e um solvente, de preferência, água,solventes orgânicos que são misciveis com água, tal comometanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol, n-butanol, s-butanol, t-butanol ou uma mistura de pelo menos dois dessessolventes, em que a colocação em contato ocorre, depreferência, por aspersão das partículas poliméricas com ofluido F2 e combinação. De acordo com uma concretizaçãopreferida do processo de acordo com a invenção, o sal naforma de uma solução aquosa, que é, de preferência,substancialmente isento de solventes orgânicos, emparticular, isento de álcoois multivalentes e éteres depolialquilenoglicol, especialmente, isentos de étermonometilico de dietilenoglicol e 1,3-butanodiol, écolocado em contato com as estruturas poliméricasabsorventes de água não tratadas (Pu).

Nesse aspecto, prefere-se ainda que a colocação emcontato da estrutura polimérica absorvente de água nãotratada (Pu) com o fluido F2, compreendendo o sal, ocorraem um processo em duas etapas. 0 processo em duas etapascompreende uma primeira mistura, na qual uma pluralidade deestruturas poliméricas absorventes é misturada com ofluido, e uma segunda mistura, na qual o fluido éhomogeneizado dentro das partículas poliméricas, em que aspartículas poliméricas na primeira mistura são misturadascom uma velocidade tal que a energia cinética daspartículas poliméricas individuais é, em média, maior doque a energia de adesão entre as partículas poliméricasindividuais, e as partículas poliméricas na segunda misturasão misturadas com uma velocidade mais baixa do que naprimeira mistura.

Se a estrutura polimérica absorvente de água nãotratada (Pu) for colocada em contato com ambos o compostode SiO e o sal compreendendo o cátion multivalente, depreferência, trivalente:(i) a estrutura polimérica absorvente de água nãotratada (Pu) pode ser colocada em contato comambos os componentes um após o outro, em que acolocação em contato dos componentes individuaispode ocorrer sob condições secas ou na forma deum fluido; e

(ii) a estrutura polimérica absorvente de água nãotratada (Pu) pode ser colocada em contato comambos os componentes ao mesmo tempo, em que, porexemplo, ambos os componentes são primeirocombinados sob condições secas e depois essamistura é colocada em contato com a estruturapolimérica absorvente de água não tratada (Pu) ,ou em que ambos os componentes, na forma de umfluido comum, são colocadas em contato com aestrutura polimérica absorvente de água não tratada (Pu).

A colocação em contato da estrutura poliméricaabsorvente de água não tratada (Pu) com os compostos de SiOcom o sal compreendendo o cátion multivalente, depreferência, trivalente ou com a mistura de dois dessescomponentes, sob condições secas ou na forma de um fluido,ocorre, de preferência, em conjuntos de mistura conhecidosdaqueles versados na técnica, tais como o misturadorPatterson - Kelley, o misturador de turbulência DRAIS, omisturador Lõdige, o misturador Ruberg, o misturador derosca, o misturador de placas e o misturador de leitofluidizado, bem como em misturadores verticais de operaçãocontinua, nos quais a estrutura polimérica é misturada emalta freqüência por meio de lâminas rotativas (misturadorSchugi).

Prefere-se, além do mais, de acordo com a invenção,que, se uma pós-reticulação superficial não for conduzidadurante a etapa de processo II, a colocação em contato daestrutura polimérica absorvente de água não tratada (Pu)com os compostos de SiO, com o sal compreendendo o cátionmultivalente, de preferência, trivalente, ou com a misturade dois desses compostos ocorre em temperaturas dentro deuma faixa de 10 a 100°C, particularmente, dentro de umafaixa de 15 a 60°C e, mais particularmente, a 20 - 40°C, emque uma colocação em contato à temperatura ambiente éespecialmente preferida.

Além do mais, as estruturas poliméricas absorventes deágua obteniveis pelo processo de acordo com a invenção são,de preferência, pós-reticuladas superficialmente. A pós-reticulação superficial pode ocorrer antes, durante ou apósa etapa de processo II, em que, de preferência, os agentesde pós-reticulação químicos são usados para a pós-reticulação .

Entre os agentes de pós-reticulação químicos, incluem-se, de preferência, os compostos que tenham pelo menos doisgrupos funcionais que podem reagir com os grupos funcionaisde um polimero em uma reação de condensação (= agente dereticulação de condensação) , em uma reação de adição ou emuma reação de abertura de anel.

São particularmente preferidos como agentes dereticulação os polióis, por exemplo, etilenoglicol,polietilenoglicóis tais como dietilenoglicol,trietilenoglicol e tetraetilenoglicol e propilenoglicol,polipropilenoglicóis tal como dipropilenoglicol,tripropilenoglicol ou tetrapropilenoglicol, 1,3-butanodiol,1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 2,4-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,5-hexanodiol, glicerina, poliglicerina,trimetilolpropano, polioxipropileno, copolimeros em blocode oxietileno - oxipropileno, ésteres de ácidos graxos desorbitan, ésteres de ácidos graxos de poli (etilenosorbitan), pentaeritritol, poli (álcool vinilico) esorbitol, aminoálcoois, por exemplo, etanolamina,dietanolamina, trietanolamina ou propanolamina, compostosde poliaminas, por exemplo, etilenodiamina,dietilenotriamina, trietilenotetramina,tetraetilenopentamina ou pentaetilenoexamina, compostos depoli (éteres de glicidila) tais como éter diglicidilico deetilenoglicol, éter diglicidilico de polietilenoglicol,éter diglicidilico de glicerol, poli (éter diglicidilico)de glicerol, poli (éter diglicidilico) de pentaeritritol,éter diglicidilico de propilenoglicol, éter diglicidilicode polipropilenoglicol, éter diglicidilico deneopentilglicol, éter glicidilico de hexanodiol, poli (éterdiglicidilico) de trimetilolpropano, poli (éterdiglicidilico) de sorbitol, éster diglicidilico de ácidoftálico, éster diglicidílico de ácido adipico, 1,4-fenileno-bis (2-oxazolina), glicidol, poliisocianatos, depreferência, diisocianatos tais como diisocianato de 2,4-tolueno e diisocianato de hexametileno, compostos depoliaziridina tais como 2,2-bis-hidroximetilbutanol-tris[3-(1-aziridinil) propionato], 1,6-hexametilenodietilenouréia e difenilmetano-bis-4 , 4 1-N, N 1-dietilenouréia, epóxidos de halogênios, por exemplo,epicloridrina, epibromidrina e a-metilenoepicloridrina,carbonatos de alquileno tais como 1,3-dioxolan-2-ona(carbonato de etileno), 4-metil-l,3-dioxolan-2-ona(carbonato de propileno), 4,5-dimetil-l,3-dioxolan-2-ona,4,4-dimetil-l,3-dioxolan-2-ona, 4-etil-l,3-dioxolan-2-ona,4-hidroximetil-l,3-dioxolan-2-ona, 1,3-dioxan-2-ona, 4-metil-1,3-dioxan-2-ona, 4,6-dimetil-l,3-dioxan-2-ona, 1,3-dioxolan-2-ona, poli (1,3-dioxolan-2-ona) , poli (aminasquaternárias) tais como os produtos de condensação dedimetilaminas e epicloridrina. Com agente de pós-reticulação são ainda preferidas as polioxazolinas tal como1,2-etilenobisoxazolina, agentes de reticulação com grupossilano tais como y-glicidoxipropiltrimetoxissilano e y-aminopropiltrimetoxissilano, oxazolidinonas tais como 2-oxazolidinonas, bis- e poli-2-oxazolidinonas, e silicatosde diglicol.

Entre os compostos mencionados acima, sãoparticularmente preferidos como agentes de pós-reticulaçãodietilenoglicol, trietilenoglicol, polietilenoglicol,glicerina, poliglicerina, propilenoglicol, dietanolamina,trietanolamina, polioxipropileno, copolimeros em bloco deoxietileno-oxipropileno ou copolimeros em bloco deoxipropileno, ésteres graxos de sorbitan, ésteres de ácidograxo de polioxietileno, trimetilolpropano, pentaeritritol,poli (álcool vinilico), sorbitol, 1,3-dioxolan-2-ona(carbonato de etileno), 4-metil-l,3-dioxolan-2-ona(carbonato de propileno), 4,5-dimetil-l,3-dioxolan-2-ona,4 , 4-dimetil-l,3-dioxolan-2-ona, 4-eti1-1,3-dioxolan-2-ona,4-hidroximetil-l,3-dioxolan-2-ona, 1,3-dioxan-2-ona, 4-metil-1,3-dioxan-2-ona, 4,6-dimetil-l,3-dioxan-2-ona, 1,3-dioxolan-2-ona ou poli-1,3-dioxolan-2-ona, em que carbonatode etileno é especialmente preferido como o agente de pós-reticulação.

O agente de pós-reticulação é usado preferivelmente noprocesso de acordo com a invenção, em uma proporção dentroda faixa de 0,01 a 30% em peso, particularmente, de 0,1 a20% em peso, e, mais particularmente, de 0,3 a 5% em peso,com base na estrutura polimérica absorvente de água.

Em particular, se o agente de pós-reticulação não forliquido, sob as condições de pressão e temperatura da pós-reticulação, o agente de pós-reticulação é usado na formade um fluido F3, compreendendo o agente de pós-reticulaçãoe um solvente, em que, como solvente, de preferência, água,solventes orgânicos, que são misciveis com água, tais como,por exemplo, metanol, etanol, 1-propanol, 2-propanol ou 1-butanol, ou misturas de água e esses solventes orgânicos, éusado. O agente de pós-reticulação, se for usado juntamentecom um solvente, é compreendido no fluido F3, depreferência, em uma proporção dentro de uma faixa de 5 a75% em peso, particularmente, em uma proporção dentro deuma faixa de 20 a 40% em peso, e, especialmente, em umaproporção dentro de uma faixa de 5 a 25% em peso,respectivamente, com base no peso total do fluido F3.

A colocação em contato do fluido F3 com a estruturapolimérica absorvente de água ocorre, de preferência, nosconjuntos de mistura mencionados em conjunto com acolocação em contato da estrutura polimérica absorvente deágua não tratada (Pu) com o composto de SiO, ou,respectivamente, com o sal compreendendo o cátionmultivalente, de preferência, trivalente.

Após o agente de pós-reticulação ou o fluido F3,respectivamente, ter sido colocado em contato com asestruturas poliméricas absorventes de água, a reação depós-reticulação ocorre por aquecimento da estruturapolimérica absorvente de água a temperaturas dentro dafaixa de 40 a 300°C, de preferência, de 80 a 275°C e,particularmente, de 125 a 250°C. A duração ótima da pós-reticulação pode ser facilmente determinada para os tiposde agentes de pós-reticulação individuais. É limitada, se operfil de propriedade desejado da estrutura poliméricaabsorvente de água for degradado de novo em conseqüência dedano térmico. O tratamento térmico pode ser conduzido emsecadores ou fornos comumente disponíveis, cujos exemplosque podem ser mencionados são fornos rotativos, secadoresde leito fluidizado, secadores de placas, secadores depedais ou secadores infravermelhos.

Se a pós-reticulação ocorrer antes da etapa deprocesso II, as estruturas poliméricas absorventes de águasão primeiro pós-reticuladas do modo descrito acima. Asestruturas poliméricas pós-reticuladas são depois colocadasem contato com o composto de SiO, com o sal compreendendo ocátion multivalente, de preferência, trivalente, ou com umamistura do composto de SiO e do sal do modo descrito acimade acordo com a etapa de processo II.

Se a pós-reticulação ocorrer durante a etapa deprocesso II, prefere-se colocar o agente de pós-reticulação, juntamente com o composto de SiO, o salcompreendendo o cátion multivalente, de preferência,trivalente, ou a mistura do composto de SiO e do sal, emcontato com a estrutura polimérica absorvente de água nãotratada (Pu) . Se a colocação em contato das estruturaspoliméricas com o composto de SiO ou com o sal não ocorrersob condições secas, o agente de pós-reticulação pode sertambém dissolvido ou disperso no fluido Fi ou no fluido F2.

Após a colocação em contato da estrutura poliméricaabsorvente de água não tratada (Pu) com o fluido Fi ou F2,respectivamente, a pós-reticulação das estruturaspoliméricas ocorre então por aquecimento às temperaturasmencionadas acima.Se a pós-reticulação ocorre após a etapa de processoII, as estruturas poliméricas absorventes de água nãotratadas (Pu) são primeiro colocadas em contato do mododescrito acima com o composto de SiO, com o salcompreendendo o cátion multivalente, de preferência,trivalente, ou com a mistura do composto de SiO e do sal. Após-reticulação superficial então ocorre por colocação emcontato das estruturas poliméricas com o agente de pós-reticulação e aquecimento subseqüente.

De acordo com uma concretização particular do processode acordo com a invenção, para produção' de estruturaspoliméricas absorventes de água, na etapa de processo ii),uma estrutura polimérica absorvente de água não tratada, depreferência, já pós-reticulada superficialmente, é colocadaem contato com o agente intensificador de permeabilidade,em que o agente intensificador de permeabilidade estápresente em forma de pó.

Nessa concretização particular do processo de acordocom a invenção, para produção de estruturas poliméricasabsorventes de água, o processo compreende preferivelmenteas seguintes etapas de processo:

i. proporcionar a estrutura polimérica absorvente deágua não tratada, de preferência, já pós-reticulada superficialmente; eii) colocar em contato a estrutura poliméricaabsorvente de água não tratada, de preferência,já pós-reticulada superficialmente com umcomponente particulado fino, compreendendo umcomposto de SiO, um sal compreendendo o cátionmultivalente, de preferência, trivalente, ou umamistura de composto de SiO e um sal compreendendoo cátion multivalente, de preferência,trivalente, a uma temperatura dentro de uma faixade 30 a 300°C, particularmente, de 100 a 300°C,mais particularmente, dentro de uma faixa de 125a 250°C, e, especialmente, dentro de uma faixa de150 a 200°C.

Nesse aspecto, prefere-se particularmente que pelomenos 50% em peso, mais particularmente, pelo menos 75% empeso, ainda mais particularmente, pelo menos 95% em peso e,especialmente, pelo menos 99% em peso do sal, que estápresente em forma de pó, compreendendo um cátionmultivalente, de preferência, trivalente, tenha um diâmetrode partícula médio dentro de uma faixa de 10 a 1.000 um, depreferência, de 50 a 800 um, particularmente, de 100 a 600um e, especialmente, de 200 a 400 um (média ponderai) ,respectivamente, determinado por meio de processosconhecidos daqueles versados na técnica para determinaçãode tamanho de partícula, por exemplo, por análisegranulométrica ou por meio de um contador Coulter. Além domais, prefere-se que pelo menos 50% em peso,particularmente, pelo menos 75% em peso e, especialmente,pelo menos 90% em peso do composto de SiO tenha um tamanhode partícula determinado por análise granulométrica (paratamanhos de partícula superiores a 10 um) ou difratometriaa laser (para tamanhos de partícula menores do que 10 um)dentro de uma faixa de 10 a 1.000.000, particularmente,dentro de uma faixa de 12 a 500.000 nm e, especialmente,dentro de uma faixa de 15 a 5.000 nm. Prefere-se ainda queo composto de SiO tenha uma média ponderai do tamanho departícula dentro de uma faixa de 15 a 5.000 nm,particularmente, dentro de uma faixa de 20 a 3.000 nm e,especialmente, dentro de uma faixa de 100 a 2.000 nm.

Além do mais, pode ser preferível nessa concretizaçãoparticular do processo de acordo com a invenção, se ocomponente particulado fino, além do sal em pó, o compostode SiO em pó ou a mistura em pó do sal e do composto deSiO, compreenda, adicionalmente, um aglutinante, em queesse aglutinante está também preferivelmente presente emforma particulada e seja, em particular, baseado em pelomenos 50% em peso, particularmente, pelo menos 75% em peso,mais particularmente, pelo menos 95% em peso e,especialmente, pelo menos 99% em peso de partículas com umtamanho de partícula médio dentro de uma faixa de 10 a1.000 um, de preferência, de 50 a 800 um, particularmente,de 100 a 600 um e, especialmente, de 200 a 400 um (médiaponderai), respectivamente, determinado por processosconhecidos daqueles versados na técnica para determinaçãode tamanho de partícula, por exemplo, por análisegranulométrica ou por meio de um contador Coulter.Nesse aspecto, prefere-se, em particular, que oaglutinante compreenda, como componente principalaglutinante, um composto orgânico, em que o compostoorgânico é, de preferência, sólido a 20°C.

Prefere-se, particularmente, que o composto orgânicoseja, particularmente, um polimero linear, particularmente,um polimero linear selecionado do grupo compreendendopoliuretanos, poliésteres, poliamidas, amidas depoliésteres, poliolefinas, poli (ésteres vinilicos),poliéteres, poliestirenos, poliimidas, em particular poli(éteres - imidas), poliiminas, polímeros de enxofre emparticular polissulfonas, poliacetais em particularpolioximetilenos, plásticos fluorados em particular poli(fluoreto de vinilideno), copolimeros de estirenoolefina, poliacrilatos, copolimeros de etileno - acetato devinila ou misturas de dois ou mais dos polímerosmencionados, em que entre esses polímeros, ospolicondensados e, entre esses, poliésteres sãoparticularmente preferidos, e os poliéteres lineares sãoespecialmente preferidos.

Particularmente, os poliéteres lineares adequadoscompreendem polialquilenoglicóis, em particular,polietilenoglicóis, polipropilenoglicóis,poli(etileno/propileno)glicóis com uma disposiçãoestatística ou em blocos dos monômeros de etileno oupropileno, ou misturas de pelo menos dois dessespolialquilenoglicóis.

Outros polímeros adequados, preferivelmente lineares,são aqueles polímeros que são mencionados no pedido depatente DE-A-103 34 286 como "adesivos termoplásticos"("thermoplastiche Klebstoffe"). A descrição do pedido depatente DE-A-103 34 286 relativa aos adesivos termoplásticoé aqui introduzida como referência e forma parte dadescrição da presente invenção.

Se um aglutinante for usado além do composto de SiOe/ou do sal, é particularmente preferido que a colocação emcontato da superfície da estrutura polimérica absorvente deágua não tratada, de preferência, já pós-reticuladasuperficialmente, com os componentes particulados finosocorra a uma temperatura dentro de uma faixa de 30 a 200°C,particularmente, de 50 a 160°C e, especialmente, dentro deuma faixa de 70 a 140°C. Nessas temperaturas, emparticular, isso provoca uma imobilização dos particuladosfinos na superfície da estrutura polimérica absorvente deágua não tratada.

A proporção do agente aglutinante, se usado, se situa,de preferência, dentro de uma faixa de 0,0001 a 5% em pesoe, particularmente, dentro de uma faixa de 0,001 a 2% empeso, respectivamente, com base no peso da estruturapolimérica absorvente de água. A razão ponderai entre ocomponente particulado fino e o aglutinante se situa dentrode uma faixa de componente particulado fino : aglutinantede 20 : 1 a 1 : 20, particularmente, de 10 : 1 a 1 : 10 e,especialmente, de 10 : 1 a 2 : 1.

Na concretização particular descrita acima do processode acordo com a invenção, na qual um composto de SiO em pó,um sal em pó compreendendo um cátion multivalente, depreferência, trivalente, ou uma mistura em pó dessescomponentes é usada, o processo também compreende, além daprovisão da estrutura polimérica absorvente de água nãotratada, de preferência, já pós-reticuladasuperficialmente, na etapa de processo i), a provisão de umcomponente particulado fino compreendendo o composto de SiOem pó, o sal em pó compreendendo um cátion multivalente, depreferência, trivalente, ou a mistura em pó dessescomponentes, bem como o aglutinante em pó. Com relação aoprocesso de colocação em contato do componente particuladofino com a estrutura polimérica absorvente de água nãotratada, diferentes processos são concebiveis, que sãomencionados a seguir.

De acordo com a variante VA, na etapa de processo ii) ,primeiramente, uma mistura de componente particulado fino eestrutura polimérica absorvente de água não tratada, depreferência, já pós-reticulada superficialmente épreparada, e essa é então aquecida às temperaturasmencionadas acima, para provocar uma imobilização dosparticulados finos, em que a estrutura poliméricaabsorvente de água já pode estar pós-reticuladasuperficialmente, em que a estrutura polimérica absorventede água já pode ter sido posta em contato com o agente depós-reticulação, mas que não tenha sido ainda aquecida auma temperatura necessária para uma pós-reticulaçãosuperficial.

De acordo com uma variante VB, primeiramente, antes daetapa de processo ii), as estruturas poliméricasabsorventes de água não tratadas, de preferência, noentanto, já pós-reticuladas superficialmente são aquecidasà temperatura mencionada acima, e depois, na etapa deprocesso ii), essas estruturas poliméricas absorventes deágua preaquecidas são combinadas com o componenteparticulado não preaquecido.

De acordo com uma variante Vc, primeiramente, antes daetapa de processo ii) , as estruturas poliméricasabsorventes de água não tratadas, de preferência, noentanto, já pós-reticuladas superficialmente e oscomponentes particulados finos são, respectivamente,separadamente aquecidos à temperatura descrita acima, edepois, na etapa de processo ii), as estruturas poliméricasabsorventes de água preaquecidas são combinadas com ocomponente particulado fino igualmente preaquecido. Deacordo com uma concretização particular dessa variante Vc,prefere-se primeiro resfriar o componente particulado fino,após o aquecimento e antes da combinação com as estruturaspoliméricas absorventes de água preaquecidas, depreferência, a uma temperatura dentro da faixa de 10 a100°C, particularmente, 15 a 75°C, e, especialmente, 20 a60°C, depois, opcionalmente, cominuir usando, por exemplo,uma mão e um almofariz, e depois combinar o componenteparticulado fino resfriado e, opcionalmente, cominuido comas estruturas poliméricas absorventes de água preaquecidas.

De acordo com uma variante VD, primeiramente, antes daetapa de processo ii) , os componentes particulados finossão aquecidos à temperatura mencionada acima, e depois, naetapa de processo ii), o componente particulado finopreaquecido é combinado com as estruturas poliméricasabsorventes de água não tratadas, de preferência, noentanto, já pós-reticuladas superficialmente. De acordo comuma concretização particular da variante VD, prefere-seprimeiro resfriar o componente particulado fino, após oaquecimento e antes da combinação com as estruturaspoliméricas absorventes de água não preaquecidas, depreferência, a uma temperatura dentro de uma faixa de 10 a100°C, particularmente, 15 a 75°C e, especialmente, 20 a60°C, depois, opcionalmente, cominuir usando, por exemplo,uma mão e um almofariz, e depois combinar o componenteparticulado fino resfriado e, opcionalmente, cominuido comas estruturas poliméricas absorventes de água nãopreaquecidas.

Além do mais, pode ser vantajoso em relação àconcretização particular descrita acima do processo deacordo com a invenção, em que um composto de SiO em pó, umsal em pó, compreendendo um cátion multivalente, depreferência, trivalente, ou uma mistura em pó dessescomponentes é usado, se uma outra etapa de processo iii),na qual a mistura da estrutura polimérica absorvente deágua não tratada e dos componentes particulados finos forainda misturada, por um tempo dentro de uma faixa de 10minutos a 5 horas, particularmente, de 30 minutos a 3horas, após a etapa de processo ii), para permitir umadistribuição a mais homogênea possivel dos particuladosfinos e da estrutura polimérica absorvente, em que, paraesse fim, dispositivos de mistura conhecidos daquelesversados na técnica podem ser usados. Nessa outra etapa deprocesso, a mistura da estrutura polimérica absorvente deágua não tratada e do componente particulado fino pode serintroduzida no misturador, com a temperatura que tem pós aimobilização na etapa de processo ii) , em que a misturapode ser depois resfriada durante a mistura, depreferência, constantemente a uma temperatura mais baixa,de preferência, à temperatura ambiente.

Uma outra contribuição para a solução dos objetosmencionados acima é proporcionada por uma estruturapolimérica absorvente de água tendo as seguintespropriedades:

a. uma retenção determinada de acordo com os métodosde teste aqui descritos de pelo menos 32 g/g, depreferência, de pelo menos 33 g/g,particularmente, de pelo menos 34 g/g, maisparticularmente, de pelo menos 36 g/g, ainda maisparticularmente, de pelo menos 37 g/g,especialmente, de pelo menos 38 g/g, maisespecialmente, de pelo menos 40 g/g, ainda maisespecialmente, dentro da faixa de 33,2 a 45 g/ge, particularmente especialmente, dentro da faixade 34 a 40 g/g; e

b. uma absorção dependente de tempo contra umapressão de 20 g/cm2 (TAAP a 21,4 g/cm2 - 0,3 psi),determinada de acordo com os métodos de testeaqui descritos selecionados do grupo consistindode:

bl. 50% da absorção máxima das estruturaspoliméricas dentro de 20 minutos, depreferência, dentro de 15 minutos,particularmente, dentro de 10 minutos; e

b2. 90% da absorção máxima das estruturaspoliméricas dentro de 40 minutos, depreferência, dentro de 30 minutos,particularmente, dentro de 20 minutos.

As estruturas poliméricas absorventes de água com aspropriedades de absorção descritas acima a. e b. são, porexemplo, obteniveis pelo processo descrito acima de acordocom a invenção. Conseqüentemente, as estruturas poliméricasabsorventes de água de acordo com a invenção são, depreferência, fibras, espumas ou partículas, em que asfibras e partículas são preferidas e as partículas sãoparticularmente preferidas. As fibras ou as partículas têm,respectivamente, as respectivas dimensões das fibras ou adistribuição de tamanho de partícula mencionadas acima, emconjunto com o processo inventivo para produção depolímeros absorventes de água.

Além do mais, as estruturas poliméricas absorventes deágua de acordo com a invenção, bem como as estruturaspoliméricas absorventes de água obteniveis pelo processoinventivo, são preferivelmente caracterizadas pelo fato deque um agente intensificador de permeabilidade, em umaproporção de pelo menos 0,001% em peso, particularmente,dentro da faixa de 0,1 a 10% em peso e, especialmente,dentro da faixa de 0,5 a 5% em peso, seja imobilizado nasuperfície das estruturas poliméricas. Esse agenteintensificador de permeabilidade é preferivelmente:

um composto de SiO; ou

um sal compreendendo o cátion multivalente, depreferência, trivalente; ou

uma mistura de um composto de SiO e um salcompreendendo o cátion multivalente, depreferência, trivalente.

Os compostos de SiO preferidos e os sais compreendendoum cátion multivalente, de preferência, trivalente sãoaqueles compostos de SiO e sais que já foram mencionadosacima, em conjunto com o processo de acordo com a invençãopara produção de estruturas poliméricas absorventes deágua.

De acordo com uma concretização particular dasestruturas poliméricas absorventes de água de acordo com ainvenção, as estruturas poliméricas são partículaspoliméricas que têm um tamanho de partícula, determinadopor análise granulométrica, dentro de uma faixa de 10 a3.000 |om, de preferência, 20 a 2.000 pm, e,particularmente, 150 a 850 |om, em que as partículaspoliméricas são baseadas em pelo menos 50% em peso, depreferência, pelo menos 70% em peso e, particularmente,pelo menos 90% em peso de monômeros compreendendo gruposcarboxilato, de preferência, ácido acrílico, em que essesmonômeros compreendendo grupos carboxilato sãopreferivelmente neutralizados a pelo menos 20 mol porcento, particularmente, a pelo menos 50 mol por cento e,especialmente, dentro de uma faixa de 60 a 85 mol porcento. Prefere-se ainda que as estruturas absorventes deágua de acordo com a invenção, se as estruturas poliméricassão partículas, sejam baseadas em pelo menos 30% em peso,particularmente, pelo menos 40% em peso e, especialmente,pelo menos 50% em peso de partículas com um tamanho departícula dentro de uma faixa de 300 a 600 pm.

Prefere-se ainda de acordo com a invenção que asestruturas poliméricas absorventes de água tenham umaabsorção contra uma pressão de 50 g/cm2 (0,7 psi),determinada de acordo com a norma ERT 442.2-02, de pelomenos 10 g/g, particularmente, pelo menos 12 g/g, maisparticularmente, pelo menos 14 g/g, e, ainda maisparticularmente, pelo menos 15 g/g, em que, de preferência,um valor de 35 g/g, particularmente, de 30 g/g não sejaexcedido (no caso de partículas, respectivamente,determinadas para a fração total de partículas).

De acordo com uma concretização das estruturaspoliméricas absorventes de água de acordo com a invenção,essas são ainda caracterizadas por um valor SFC,determinado de acordo com o método de teste já descrito, deno máximo de 40 x IO"7 s x cm3/g, de preferência, no máximo,30 x 10"7 s x cm3/g, particularmente, no máximo, 20 x IO"7 sx cm3/g, mais particularmente, no máximo, 10 x IO"7 s xcm3/g, e, especialmente, no máximo 5 x IO"7 s x cm3/g.

De acordo com uma concretização particular dasestruturas poliméricas absorventes de água, essas são aindacaracterizadas pelo fato que um compósito aerotransportado,produzido de acordo com os métodos de testes aquidescritos, consistindo de 350 g/m2 de fibra celulósica, 18g/m2 de uma fibra bicomponente, 350 g/m2 das estruturaspoliméricas absorventes de água de acordo com a invenção e36 g/m2 de tecido, é caracterizado por pelo menos uma dasseguintes propriedades:(yl) um valor de remolhamento, determinado de acordocom o método de teste aqui descrito, após oterceiro molhamento, de no máximo 3 g, depreferência, de no máximo 2,9 g e,particularmente, de no máximo 2,8 g;

(y2) um tempo de aquisição, determinado de acordo como método de teste aqui descrito, após o segundomolhamento, de no máximo 450 s, de preferência,de no máximo 400 s e, particularmente, de nomáximo 38 0 s; e

(y3) um tempo de aquisição, determinado de acordo como método de teste aqui descrito, após o terceiromolhamento, de no máximo 1.500 s, de preferência,de no máximo 1.400 s e, particularmente, de nomáximo 1.300 s.

De acordo com uma concretização particular daestrutura polimérica absorvente de água de acordo com ainvenção, um compósito aerotransportado, preparado deacordo com o método de teste aqui descrito, é caracterizadopelas seguintes propriedades ou combinações depropriedades: (yl), (y2) , (y3) , (yl) (y2) , (yl) (y3) , (y2) (y3) e(yl) (y2) (y3) .

Uma outra contribuição para a solução dos objetosmencionados acima é proporcionada por um compósito, quecompreende as estruturas poliméricas absorventes de águadefinidas acima ou as estruturas poliméricas absorventes deágua obteniveis pelo processo de acordo com a invenção e umsubstrato. De preferência, as estruturas poliméricasabsorventes de água de acordo com a invenção e o substratosão termicamente ligados entre eles. Como os substratos,são preferidas as folhas produzidas de polímeros, taiscomo, por exemplo, de polietileno, polipropileno oupoliamida, metais, panos não tecidos, felpas, panostecidos, materiais tecidos, fibras naturais ou sintéticas,ou outras espumas. Além do mais, o composito de acordo coma invenção pode compreender também, além das estruturaspoliméricas absorventes de água de acordo com a invenção eo substrato, aditivos, tais como, por exemplo, materiaistermoplásticos.

De acordo com uma concretização preferida do compositode acordo com a invenção, o composito é uma camadaabsorvente, um núcleo ou agente de limpeza.

Se o composito de acordo com a invenção for uma camadaabsorvente, essa tem, vantajosamente, pelo menos uma dasseguintes propriedades:

(51) um valor de remolhamento, determinado de acordocom o método de teste aqui descrito, após oterceiro molhamento, de no máximo 3 g, depreferência, de no máximo 2,9 g e,particularmente, de no máximo 2,8 g;(52) um tempo de aquisição, determinado de acordo como método de teste aqui descrito, após o segundomolhamento, de no máximo 450 s, de preferência,de no máximo 400 s e, particularmente, de nomáximo 380 s; e

(53) um tempo de aquisição, determinado de acordo como método de teste aqui descrito, após o terceiromolhamento, de no máximo 1.500 s, de preferência,de no máximo 1.400 s e, particularmente, de nomáximo 1.300 s.

De acordo uma concretização preferida da camadaabsorvente de acordo com a invenção, essa é caracterizadapelas seguintes propriedades ou combinações depropriedades: (51), (52), (53), (Õl)(õ2), (õl)(53),(52) (53) , (51) (52) (53) .

As camadas absorventes particularmente preferidas deacordo com a invenção são aquelas camadas absorventes, quesão descritas na patente U.S. 5.599.335 como "elementosabsorventes", em que a patente U.S. 5.599.335 é aquiintroduzida como referência e a sua descrição, emparticular relativa às fibras e aditivos compreendidos nascamadas absorventes, bem como relativa ao processoprodutivos das camadas absorventes, representa uma parte dadescrição da presente invenção.De acordo com uma concretização preferida do compositode acordo com a invenção, particularmente, da camadaabsorvente de acordo com a invenção, esse composito ou essacamada absorvente compreendem, respectivamente, pelo menosuma região que compreende as estruturas poliméricasabsorventes de água de acordo com a invenção, em umaproporção dentro da faixa de cerca de 15 a 100% em peso, depreferência, cerca de 30 a 100% em peso, particularmente,de cerca de 50 a 99, 99% em peso, mais particularmente, decerca de 60 a 99,99% em peso, e, especialmente, de cerca de70 a 99% em peso, respectivamente, com base no peso totalda região considerada do composito ou da camada absorvente,respectivamente, em que a região tem, de preferência, umtamanho de pelo menos 0,01 cm3, particularmente, pelo menos0,1 cm3 e, especialmente, pelo menos 0,5 cm3.

A camada absorvente de acordo com a invenção é, alémdo mais, de preferência, caracterizada por uma massa porunidade de área de pelo menos 0,02 g/cm2, particularmente,de pelo menos 0,03 g/cm2, mais particularmente, dentro dafaixa de 0,02 a 0,12 g/cm3 e, especialmente, dentro dafaixa de 0,03 a 0,11 g/cm3, em que a camada absorvente temainda uma espessura de no máximo 20 mm, de preferência, nomáximo de 15 mm e, particularmente, de no máximo 10 mm.

De acordo com uma concretização preferida da camadaabsorvente de acordo com a invenção, essa tem uma áreasuperficial de no máximo cerca de 500 cm2, particularmente,no máximo cerca de 350 cm2, especialmente, no máximo decerca de 300 cm2.

A produção do compósito de acordo com a invençãoocorre, de preferência, por colocação da estruturapolimérica absorvente de água de acordo com a invenção oudas estruturas poliméricas absorventes de água obteniveispelo processo de acordo com a invenção e o substrato, e,opcionalmente, o aditivo em contato entre eles. A colocaçãoem contato ocorre, de preferência, por processos detransporte a úmido ou transporte por ar, compactação,extrusão e mistura.

De acordo com uma concretização particular do processode acordo com a invenção para produção de um compósito,esse processo compreende as seguintes etapas de processo:

A) provisão de uma superfície;

B) provisão de uma estrutura polimérica absorventede água não tratada, de preferência, já pós-reticulada superficialmente;

C) provimento de um componente particulado fino;

D) colocação em contato do substrato com a estruturapolimérica absorvente de água;E) colocação em contato da estrutura poliméricaabsorvente de água com o componente particuladofino; e

F) imobilização de pelo menos uma parte dosparticulados finos na superfície das estruturaspoliméricas absorventes de água.

Como o componente particulado fino, são preferidostodos os componentes particulados finos que já foramdescritos acima como o componente particulado fino, emconjunto com a concretização particular do processo deacordo com a invenção, para produção de estruturapolimérica absorvente de água, no qual um composto de SiOem pó e/ou um sal em pó é(são) usado (s) . É,particularmente, uma mistura de composto de SiO em pó, salem pó ou mistura em pó desses dois compostos e aglutinanteem pó.

De acordo com uma variante dessa concretizaçãoparticular do processo inventivo, para produção de umcompósito, primeiro o substrato e a estrutura poliméricaabsorvente de água não tratada, de preferência, já pós-reticulada superficialmente são colocados em contato entreeles, de preferência, proporcionando primeiro o substrato edepois aplicando, de preferência, por borrifo, a estruturapolimérica ou uniformemente ou em áreas definidas dasuperfície do substrato. As estruturas poliméricasabsorventes de água situadas na superfície do substrato sãodepois colocadas em contato com o componente particuladofino, por exemplo, por borrifo do componente particuladofino na estrutura polimérica pós-reticuladasuperficialmente na superfície do substrato. A imobilizaçãodos componentes particulados finos na superfície daestrutura polimérica ocorre depois, em que essaimobilização ocorre, de preferência, pelo aquecimentodescrito acima em conjunto com o processo inventivo, para otratamento da superfície das estruturas poliméricasabsorventes de água. Nessa variante da concretizaçãoparticular do processo inventivo para produção de umcompósito, a etapa de processo E) ocorre, portanto, após aetapa de processo D) .

De acordo com outra variante dessa concretizaçãoparticular do processo inventivo para produção de umcompósito, primeiro, o substrato é proporcionado. Depois, aestrutura polimérica pós-reticulada superficialmente écolocada em contato com o substrato, de preferência,proporcionando, primeiro, o substrato e depois aplicando,de preferência, por borrifo, a estrutura polimérica pós-reticulada superficialmente ou uniformemente ou em áreasdefinidas da superfície do substrato. Antes da estruturapolimérica ser colocada em contato com a superfície dosubstrato, as estruturas poliméricas absorventes de águasão colocadas em contato com o componente particulado fino,por exemplo, por combinação do componente particulado finocom a estrutura polimérica pós-reticulada superficialmente,antes de ser borrifada na superfície do substrato. Após asestruturas poliméricas terem sido colocadas em contato como substrato, ocorre a imobilização do componenteparticulado fino na superfície da estrutura polimérica.Nessa variante da concretização particular do processoinventivo para produção de um compósito, a etapa deprocesso E) ocorre, portanto, antes da etapa de processo D).

A presente invenção também se refere ao compósitoobtenivel pelo processo descrito acima.

A presente invenção se refere ainda a produtosquímicos compreendendo as estruturas poliméricas de acordocom a invenção ou o compósito. Os produtos químicospreferidos são espumas, corpos formados, fibras, folhas,filmes, cabos, materiais vedantes, artigos higiênicosabsorventes de líquidos, veículos par agente regulador decrescimento de plantas ou fungos, ou agentes ativos paraproteção de plantas, aditivos para materiais de construção,materiais de embalagem ou aditivos para solo.

A invenção também se refere ao uso das estruturaspoliméricas absorventes de água de acordo com a invenção,das estruturas poliméricas absorventes de água obteníveispelo processo de acordo com a invenção, do compósito ou docompósito obtenivel pelo processo descrito acima nosprodutos químicos mencionados acima, em particular, emprodutos de higiene, no combate a inundações, em isolamentocontra água, para regulação do teor de água de solos oupara o tratamento de alimentos.

A invenção vai ser agora ilustrada mais estritamentepor figuras, métodos de teste e exemplos não limitantes.

Figura 1: A Figura 1 mostra o dispositivo para adeterminação do valor TAAP por meio do método de teste aquidescrito.

MÉTODOS DE TESTE

DETERMINAÇÃO DO VALOR SFC

A determinação da permeabilidade no estado expandido(Condutividade em Fluxo Salino = SFC) é conduzida de acordocom um método descrito no pedido de patente internacionalWO-A-95/22356. Aproximadamente, 0,9 g de materialsuperabsorvente (para pressão, a fração total departículas) é pesado em um cilindro com um fundo de tela edistribuído cuidadosamente na superfície da peneira. Omaterial superabsorvente é deixado expandir em urinasintética JAYCO por uma hora, contra uma pressão de 20g/cm2. Após determinar o peso da expansão dosuperabsorvente, uma solução de NaCl 0,118 M, de umreservatório graduado, é deixada escoar pela camada de gelexpandida a uma pressão hidrostática constante. A camada degel expandida é coberta, durante a medida, com um cilindroespecial, que garante a distribuição uniforme da solução deNaCl 0,118 M acima do gel e condições constantes(temperatura da medida de 20 - 25°C), durante a medidarelativa às propriedades do leito de gel. A pressão agindono superabsorvente expandido continua a ser de 20 g/cm2.

Usando um computador e uma balança, a quantidade de liquidoque passa pela camada de gel em função do tempo édeterminada, a intervalos de 20 segundos por um tempo de 10minutos. A vazão em g/s pela camada de gel expandida édeterminada por análise de regressão com extrapolação dogradiente e determinação do ponto intermediária no ponto detempo t = 0 da quantidade de fluxo dentro dos minutos 2 a10. O valor SFC (K) é apresentado em cm3.s.g_1 e é calculadocomo se segue:

<formula>formula see original document page 58</formula>

em que: Fs(t=0) é a vazão em g/s,

L0 é a espessura da camada de gel em cm,

r é a densidade da solução de NaCl (1,003g/cm3),

A é a área do lado superior da camada degel no cilindro de medida (28,27 cm2),

AP é a pressão hidrostática que age nacamada de gel (4.920 d/cm2), e

K é o valor SFC.

DETERMINAÇÃO DA RETENÇÃO

O chamado do saco de cha e conduizido para determinar a retenção do material polimerio absorvente deágua (para partículas, a fração total de partículas) . Comoa solução de teste, é usada uma solução de NaCl a 0,9% empeso.

Cerca de 1 g de material polimérico absorvente de águaé pesado (Wi) e vedado em um saco de chá. O saco de chá écolocado por 30 minutos na solução de teste e depoisrepuxado em uma máquina de fiar (23 cm de diâmetro, 1.000rpm) por três minutos e novamente pesada (W2) . Um saco dechá sem o material polimérico absorvente de água, cujo pesoé igualmente determinado após o repuxo (W3) , é submetido aomesmo tempo como um valor cego. A retenção é apresentada emg/g e calculada como se segue:

<formula>formula see original document page 59</formula>

DETERMINAÇÃO DA ABSORÇÃO DEPENDENTE DE TEMPO CONTRAPRESSÃO (TAAP)

O material absorvente a ser testado é borrifado nofundo 3 de um aparelho 1, consistindo de um cilindro deplexiglas 2, que tem um diâmetro interno de 60 mm, umaaltura de 50 mm e como fundo 3 uma tela feita de aço (400malhas) , e carregado com um peso definido 4 (o peso 4 é aestampa cilíndrica que pode ser introduzida e se encaixaexatamente no cilindro de plexiglas 2, e no qual um pesometálico pode ser introduzido) . O peso total do peso 4 éselecionado de modo que uma pressão de 20 g/cm2 age nomaterial absorvente. O aparelho 1 é colocado em um suporte6, que tem uma depressão cilíndrica 7 para a frita de vidro8, com um diâmetro de 70 mm (porosidade = 0) da Schott-Keramikfilter Duran (Alemanha), e que é localizado, em umabalança 5, em que entre a frita de vidro 8 e o fundo detela 3 do cilindro de plexiglas 2, um papel de filtro 9(Schleicher & Schull, Schwarzband 589/1, diâmetro de 45 mm)é colocado, centralmente no papel de filtro 9, uma outrafrita de vidro 10 com um diâmetro de 20 mm é colocada e nafrita de vidro 8, um anel distanciador 11, com umasuperfície interna de 60 mm, uma espessura de 5 mm e umaaltura que corresponde exatamente à altura da frita devidro 10. A frita de vidro 8 é conectada de modo a conduzirfluido, por meio de um tubo de silicone 12, com umreservatório de líquido 13 (que é um funil de separação de500 mL com um tubo de vidro) , em cujo reservatório há umasolução de NaCl a 0,9% em peso. Além disso, por meio dasválvulas 14 e 15, o transporte da solução de NaCl doreservatório de líquido 13 para a depressão 7, e, dessemodo, para a frita de vidro 8, pode ser fechado ou abertoseletivamente.

Primeiro, sem o aparelho 1 estar no suporte 6 e afrita de vidro 8 na depressão 7 do suporte 6, as válvulas14 e 15 são abertas, em que o reservatório de líquidoestão, de preferência, a uma altura tal que a depressão 7fica cheia até a borda com o líquido de teste. Depois, afrita de vidro 8 é colocada na depressão 7, e o papel defiltro 9 é colocado na frita de vidro 8, com o que segarante que a frita de vidro 8 e o papel de filtro 9 têmliquido suficiente inteiramente absorvido. O excesso deliquido de teste é absorvido com um material absorvente. Afrita de vidro 10 é colocada centralmente no papel defiltro 9. Deve-se ter cuidado para que a frita de vidro 10seja igualmente inteiramente saturada com liquido de teste.

1,8 ± 0,005 g do material absorvente a ser testado éentão borrifado uniformemente no fundo de tela 3 doaparelho 1, e a amostra é carregada com o peso 4. Em umabalança diferente (precisão de medida de 0,01 g) da balança5, o peso do aparelho é determinado mi. O aparelho 1 éentão colocado em frente do suporte 6 na balança 5. Abalança 5 é tarada.

A medida é então iniciada, pelo fato de que o aparelho1 é colocado na frita de vidro 10 e no anel distanciador11, que é localizado na frita de vidro 8, que tem o papelde filtro 9 colocado nela e que é localizada na depressão7. Após colocação do aparelho 1, a respectiva absorção doliquido de teste, mabs0s para mabS3600s pelo materialabsorvente é mostrada em intervalos de 10 segundos. Issoocorre por uso de um programa de exibição suportado porcomputador (Weighing Inn 1.0, Herbert Werth 1999®; ummódulo "Visual Basic for Application" para Microsoft®Excel® também pode ser, por exemplo, usado) . A medida durauma hora. Se a curva de absorção resultante da medida nãoatinge a absorção máxima possivel, caracterizada pelo fatode que a variação do valor de medida, ao final da medida, é> 0,1 g/60 s, o aparelho é colocado em uma frita de vidro,que é igual à frita de vidro 8 e que é colocada em umacápsula Petri, com um diâmetro minimo de 150 mm, cheio atéa borda superior da frita de vidro com o liquido de teste.A absorção do liquido de teste é checada a retardos de 1 a60 minutos, até a absorção for < 0,1 g/60 s. O aparelho 1 édepois pesado em uma balança (precisão de 0,01 g) diferenteda balança 5 (m2). A absorção máxima é calculada de:

Abs.max = m2 - Itli

Por meio da medida de peso usando a balança 5, asquantidades absoluta de absorção do liquido de teste nostempos definidos são registradas. Em um diagrama deabsorçãOabsoiuta / tempo, a quantidade de liquido absorvidamabxxs a um dado tempo é representada graficamente contra otempo t. Além disso, um diagrama de absorçãoreiativa / tempo égerado. Para esse fim, cada valor de medida mabxxs em porcento, com base na Abs.max, é representado graficamentecontra o tempo t.

mabsxs [%] = (mabsxs [g] *100) /Abs .max [g]

Pode-se então ler do diagrama de absorçãoabsoiuta /tempo, se e após que tempo, 50 ou 90% da absorção máxima(Abs = max) foi atingida.

DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE AQUISIÇÃO E REMOLHAMENTOA determinação do tempo de aquisição e do remolhamentoocorreu de acordo com os procedimentos de teste descritosno pedido de patente DE-A-10249822.

Primeiro, um compósito aerotransportado é produzidocom base em M & J Fibretch Technology. Uma fibra celulósicaprensada (com uma massa por unidade de área m(Poipa de feipa) elargura b(poiPa de feipa)/ fabricante: Stora Enso, Finlândia;tipo: Store EF semitratada) foi alimentada a um britador demartelos com velocidade v(poipa de feipa-britador de martelos) edesfibrada. Um soprador estira continuamente as fibras. Namesma corrente de ar, uma fibra bicomponente (produtor:Danaklon, agora Fibre Visions, Dinamarca; tipo: AL-Thermal-C phil 6 mm, 3,3 dtex, 40 branco bruto) é dosada. Para essefim, a proporção m(descarga de fibras bicomponentes) é dosada em umdispositivo de pesagem automático. Esse dispositivodescarrega a proporção de bicomponente a cada 40 cm(comprimento do dispositivo de pesagem) em uma correiatransportadora, que se desloca continuamente com a v(descargade fibras bicomponentes) • A estrutura polimérica absorvente de águaé dosada com uma rosca de dosagem gravimétrica com um fluxomássiCO m(estrutura polimérica absorvente de água) em um dispositivo deentrada (Venturisystem) e introduzida na corrente de ar, nolado de pressão do soprador. A mistura fibra / estruturapolimérica absorvente de água é continuamente disposta nacorreia transportadora, que é recoberta com um tecido(massa por unidade de área m(tecido)/" fabricante: FinessHygiene AB, Suécia; tipo; Art-N° 50330, qualidade KB 1800Diapor-Tissue-Open, com a instalação de transporte por ar(velocidade V(transporte com ar - correia transportadora) i largurab(transporte com ar>) • Antes de enrolamento na extremidade dacorreia transportadora, outro tecido (massa por unidade deárea m(tecido); fabricante: Finess Hygiene AB, Suécia; tipo;

Art-N° 50330, qualidade KB 1800 Diapor-Tissue-Open) édisposto no compósito aerotransportado e depois enrolado emum rolo de papelão. O compósito aerotransportado é depoisfixado termicamente em um secador de ar circulante operandocontinuamente (parâmetros: velocidade de escoamentoV(secador)/ temperatura T(seCador), velocidade do ar v(ar do secador),tempo de residência t(SeCador).

Os parâmetros individuais estão novamente resumidos natabela a seguir:<table>table see original document page 65</column></row><table>

EXEMPLOS

Produção de um polímero absorvente de água não tratado

Uma solução de monômero consistindo de 1.200 g deácido acrílico, 932,56 g de solução de hidróxido de sódio a50% em peso, 1.732, 92 g de água deionizada, 1.8996 g deéster de ácido monoacrilico de monoalilpolietilenoglicol-750, 0,6192 g de diacrilato de polietilenoglicol-300 e 24 gde éster de ácido metoximonometacrilico depolietilenoglicol-750 foi submetida a um jato denitrogênio, para remover o oxigênio dissolvido, e resfriadaà temperatura de partida de 4°C. Após atingir a temperaturade inicio, a solução iniciadora (1,2 g de peroxidissulfatode sódio em 38,8 g de H20, 0, 028 g de uma solução deperóxido de hidrogênio a 35,5% em 7,72 g de H2O e 0,06 g deácido ascórbico em 19,94 g de H20 adicionados. Após atemperatura final de cerca de 103°C ter sido atingida, ogel resultante foi cominuido e seco a 150°C por 120minutos. O polímero seco foi quebrado grosseiramente, moidoe classificado a um pó, com um tamanho de partícula de 150a 850 fom (= pó A) . Nesse processo, a moagem e aclassificação foram conduzidas de modo que o pó A obtidofoi caracterizado pela seguinte distribuição de tamanhos departículas: partículas entre 150 e 300 um: 10 a 20% empeso; partículas entre 300 e 600 um: 40 a 60% em peso; epartículas entre 600 e 850 um: 15 a 40% em peso.

O pó A tem uma retenção de 45 g/g e um valor SFC de 0s x cm3 /g.

Pós-reticulação superficial

100 g de pó A foram revestidos com uma solução de 1 gde carbonato de etileno e 2,5 g de água e aquecidos por 40minutos a 170°C, para conduzir a pós-reticulação. Um pó Bfoi obtido. Esse produto apresentou 50% da absorção máxima,sob uma pressão de 20 g/cm2, após cerca de 42 minutos, e90% da absorção máxima, sob uma pressão de 20 g/cm2, apósmais de uma hora.

Exemplo 1 (inventivo)

100 g de pó A foram revestidos com uma solução de 1 gde carbonato de etileno, 2,5 g de água e 0,75 g deA12(S04)3, e aquecidos por 40 minutos a 170°C, para conduzira pós-reticulação. Um pó C foi obtido. Esse produtoapresentou 50% da absorção máxima, sob uma pressão de 20g/cm2, após cerca de 10 minutos, e 90% da absorção máxima,sob uma pressão de 20 g/cm2, após cerca de 23 minutos.

Exemplo 2 (inventivo)

100 g de pó A foram revestidos com uma solução de 1 gde carbonato de etileno, 2,5 g de água e 1 g de ZP30 (solde silica Levasil 200/30 da empresa Bayer), 0,75 g deAl2(S04)3, e aquecidos por 40 minutos a 170°C, para conduzira pós-reticulação. Um pó D foi obtido. Esse produtoapresentou 50% da absorção máxima, sob uma pressão de 20g/cm2, após cerca de 13 minutos, e 90% da absorção máxima,sob uma pressão de 20 g/cm2, após cerca de 27 minutos.

Os pós de polímeros absorventes de água A a D sãocaracterizados pelas seguintes propriedades de absorção:<table>table see original document page 68</column></row><table>

Exemplo 3 (inventivo)

100 g de pó A foram preaquecidos a 130°C no painel decúpula de secagem.

Uma mistura de 2 4 g de A12(S04)3 x 14 H20, que tinha

sido oido em um moinho centrifugo e peneirado a um tamanhode partícula dentro de uma faixa de 300 a 400 fim, 30 g deNanox 200 (pó de oxido de zinco da empresa ElementisSpecialties, EUA, com uma área superficial BET de 17 m2/g eum tamanho de partícula médio de 60 nm) e 3,6 g depolietilenoglicol 10.000 (polietilenoglicol com um pesomolecular de 10.000 g/mol), que tinha sido igualmente moidoem um moinho centrifugo e peneirado a um tamanho departícula inferior a 300 um, foi preparada. 1,15 g dessamistura foi combinado em um misturador Krups por agitaçãocom a estrutura polimérica absorvente de água preaquecida.

Exemplo 4

Usando-se os pós B, C e D aerotransportados,compósitos, consistindo de 350 g/m2 de fibra celulósica(felpa), 18 g/m2 de uma fibra bicomponente e 36 g/m2 detecido, foram preparados de acordo com os detalhes emconjunto com o procedimento de teste, com a determinação dotempo de aquisição e do remolhamento, e o tempo deaquisição e o remolhamento determinados. Os seguintesvalores de medida foram obtidos:

Tabela I. Regime de tratamento com siRNA/mAb antianqioaênese do modelo de tumor DLD-1

<table>table see original document page 69</column></row><table>

Pode-se observar que os pós C e D de acordo com ainvenção, embora não tenham qualquer permeabilidadeobservável, são muito bem capazes de outras grandesproporções de distribuição de líquidos entrando em umcompósito (reconhecível nos valores comparativamentepequenos para o tempo de aquisição).

LISTA DE MATERIAIS DE REFERÊNCIA

1 - aparelho para determinação de absorção sob pressão

2 - cilindro de plexiglas

3 - fundo feito de tecido de tela

4 - peso

5 - balança

6 - suporte

7 - depressão

8 - frita de vidro (diâmetro de 70 mm)

9 - papel de filtro

10 - frita de vidro (diâmetro de 20 mm)

11 - anel distanciador

12 - tubo de silício

13 - reservatório de líquido com tubo ascendente

14 - válvula

15 - válvula

Claims

1. Processo para produção de estruturas poliméricasabsorventes de água, caracterizado pelo fato de quecompreende as etapas de processo:I. provisão de uma estrutura polimérica absorventede água não tratada (Pu) com uma retençãodeterminada de acordo com o método de teste aquidescrito, em uma faixa entre 40 e 50 g/g; eII. colocação em contato dessa estrutura poliméricaabsorvente de água não tratada (Pu) com um agenteintensificador de permeabilidade.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o agente intensificador depermeabilidade é um composto de SiO ou um sal compreendendoum cátion multivalente, de preferência, trivalente.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que o agente intensificador depermeabilidade é uma mistura de um composto de SiO e um salcompreendendo um cátion multivalente, de preferência,trivalente.

4. Processo de acordo com a reivindicação 2 ou 3,caracterizado pelo fato de que o composto de SiO é umcomposto que foi obtido por policondensação de ácidomonoortossilicico.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que o composto de SiO é um solde silica.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo fato de que o cátion multivalenteé um ion de Al3+.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que o sal é selecionado do grupoconsistindo de A1C13 x 6 H20, NaAl(S04)2 x 12 H20, KA1(S04)2 x 12 H20 e A12(S03)3 x 14 - 18 H20.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as estruturaspoliméricas absorventes de água são pós-reticuladas, antes,durante ou depois da etapa de processo II.

9. Estrutura polimérica absorvente de água, caracterizadapelo fato de que é obtenivel pelo processo como definido emqualquer uma das reivindicações 1 a 8.

10. Estrutura polimérica absorvente de água, caracterizadapelo fato de que tem as seguintes propriedades:a. uma retenção determinada de acordo com o métodode teste aqui descrito de pelo menos 32 g/g; eb. uma absorção dependente de tempo contra umapressão (TAAP a 21,4 g/cm2 - 0,3 psi),determinada de acordo com os métodos de testeaqui descritos selecionados de 20 g/cm2 (TAAP;absorção dependente de tempo contra pressão a-21,4 g/cm2 - 0,3 psi), selecionada do grupoconsistindo de:bl. 50% da absorção máxima das estruturaspoliméricas dentro de 20 minutos; eb2. 90% da absorção máxima das estruturaspoliméricas dentro de 40 minutos.

11. Estrutura polimérica absorvente de água de acordo coma reivindicação 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que nasuperfície da estrutura polimérica:um composto de SiO em uma proporção de pelo menos-0,001% em peso, ou- um cátion multivalente, de preferência,trivalente em uma proporção de pelo menos 0,001%em peso; oupelo menos dois deles são imobilizados.

12. Estrutura polimérica absorvente de água de acordo comqualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizada pelofato de que tem uma absorção contra uma pressão de 50 g/cm2(0,7 psi), determinada de acordo com a norma ERT 442.2-02(no caso de partículas para a fração de todos os tamanhosde partícula) de pelo menos 10 g/g.

13. Compósito, caracterizado pelo fato de que compreendeuma estrutura polimérica absorvente de água produzida peloprocesso compreendendo as etapas de:I. provisão de uma estrutura polimérica absorventede água não tratada (Pu) com uma retençãodeterminada de acordo com o método de teste aquidescrito de pelo menos 37,5 g/g;II. colocação em contato dessa estrutura poliméricaabsorvente de água não tratada (Pu) com um agenteintensificador de permeabilidade; ouuma estrutura polimérica absorvente de água comodefinida na reivindicação 10,um substrato e, se necessário, um aditivo, em que ocompósito compreende pelo menos uma região, quecompreende a estrutura polimérica absorvente de águaem uma proporção dentro da faixa de 30 a 100% em peso,com base no peso total da região relevante.

14. Compósito de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que é uma camada absorvente.

15. Compósito de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de que tem pelo menos uma daspropriedades:(51) um valor de remolhamento de no máximo 3 g, após oterceiro molhamento;(52) um tempo de aquisição após o segundo molhamentode no máximo 4 50 s; e(53) um tempo de aquisição após o terceiro molhamentode no máximo 1.500 s.

16.

17. Compósito de acordo com qualquer uma dasreivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que temuma espessura de no máximo cerca de 20 mm.

18. Processo para produção do compósito como definido emqualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelofato de que a estrutura polimérica absorvente de água e osubstrato e, opcionalmente, o aditivo são colocados emcontato entre eles.

19. Produtos químicos, caracterizados pelo fato de quecompreendem as estruturas poliméricas absorventes de águacomo definidas em qualquer uma das reivindicações 9 a 12,ou o compósito como definido em qualquer uma dasreivindicações 13 a 17.

20. Uso da estrutura polimérica absorvente de água comodefinida em qualquer uma das reivindicações 9 a 12, ou docompósito como definido em qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato de que é em produtosquimicos.