CN1042921A - 吸收性复合材料的制造方法、产品和制造设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种能容易而有效地制造吸收性复合材料的方法。采用水溶性游离基聚合反应引发剂和水溶性不饱和乙烯单体,将它施加在呈面对面夹持接触的隋性聚合面的基底上,经聚合反应形成与基底牢固连结的吸收性聚合物;该吸收性聚合物与基底组成吸收性能好,聚合物内残余单体含量低的吸收性复合材料。本发明还涉及连续制造该复合材料的方法和制造设备。
Description
本发明涉及到一种吸收性聚合物牢固固定在基底上的吸收性复合材料的制造方法。更加具体地讲,本发明涉及到一种制造容易,生产率高且吸收性能极好的吸收性复合材料的制造方法。这种吸收性聚合物中残余单体的含量特别低,安全性能好,即使在吸收了大量的水份之后吸收性聚合物也不会从基底上掉下来;一种能够连续地以高生产率制造的方法;用这些方法制成的成品,以及在这些方法中使用的设备。
近年来,为了取得使吸收性聚合物与基底牢固连结的吸收性复合材料,提出了各种运用水溶性单体的方法,并使之在基底上转变成吸收性聚合物。然后又提出聚合的方法(比如:日本特许公开公报,昭和60-149609,62-243606,60-151381和62-243612)。由于这些建议方法中的水溶性单体的聚合反应都受到空气中的氧气和其它气体的阻碍,因此,就要在一种惰性气体环境聚合,如在完全由氮气取代的烘箱中进行。
但是,当用这些已知的方法对施加在基底上的单体进行聚合时,需要把基底长时间地保持在一种特定的条件下,而进行聚合反应的设备不但体积大,而且消耗能量也很大,因此不利于大规模地制造吸收性复合材料。此外,用这些方法所取得的吸收性复合材料的吸收性能不足,残余单体的数量太多。
本发明的意图是解决上述工业上生产吸收性复合材料的问题。
本发明的主要目的是介绍一种能容易而有效地大量制造吸收性复合材料的方法,用这种方法制造出来的复合材料能使吸收性聚合物牢固地与基底连结,具有极好的吸收性能,而且即使在聚合物膨胀之后该聚合物也不会从基底上掉下来,并且吸收性聚合物中的残余单体含量很低。
本发明的另一个目的是提出一种能够容易,有效和连续地制造这种吸收性复合材料的方法。
本发明还有一个不同的目的是介绍一种适于用作卫生材料的吸收性复合材料,诸如用这种制造方法生产的一次性尿布。
本发明再有一个不同的目的是提出一种在连续制造方法中所使用的制造设备。
本发明是关于制造一种吸收性复合材料的方法,在该方法中含水溶液包括水溶性游离基聚合反应引发剂和通过聚合作用能使之转变为吸收性聚合物并使之施加到基底上的水溶性不饱和乙烯单体,在该单体进行聚合的同时,施加含水溶液的基底其二面被聚合惰性表面面对面地呈夹持接触状态。
本发明还涉及到一种连续地制造吸收性复合材料的方法,其特点是连续地经过下列步骤:
1、把含有水溶性游离基聚合反应引发剂和通过聚合作用能使之转变为吸收性聚合物的水溶性不饱和乙烯单体的水溶液施加到基底的区域,以及
2、在该基底的两面被聚合惰性表面面对面地呈夹持接触,同时移动该基底的情况下对单体进行聚合反应的区域。
本发明进一步地涉及到一种吸收性复合材料的制造设备,该设备中包括沿着该基底移动路线排列的下列设备1和2,在该基底连续移动时,把一种含有水溶性游离基聚合反应引发剂和通过聚合反应能使之转变为吸收性聚合物的水溶性不饱和乙烯单体施加到该基底上,并且在该基底的两面被聚合惰性表面面对面地呈夹持接触状态时使单体聚合,从而使吸收性聚合物固定在该基底上。
(1)把含有水溶性游离基聚合反应引发剂和通过聚合反应能使之转变为吸收性聚合物的水溶性不饱和乙烯单体的水溶液施加到移动的基底上去的设备。
(2)具有面对面聚合惰性表面的聚合设备和根据基底的厚度调节面对面聚合惰性表面之间隙,以及当施加了水溶液基底通过该间隙时进行单体聚合使吸收性聚合物固定在基底上的设备。
本发明中所使用的基底没有什么特别的限定,只要它具有吸水性能,合适的基底可以根据吸收性复合材料的应用以各种材料中进行选择。比如,可以包括海绵和海绵状多孔衬底,诸如合成树脂泡沫和用纸、细绳、无纺纤维、纺织纤维及类似的合成纤维,如聚脂和聚烯烃,纤维素纤维,如棉花和纸浆,制成的纤维基底以及其它。作为在连续制造方法中使用的长尺寸的基底,也没有什么特别的限定,只要其长度足以使其连续通过聚合作用区和下文中提及的烘干区,一种合适的基底可以根据所取得的吸收性复合材料的应用从各种材料中选择(比如上面所列举的)。或者,在连续制造方法中,不用长尺寸的基底,也可以使用短尺寸的或长度不一的基底。比如,当把基底放在一个基底移动台,如环带和料盘上时,这也可以在连续制造方法中运用。在这种情形中,当基底移动台的台面与基底相接触时就是聚合惰性表面,这样便于聚合反应。
作为在本发明中使用的水溶性不饱和乙烯单体也没有什么特别的限定,只要它能够经过聚合作用转变为吸收性聚合物,实际例子可以包括含有羧基,诸如:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、柠康酸、其它不饱和羧酸,以及它们的锂、钠、钾和其它碱性金属盐,铵盐和有机代用铵盐的不饱和单体;含有磺基,诸如:2-(甲)丙烯酰基乙烷磺酸、2-(甲)丙烯酰基丙烷磺酸、(甲)丙烯酰基丙烷-2-磺酸,3-(甲)丙烯酰基丙烷磺酸、2-(甲)丙烯酰基丁烷磺酸、(甲)丙烯酰基丁烷-2-磺酸、4-(甲)-丙烯酰基丁烷磺酸、2-(甲)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、2-(甲)丙烯酰胺乙烷磺酸、3-(甲)丙烯酰胺丙烷磺酸、4-(甲)丙烯酰胺丁烷磺酸、乙烯基磺酸、(甲)烯丙基磺酸、其它不饱和磺酸和它们的碱性金属盐,钙,镁,碱土金属盐,铵盐,以及代用铵盐,水溶性不饱和单体,如(甲)丙烯酰胺,(甲)丙烯晴,乙酸乙烯,N.N-二甲胺基乙基、甲基丙烯酸脂,其四元化合物和其它的不饱和单体;以及甲基丙烯酸酯类,诸如:羟乙基(甲)-丙烯酸酯,羟丙基-(甲)丙烯酸酯,聚乙二醇(甲)丙烯酸酯,聚丙烯乙二醇(甲)-丙烯酸酯,甲氧聚乙烯乙二醇(甲)丙烯酸酯,甲氧聚丙烯乙二醇(甲)丙烯酸酯,甲氧聚丁烯乙二醇(甲)丙烯酸酯,乙氧基聚乙烯乙二醇(甲)丙烯酸酯,乙氧基聚丙烯乙二醇(甲)丙烯酸酯,乙氧基聚丁烯乙二醇(甲)-丙烯酸酯,甲氧聚乙烯乙二醇-聚丙烯乙二醇单(甲)丙烯酸酯,苯氧基聚乙烯乙二醇单(甲)丙烯酸酯,苄氧基聚乙烯乙二醇(甲)丙烯酸酯,甲基(甲)丙烯酸酯,乙基(甲)丙烯酸酯,丁基(甲)丙烯酸酯,以及可以利用的一种或多种类型。其中,一种理想的材料至少要从一类中选出一种单体,如包括(甲)-丙烯酸及其盐,2-(甲)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸及其盐,以及(甲)丙烯酰胺。更好的方法是把(甲)丙烯酸和/或及其盐作为水溶性不饱和乙烯单体的主要成分。在这种情况中,考虑到单体的聚合活性和所获得的吸收性复合材料的吸收性能,(甲)丙烯酸及其盐的含量最好是占整个水溶性不饱和乙烯单体的50-100摩尔%的范围内。
含水溶液中单体的浓度没有特别的规定,但是考虑到吸收性复合材料在烘干作业中的劳动力,其理想的浓度可在重量的20%到饱和浓度之间,最好是在重量百分比的30-70%。
作为在本明中使用的水溶性游离基聚合反应引发剂,可能列举了迄今所知的化合物,比如,过硫酸盐,如同过硫酸钾,过硫酸钠的过硫酸胺之类;过氧化物;诸如过氧化氢和叔丁基过氧化氢;以及偶氧化含物,象2,2′-偶氧(2-脒基丙烷)双氢氯,和2,2′-偶氧(N,N′-乙烯异丁基脒)双氢氯之类。虽然这些聚合引发剂中任一种都可以单独使用,但是,二种或二种以上的引发剂也可以混合使用,或者通过还原剂如亚硫酸盐,L-抗坏血酸和氯化亚铁进行组合将它们用作为氧化还原引发剂。
在本发明中,除了水溶性不饱和乙烯单体之外,最好在施加到基底上的含水溶液中含有一种交联剂。交联剂的实例包括,比如:化合物(a)在一个单体中具有二种或多种不饱和乙烯化合物,和/或化合物(b)具有二种或多种类似的功能团,诸如水溶性不饱和乙烯单体中的羧基和磺基起反应。上述化合物(a)的实例可以包括,比如,乙二醇双(甲)-丙烯酸酯,二甘醇二(甲)丙烯酸酯,三甘醇(甲)丙烯酸酯,三甲醇丙烷三(甲)丙烯酸酯,季戊四醇三(甲)丙烯酸酯,季戊四醇双(甲)丙烯酸酯,甲撑-N,N′双丙烯酰胺,三戊三聚异氯和三甲醇丙烷二烯丙基醚。上述化合物(b)的实例可以包括,比如,多元醇,诸如乙二醇,二甘醇,三甘醇,聚乙二醇,丙三醇,多缩丙三醇,丙二醇,二乙醇胺,三乙醇胺,聚丙撑二醇,聚乙烯醇,季戊四醇,山梨糖醇,三梨糖醇酐,葡萄糖,甘露糖,一缩甘露醇和蔗糖;聚环氧化合物,诸如:乙二醇二甘氨酰醚,丙三醇二甘氨酰醚,聚乙二醇二甘氨酰醚,丙二醇二甘氨酰醚,聚丙撑二醇二甘氨酰醚,新戊二醇二甘氨酰醚,1,6己乙二醇二甘氨酰醚,三甲醇丙烷二甘氨酰醚,三甲醇丙烷二甘氨酰醚,三甲醇丙烷三甘氨酰醚和丙三醇三甘氨酰醚;以及聚胺基化合物,象乙二胺和聚乙烯亚胺之类。上述化合物(a)和(b)中的一种或多种都是可以使用的。
当把多元醇作为交联剂时,在进行聚合作用之后,最好使环境温度(在连续大量制造的方法中在烘干区的环境温度)保持在150-250℃,对吸收性复合材料进行热处理,当使用聚环氧化物时,最好使温度保持在50-250℃。
使用交联剂是必要的,因为有了它可以容易地控制所获得的吸收性复合材料的吸收比。交联剂不光可以用在施加到基底上去的水溶液之中,而且在聚合反应之后,还可以撒在基底上(比如,当基底通过烘干区时)使已形成的吸收性聚合物进行第二次交联。
在水溶性不饱和乙烯单体中水溶性游离基聚合反应引发剂的含量没有特别的规定,但是,对于100份单体来说,最好是添加0.01-5份(重量比)引发剂。如果引发剂的含量低于0.01份,则单体的聚合作用就不能完成;如果其含量大于5份,则通过聚合作用而形成的吸收性聚合物的吸收能力就会降低。交联剂的含量,如果使用的话,也没有特别的限定,但是,对于100份单体来说,最好是添加0.01-5份(重量比)交联剂。如果交联剂加得过多或过少,通过聚合作用而产生的吸收性聚合物的吸收能力就可能下降。
把含有水溶性不饱和乙烯单体和水溶性游离基聚合反应引发剂的含水溶液(在下文中有时称作含水单体溶液)施加到基底的方法可以包括已知的印刷或织物涂层印刷法,诸如:喷、刷,滚压涂层和丝网印刷,把基底浸在含水溶液中,然后再挤干到规定的程度。应用这种含水溶液的设备配置在溶液应用区。虽然沉淀在基底上的含水单体溶液的数量没有特别的限定,但是一般来说,对于1重量份的基底,含水单体溶液的范围通常为0.1-100重量份,最好是0.5-20重量份。含水单体溶液的沉淀方式可以是在整个基底表面呈均匀状,或者呈非均匀状,如条带,网格、点状和其它形状。
当把含水溶液施加到基底上去的时候,为了提高所获得的吸收性复合材料的吸收能力以及沉淀的有效性,可以在含水单体溶液中加上增稠剂和其它添加剂。这些添加剂可以包括,比如,聚丙烯酸(或及其盐)聚乙烯吡咯烷酮,羟乙基纤维素和纸浆纤维。
在本发明中,关键是要在夹住基底的同时,进行聚合反应,该基底的两面都要加上含水单体溶液,并使之与聚合惰性表面面对面地相接触。通过聚合作用或以后所要求的处理,在聚合反应之后使衬底烘干,然后就获得了本发明的吸收性复合材料。在连续大量制造情况下,实际上把加过含水单体溶液的基底带入到聚合反应区,该区包括一个具有夹持基底的聚合惰性表面的设备,该基底经过面对面的聚合惰性表面,通过聚合或聚合之后获得吸收性复合材料,该基底要连续地通过包括基底加热设备的烘干区,与此同时,要连续地使基底保持在一种气体之中。
聚合惰性表面可以是任何不让氧气的其它可能阻碍水溶性单体聚合的气体通过的表面,这可以包括玻璃纤维和其它陶瓷,钢和其它金属,氟树脂,硅酮树脂,聚酯树脂和其它塑料等,这些可以制成带状,滚筒状,薄膜,席状和板状等。这些表面最好要加工成镜状表面或用氟树脂处理以防止在聚合反应过程中发生吸收性聚合物的粘附现象。
可以调节面对面聚合惰性表面的距离(间隙),比如,可以调到静止时的基底厚度,或者与无压状态下测得的厚度相等。恰当的间隙可以通过一个调节器(比如螺丝刀)置于支撑面对面聚合惰性表面的支撑件之间,并通过转动螺丝刀使其中一个表面向另一个表面靠拢或分开来进行调节。在这种情况下,处理不同厚度的基底是很方便的。使用压板的情况下,要在二个表面之间放上一片具有合适厚度(比如与基底的厚度相同)的垫片。
此外,为了提高聚合反应中的聚合程度而又不影响随后所获得的吸收性聚合物良好的吸收性能,最好是在聚合反应过程中对用面对面聚合惰性表面夹持的基底进行加热。准确地说是要在聚合反应过程中,在夹持的状态下,用电加热器,蒸汽或类似的加热源对与平面带或类似设备的表面相接触的条件下使基底加热到所需的温度。被夹持在平面带之间的基底要间接地用微波加热,或者可以把基底用加热的压板夹持。
在聚合反应开始时的基度的温度可以根据游离基聚合引发剂的类型和数量,或单体的类型和浓度而变化,但是一般来讲最好是保持分解温度或者高于游离基聚合引发剂。实际上,就接触加热而言,夹持基底的表面温度可能最好是保持在50-150℃,或更加好一点的话是在100-120℃之间。如果温度低于50℃,就很难使聚合反应迅速提到很高的聚合程度,但如果温度高于150℃,基底就可能损坏,或者引起聚合反应急剧增长而难以控制聚合作用,这些都是不希望出现的。此外,一旦聚合反应开始,因为已经产生热量,就最好是夹持基底通过调节表面温度来控制聚合反应。
另外,为了平稳地把聚合反应发展到一个高的聚合程度,最好使面对面的聚合惰性表面的周围环境保持在一种聚合惰性气体,如氮气的环境中。
进行聚合反应的时间没有特别的规定,但是,在与加热的聚合反应接触中一般为1-10分钟,在间接的加热聚合反应中为10-60秒钟。就连续制造方法而论,该基底可以根据上述提出的时间来通过面对面的聚合惰性表面。
在本发明中,可以通过夹持基底的表面来直接控制聚合反应,因为基底被面对面的表面所夹住,因此,由于水的蒸发和氧气和其它可能阻碍聚合的气体所引起的单体浓度的起伏效应就可能被消除。这样,吸收性能好,残余单体含量低的吸收性复合材料就能容易而大量地生产出来。
这样,当施加到基底上的单体聚合时,由于施加了含水单体溶液的基底被面对面的聚合惰性表面夹持着,一种经过聚合反应牢固地固定基底上的具有含水凝胶的吸收性聚合物的吸收性复合材料就获得了。但是,根据所用的含水单体溶液的单体浓度,在所获得的吸收性复合材料中有可能存在一定的粘性,这对于操作是不利的,因此,在经过聚合之后,最好是按要求来烘干吸收性复合材料。
任何烘干方法都是可行的,诸如产生热气,微波,红外线和紫外线的手段。
在连续制造方法中也是一样,基底先经过聚合反应区,然后再进入烘干区,如果烘干步骤是必要的话,基底在烘干区中烘干,从而就产生了所需的吸收性复合材料。
本发明中的烘干区包括一个加热基底并使基底保持在一种气体之中的设备。这种气体可以包括空气,惰性气体,诸如氮气,蒸汽-空气混合气体。蒸汽-惰气混合气体和蒸汽,基底夹持在气体中的设备可以是旋转式支撑滚筒和支撑带,加热设备可以是产生热气的带风扇的加热器产生微波,红外线,紫外线的设备及其它。
在烘干区中基底的加热温度可以根据烘干效率来进行恰当的调节,最好是保持在250℃以下,以免防止吸收性聚合物的损坏。或者,从所获得的吸收性复合材料的吸收性能考虑,最好加热到80℃或更高一点。
基底在烘干区中的停留时间是任意的,基本上是把基底保持在烘干区中直到所获得的吸收性复合材料上没有粘性时为止。否则,在粘性消除之前就对其它基底进行压接和烘干,该吸收性复合材料和其它基底就有可能粘在一起。
就连续制造方法而言,可以根据在聚合反应区或烘干区进行聚合或烘干,以及在这些区中所需的时间来正确地调节基底移动的速度,但是,对于这一速度没有特别的规定,从工业生产的观点出发,基底的移动速度最好是调到0.1-100米/分。
此外,在烘干区,为了部分地改变产出的吸收性复合材料的吸收性能,可以在基底上部分地施加能与功能团作出反应的具有二个或多个功能团,如羧基和磺基等的化合物,如:多价金属盐和聚乙二醇二甘酰醚。
根据本发明方法,具有与基底牢固相连吸收性聚合物的吸收性复合材料可以用一种简单设备容易而有效地进行制造。
根据本发明的连续制造方法,这种吸收性复合材料可以容易且有效和连续地制造。
根据本发明的设备,在面对面的聚合惰性表面之间的间隙可以容易地进行调节,从而可以进行这种连续的方法。
此外,用本发明的方法制造的吸收性复合材料吸收性能好,聚合物中的残余单体含量极低,并且对人类健康和环境没有任何不良效应,因此,它可以广泛地用于卫生材料,食品,土木工程,建筑材料,电力,农业和其它需要吸水和保水性能的领域。
以下是对附图的简要说明:
图1是表示实施本发明连续制造方法的一种设备的示意图;图2是该设备一个部分的示意图,图3是实施本发明连续制造方法的另一种设备的示意图。
现在借助于附图,对本发明的连续制造方法作一描述。图1是表示实施本发明连续制造方法的一种设备,图2是该设备一个部分的放大示意图,图3是表示另一种设备的示意图。
在图1所示的设备中,聚合反应区包括在二边夹持基底的环带1A和1B,蒸汽加热器3A和3B放在与基底10相接触的环带1A和1B表面的附近用来加热基底10,此外,在图1所示的设备中,烘干区包括热气烘干机6,基底10被支撑滚筒9夹持在循环的热气气体之中。
另一方面,在图3所示的设备中聚合反应区包括滚筒13和能复盖一部分滚筒13周边的环带14,基底10被夹持在滚筒13的园周表面和环带14的表面之间。此外,在图3所示的设备中,烘干区包括用红外线灯15以红外线照射来加热基底10的小室。
一块长尺寸的基底10从滚筒7处滚出,它通过聚合反应区和烘干区之后,由接收滚筒8不断地收起来,该接收滚筒朝着基底10的缠绕方向旋转和驱动。
在图1所示的设备中,该基底10先浸在含水单体溶液4中,然后,再用挤压滚筒5把多余的含水单体溶液挤掉。
这样,加过含水单体溶液的基底10就可以进行单体聚合反应了,此时,该基底的两面与环带1A和1B的平面保持接触。
环带1A和1B表面之间的间隙C可按图2所示用一个间隙调节器20进行调节。间隙调节器20放在环带传动滚筒2A和2B的支撑件21A和21B之间。支撑件21A放在二个环带传动滚筒2A的二端,支撑件21B放在二个环带传动滚筒2B的二端。间隙调节器20从相对的螺纹中进入到支撑件21A和21B。当间隙调节器20向一个方向转动时(比如顺时针方向),支撑件21A和21B就会相互靠扰,这时间隙C就会变窄,当调节器向另一个方向转动时(比如反时针方向),支撑件21A和21B就会离开,这时间隙C就变大了。间隙C就是以这种方式进行调节的,以便使其与基底10的厚度相等。
环带1A和1B通过环带传动滚筒2A和2B各自朝基底10的移动方向传动,环带1A和1B的圆周速度最好与接收滚筒8的圆周速度协调。在环带1A和1B与基底10的接触表面附近,放有蒸气加热器3A和3B用来促进聚合反应,这样可以使基底加热。
经过聚合反应区的基底被带入到热空气烘干机6,在烘干机中热空气是循环的,基底被支撑滚筒9夹在热空气中而烘干。
当在烘干区中烘干到基底上没有粘性的时候,该基底就离开烘干机6,然后卷在接收滚筒8上,这样就获得了吸收性复合材料的成品。
图3所示的设备中,为了把含水单体溶液施加到基底上,该含水单体溶液通过喷嘴12喷在基底10上。基底10先通过聚合反应区,此时,该基底的二面被加热滚筒13的圆周表面和环带14的表面夹持着,然后单体开始聚合。接着,该基底10通过红外线灯15附近,被红外线灯15发出的红外线加热和烘干,从而成为吸收性复合材料11。
借助于具体设备,本发明在下文中还要作进一步的描述,但是须指出的是,本发明范围并不局限于所示的具体设备。同时,吸收性复合材料的吸收性能(吸收比),吸收性复合材料中吸收性聚合物内残余单体的含量,以及吸收性聚合物的减少率都以下列测试方法进行测量。
(1)、吸收比
把一只如同茶叶袋形无纺纤维制作的40mm×150mm的袋子,内装精加工重量为0.5克的吸收性复合材料在含有0.9%(重量比)的氯化钠的水溶液中浸30分钟。然后,把这只袋子拉出水溶液,滴水5分钟,再过秤,吸收性复合材料的吸收比按下列公式进行计算。
吸收比(g/g)= ((吸水之后袋的重量)-(吸水之后空袋的重量))/(吸收性材料的重量)
(2)、残余单体的数量
秤出一定量的吸收性复合材料,其中含有经精加工的0.5克吸收性聚合物固体,并把它们搅散在一升净水之中。将此液体置放二个小时,然后倒在一块玻璃微纤维过滤纸上(该过滤纸由Whatman纸品有限公司生产,其商业标志是“Whatman过滤纸”),用高效液体色谱(HPLC)测试该滤液的残余单体含量。通过这一试验可计算出吸收性聚合物中残余单体的含量。
(3)、吸收性聚合物的流出率
把一块5×5厘米的试验片在0.9%(重量比)的盐溶液中浸一个小时,然后,把膨胀了的试验片拉出来,用100网目的丝网把剩余的盐水滤掉。
留在丝网上的聚合物在120℃的温度下用热空气烘1个小时,然后过秤,这样就可以算出聚合物的失去数量,聚合物流出率用下列方程进行计算。
与此同时,该试验片最初在120℃温度下烘1小时,然后就可获得吸收性复合材料的重量。
流出率(%)= (聚合物失去的重量)/(吸收性复合材料的重量-基底的重量) ×100
实施例1:
按重量份100份中和的丙烯酸含水溶液(单体浓度占重量40%)用75摩尔%的氢氧化钠中和,使0.2重量份的2,2′-偶氮(N,N,-乙烯异丁基脒)双氢氯和0.005重量份的甲撑N,N′-双丙烯酰胺溶解,用氮气把溶解在含水溶液中的氧气除掉。
这一含水溶液用筛网印刷在具有30g/m2基准重量的聚丙烯无纺纤维上,含水单体溶液的沉淀调节在250g/m2。
这一加过含水单体溶液的无纺纤维,其二面被二块面对面的镜状钢压板夹住按触5分钟并通过与原始状态的无纺纤维厚度相等的间隔,加热到60℃,而后单体开始聚合。
聚合后的无纺纤维从压板中取出,在120℃温度下用热气烘5分钟,就获得了吸收性复合材料(1)。
表1表明了所得的吸收性复合材料(1)性能数据。
实施例2:
把实施例1中相同的含水单体溶液用筛网印刷在具有45g/m2的聚酯无纺纤维上,含水单体溶液的沉淀调节到250g/m2。
这种加过含水单体溶液的无纺纤维,其两面被一对面对面的氟树脂处理过的玻璃纤维环带夹持接触5分钟,加热到60℃,然后,单体就聚合了。此时,该环带间隙用调节到与原始状态无纺纤维厚度相等间隔。
把经过聚合的无纺纤维从环带表面上取下来,在120℃温度下用热气烘干机烘5分钟,从而就获得了吸收性复合材料(2)。
表1表明了所得的吸收性复合材料(2)性能数据。
实施例3:
将实施例1中相同的含水单体溶液用喷嘴喷洒在具有30g/m2的聚丙烯无纺纤维上,含水单体溶液的沉淀为300g/m2。
这种加过含水单体溶液的无纺纤维,其两面被一对面对面经氟树脂处理的玻璃纤维环带所夹持接触,用2,450兆赫的微波,以400瓦输出,在环境温度250℃的条件下向该无纺纤维发射30秒钟使单体聚合,此时,该环带的间隔用调节器调节到与原始状态无纺纤维厚度相等的程度。
把经聚合的无纺纤维从环带表面取下来,在120℃温度下用热空气烘干机烘5分钟,这样就制成了吸收性复合材料(3)。
表1表明了所得的吸收性复合材料(3)的性能数据。
实施例4:
100份重量份的部分中和的丙烯酸含水溶液(单体浓度为重量的60%)用75摩尔%的氢氧化钾进行中和,溶解0.2重量份的过硫酸钾和0.005重量份的甲撑N,N′-双丙烯酰胺,用氮气把含水单体溶液中溶解的氧去掉。
这一含水单体溶液用筛网印刷在具有30g/m2的聚乙烯无纺纤维上,含水单体溶液的沉淀为400g/m2。
施加过含水单体溶液的这一无纺纤维被两块钢压板夹持5分钟通过与原始状态无纺纤维厚度相等的间隔加热至80℃,这对单体就聚合了。
经聚合之后的无纺纤维从压板中取出,在120℃温度下用热空气烘干机烘5分钟,从而获得了吸收性复合材料。
表1表明了所得的吸收性复合材料(4)的性能数据。
实施例5:
把实施例4中所用的同一含水单体溶液以点状用照相凹版印在具有45g/m2的亲水纸浆垫上,该含水单体溶液的沉淀为400g/m2。
这一施加过含水单体溶液的纸浆垫被一对面对面的经氟树脂处理的玻璃纤维环带夹持,2,450兆赫的微波以400瓦输出,在环境温度为25℃的条件下向该纸浆垫发射30秒钟。此时,环带的间隔用调节器调到与原始状态纸浆垫厚度相等的程度。
把经过聚合后的纸浆垫从环带表面处取出,在120℃的温度下用热空气烘干机烘5分钟,然后就获得了吸收性复合材料(5)。
表1示明了所获得的吸收性复合材料(5)的性能数据。
实施例6:
把100重量份50%(重量百分比)的含水单体溶液,内含20摩尔%丙烯酸、60摩尔%的丙烯酸钾和20摩尔%的2-甲基丙烯酰基乙烷磺酸钾盐,使0.5重量份的过硫酸钾,0.003重量份的乙二醇双丙烯酸和0.1重量份的羟乙基纤维素溶解,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧气赶出来。
在这一含水单体溶液中,把具有30g/m2的聚丙烯无纺纤维在该含水单体溶液中完全浸透再挤干,使该含水单体溶液的沉淀为150g/m2。
这一施加过含水单体溶液的无纺纤维在二块钢压板中夹持5分钟,并通过与固定状态的无纺纤维厚度相等的间隔加热到80℃,使单体聚合。
把经聚合后的无纺纤维从钢压板中取出,用频率为2,450兆赫输出为600瓦的微波烘30秒钟,从而获得吸收性复合材料(6)。
表1表明了所得的吸收性复合材料(5)的性能数据。
实施例7
将100重量份含15摩尔%的甲基丙烯酸,45摩尔%的甲基丙烯酸钠,20摩尔%的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸钠盐和20摩尔%的丙烯酰胺,重量百分比为40%的含水单体溶液,溶解0.2重量份的过硫酸氨和0.005重量份的三甲醇丙烷三丙烯酸盐,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧气赶出来。
该含水单体溶液用筛网印刷在由共轭聚乙烯二聚丙烯纤维组成的具有40g/m2的无纺纤维上,该含水单体溶液的沉淀为200g/m2。
这一施加过含水单体溶液的无纺纤维被一对面对面的镜状环形钢带夹住5分钟,加热到80℃,使单体聚合。此时,该带的间隔用调节器调到与原始状态的无纺纤维厚度相等的程度。
把经过聚合后的无纺纤维从环带表面取下来,在120℃温度下,用热空气烘干机烘5分钟,然后就获得了吸收性复合材料(7)。
表1示明了所获得的吸收性复合材料(7)的性能数据。
对比实施例1:
用实施例1中同样的方式获得的对比吸收性复合材料(1),只是把无纺纤维放在一块钢板上,在氮气环境中,置于60℃温度下加热20分钟,使单体聚合;而不是把施加过含水单体溶液的无纺纤维放在二块钢压板之间来进行聚合。
表1表明了所得的对比吸收性复合材料(1)的性能数据。
对比实施例2:
按实施例4中同样的方式获得的对比吸收性复合材料(2),只是把无纺纤维放在一块钢板上在氮气环境中以80℃温度加热20分钟,使单体聚合;而不是把施加过含水单体溶液的无纺纤维放在二块钢压板之间进行聚合。
表1表明了所得的对比吸收性复合材料(2)的性能数据。
对比实施例3:
按实施例6中同样的方式获得的对比吸收性复合材料(3),只是把无纺纤维放在一块钢板上,在氮气环境中,置于80℃温度下加热20分钟,使单体聚合;而不是把施加过含水单体溶液的无纺纤维放在二块钢压板之间进行聚合。
表1表明了所得的对比吸收性复合材料(3)的性能结果。
表1
以下是描述本发明连续制造方法的实施例和参考例子。
实施例8:
将重量为100份,部分中和的丙烯酸含水溶液(单体浓度为重量百分比60%)用75摩尔%氢氧化钾进行中和,使0.2重量份的过硫酸钾,以及0.005重量份的甲撑-N,N′-双丙烯酰胺溶解,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧气赶出来。
使用图1中所示的设备,把具有30g/m2的聚乙烯无纺纤维浸在该含水单体溶液中,然后,把用含水单体溶液浸透的该无纺纤维进行挤压,使含水单体溶液沉淀到400g/m2。
接着,把施加过含水单体溶液的无纺纤维拿开,与此同时,其两面被图1中所示的一对面对面的用氟树脂处理过的环形钢带呈夹持接触。该环带表面的间隙C用图2中所示的调节器调节到原始状态无纺纤维厚度相等的程度。环带表面夹紧的时间为3分钟,在这段时间内,使环带表面的温度在氮气中保持80℃,并连续地进行聚合反应。
然后,把经过聚合的无纺纤维放到图1中所示的热空气烘干机内,在120℃的温度下连续地烘干,这样就获得了吸收性复合材料(8),在烘干机中保持3分钟。
表2是所获得的吸收性复合成材料(8)的性能结果。
实施例9:
在图1中所示的设备系向基底施加含水单体溶液的设备,用一台照相凹版压力机取代含水单体溶液浸液箱,安装玻璃纤维环带和以2,450兆赫频率和400瓦输出微波的微波发生器,代替环形钢带和聚合反应区中的蒸汽和加热器。
使用这样的制造设备来制造吸收性复合材料,用实施例8中相同的含水单体溶液,以点状用照相凹版印在具有45g/m2的亲水纸浆垫上,沉淀为400g/m2。
把施加过含水单体溶液的这一纸浆垫拿开,与此同时,将其夹持在一对面对面的经氟树脂处理过的玻璃纤维环带表面之间,该环带表面的间隙C用图2中所示的调节器调节到原始状态的纸浆垫厚度相等的程度,对夹持在环带表面之间的纸浆垫,以2,450兆赫的频率和400瓦的输出向它发射微波来连续地进行聚合。在进行聚合反应期间,环境温度为25℃,在环带表面之间的夹持时间是30秒,纸浆垫的移动速度为每分钟1米。
接着,把经过聚合的纸浆垫置于热气烘干机中,在120℃温度下连续地烘,然后,获得吸收性复合材料(9)。在烘干机中置放3分钟。
表2中显示了所获得的吸收性复合材料(9)的性能结果。
实施例10:
将重量为100份的部分中和的丙烯酸含水溶液单体浓度(重量百分比)为40%,用75摩尔%的氢氧化钠中和,使0.2重量份的2,2′-偶氮(N,N′-乙烯异丁基脒)双氢氯和0.005重量份的甲撑-N,N′-双丙烯酰胺溶解,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧赶出来。
使用图3中所示的设备,把含水单体溶液通过喷嘴喷到具有30g/m2的聚丙烯无纺纤维上,以便使沉淀为250g/m2。
接着,拿开施加过含水单体溶液的无纺纤维,与此同时,如图3所示,该无纺纤维被热滚筒和复盖滚筒表面半园周的氟树脂处理过的玻璃纤维环带表面所夹持。该滚筒圆周表面和环带表面的间隙用间隙调节器调节到原始状态中无纺纤维厚度相等的程度,该无纺纤维,被夹持的时间为3分钟,在这段时间内,使滚筒在氮气中,温度60℃恒温,连续地进行聚合反应。该无纺纤维的移动速度为每分钟0.3米。
然后,把经过聚合反应的无纺纤维放在图3所示的红外线灯下,用红外线进行连续烘干,从而获得吸收性复合材料(10),红外线灯的输出功率为400瓦,放射时间为3分钟。
表2中表明了所获得的吸收性复合材料(10)的性能结果。
实施例11:
按实施例10中相同方式获得的吸收性复合材料(11),只是使用了基准重量为45g/m2的聚酯无纺纤维,而没有采用聚丙烯无纺纤维。
表2中表明了所获得的吸收性复合材料(11)的性能结果。
实施例12:
按实施例8中相同的方式获得吸收性复合材料(12),使用了与实施例10中相同的含水单体溶液,只是把该含水单体溶液在聚乙烯无纺纤维上的沉淀定为300g/m2。
表2中表明了所获得的吸收性复合材料(12)的性能结果。
实施例13:
将重量为100份,含20摩尔%的丙烯酸,60摩尔%的丙烯酸钾和20摩尔%的2-甲基丙烯酰基乙烷磺酸钾盐,重量百分比为50%的含水单体溶液,使0.5重量份的过硫酸钾,0.003重量份的乙二醇双丙烯酸酯和0.1重量份的羟乙基纤维素溶解,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧气赶出来。
使用图1中所示的设备,把具有30g/m2的聚丙烯无纺纤维浸在该含水单体溶液中,把在该含水单体溶液中浸透的无纺纤维挤干,使含水单体溶液沉淀为150g/m2。
接着,把施加过含水单体溶液的无纺纤维拿开,与此同时,该纤维被图1中所示的一对面对面的经氟树脂处理的环形钢带表面所夹持。该环带表面的间隙C用图2中所示的间隙调节器调节到原始状态无纺纤维厚度相等的程度。在环带表面之间的夹持时间为3分钟,在此期间,使环带表面温度在氮气中80℃恒温连续地进行聚合反应。该无纺纤维的移动速度为每分钟1米。
然后,把经过聚合反应的无纺纤维置于烘干容器中,其中配有频率为2.450兆赫,输出功率600瓦的微波发生器,而不是图1中所示的热气烘干机,该无纺纤维经过连续烘干后,就成了吸收性复合材料(13),在烘干容器中的保持时间为30秒。
表2中表明了所获得的吸收性复合材料(13)性能结果。
实施例14:
按100重量份,含15摩尔%的甲基丙烯酸,45摩尔%的甲基丙烯酸钠,20摩尔%的2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸钠盐和20摩尔%的丙烯酰胺,重量百分比为40%的含水单体溶液,使0.2重量份的过硫酸氨和0.005重量份的三甲醇丙烷三丙烯酸溶解,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧气赶出来。
使用图3中所示的设备,通过喷嘴把含水单体溶液喷洒在由共轭聚乙烯-丙烯纤维和具有40g/m2基准重量组成的无纺纤维上,沉淀为200g/m2。
接着,把施加过含水单体溶液的无纺纤维拿开,此时该纤维被图3中所示的滚筒和复盖滚筒半圆周的经氟树脂处理的玻璃纤维环带表面所夹持。该滚筒外周表面和环带表面的间隙用间隙调节器调节到原始状态无纺纤维厚度相等的程度,该无纺纤维在其中的夹持时间为3分钟,在此期间,连续地进行聚合反应,与此同时,该滚筒的温度在氮气中保持80℃。该无纺纤维的移动速度是每分钟0.3米。
然后,把经过聚合反应的无纺纤维置于一只热空气烘干机中,而不是用图3中所示的具有红外线灯的烘干容器,该无纺纤维在120℃的温度进行连续的烘干,从而获得吸收性复合材料(14),在烘干机中的保持时间为3分钟。
表2显示了所获得的吸收性复合材料(14)的性能结果。
对比实施例4:
按实施例8中相同的方式进行操作,使用图1中所示的相同的设备,只是拿掉了上部环带1A。
把具有30g/m2的聚乙烯无纺纤维浸在实施例8中所用的含水单体溶液中,然后,把用含水单体溶液完全浸透的无纺纤维挤干,使含水单体溶液的沉淀为400g/m2。
接着,把施加过含水单体溶液的无纺纤维放到经氟树脂处理的环形钢带1B上。在环带上的保持时间为20分钟,在此期间,使环带表面在氮气中保持80℃,连续地进行聚合反应。该无纺纤维的移动速度为每分钟0.15米。
然后,把经过聚合反应的无纺纤维置于热空气烘干机中,在120℃温度进行连续烘干,从而获得了对比吸收性复合材料(4)。在烘干机中的持续时间为5分钟。
表2中显示了所获得的对比吸收性复合材料(4)的性能结果。
对比实施例5:
按实施例14中相同的方式进行操作,使用图3中所示的相同的设备,只是拿掉了复盖滚筒13的环带14,安装了热气烘干机而不是红外线灯。
把实施例14中所用的含水单体溶液通过喷嘴喷洒到由共轭聚乙烯-聚丙烯纤维组成的,具有40g/m2基准重量的无纺纤维上,沉淀为200g/m2。
接着,把施加过含水单体溶液的无纺纤维沿着滚筒13的周边拿开。该无纺纤维与滚筒周边的接触时间为20分钟,在此期间,使滚筒温度在氮气中保持80℃连续地进行聚合反应。该无纺纤维的移动速度为每分钟0.045米。
然后,把经过聚合反应的无纺纤维置于一只热空气烘干机中,在120℃的温度下进行连续烘干,从而获得对比吸收性复合材料(5),在烘干机中的持续时间为5分钟。
表2中显示了所获得的对比吸收性复合材料(5)的性能结果。
实施例15:
使用照相凹版印刷压力机而不是含水单体溶液浸液箱作为图1中所示的向基底施加含水单体溶液的设备。
使用这样的设备,把实施例8中所用的含水单体溶液以点状形式用照相凹版印刷到具有80g/m2的人造无纺纤维上,沉淀为400g/m2。
把加过含水单体溶液的无纺纤维拿开,此时它被夹持在一对面对面的经氟树脂处理的环形钢带表面之间。环带表面的间隙C用图2中所示的间隙调节器调节到原始状态无纺纤维厚度相等的程度。在环带表面之间的夹持时间为2分钟,在此期间,连续地进行聚合作用,与此同时,使环带表面温度在氮气中保持120℃,从而获得了吸收性复合材料(15),该无纺纤维的移动速度为每分钟25米。
表2中显示了所获得的吸收性复合材料(15)的性能结果。
实施例16:
将重量为100份,部分中和的丙烯酸含水溶液(单体浓度占重量的37%)用75摩尔%的氢氧化钠中和,使0.2重量份的过硫酸钠和0.05重量份的甲撑-N,N′-双丙烯酰胺溶解,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧气赶出来。
使用图1中所示的设备,把具有30g/m2的聚酯无纺纤维浸在该含水单体溶液中,把用含水单体溶液完全浸透的无纺纤维挤干,使该含水单体溶液的沉淀为80g/m2。
接着,把加过含水单体溶液的无纺纤维拿开,此时,它正夹持在图1中所示的一对面对面的经氟树脂处理的玻璃纤维环带表面之间。该环带表面的间隙C用图2中所示的间隙调节器调到原始状态无纺纤维厚度相等的程度。在环带表面之间的夹持时间为3分钟,在此期间,连续地进行聚合反应,与此同时,使该环带表面的温度在氮气中保持100℃,该无纺纤维的移动速度为每分钟1米。
然后,把经过聚合反应无纺纤维置于图1中所示的热空气烘干机中,在120℃温度下连续烘干,从而获得了吸收性复合材料(16)。在烘干机中的持续时间为3分钟。
表2中显示了所获得的吸收性复合材料(16)的性能结果。
实施例17:
按实施例16中相同的方式,通过聚合反应来取得吸收性复合材料(17)。只是使用了0.1重量份的三甲醇丙烷三丙烯酸,而没有用甲撑-N,N′-双丙烯酰胺,含水单体溶液沉淀为25g/m2,把玻璃纤维环带的温度保持在120℃。
表2中显示了所获得的吸收性复合材料(17)的性能结果。
实施例18:
把100重量份,部分中和的丙烯酸含水溶液(单体浓度为35%重量百分比)用75摩尔%的氢氧化钠中和,使0.4重量份的2,2′-偶氮(2-脒基丙烷)二氢化氯和0.2重量份的聚乙二醇双丙烯酸(平均氧乙烯单位:8)溶解,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧赶出来。
使用图1中所示的设备,把具有30/m2的聚酯无纺纤维浸在这一含水单体溶液之中,把用含水单体溶液完全浸透的无纺纤维挤干,使含水单体溶液的沉淀为300g/m2。
接着,把施加过含水单体溶液的无纺纤维拿开,此时,它正被夹持在图1中所示的一对面对面的经氟树脂处理的环钢带表面之间,该环带表面的间隙C用图2中所示的间隙调节器调节到原始状态无纺纤维厚度相等的程度。在环带表面之间的夹持时间为3分钟,在此期间,连续地进行聚合反应,与此同时,使环带表面在氮气中保持120℃的温度。该无纺纤维的移动速度是每分钟10米。
然后,把经过聚合反应的无纺纤维置于图1中所示的热气烘干机中,在120℃的温度下进行连续烘干,从而获得吸收性复合材料(18)。在烘干机中的持续时间为3分钟。
表2中显示了所获得的吸收性复合材料(18)的性能结果。
实施例19:
按重量为100份,部分中和的丙烯酸含水溶液(单体浓度60%重量百分比)用60摩尔%的氢氧化钾中和,使0.6重量份的2,2′-偶氮(2-脒基丙烷)二氢化氯和0.09重量份的甲撑-N,N′-双丙烯酰胺溶解,用氮气把溶解在含水溶液中的氧气赶出来。
使用图1中所示的设备,把具有30g/m2的聚酯无纺纤维浸在这一含水单体溶液中,把被含水单体溶液完全浸透的无纺纤维挤干,含水单体溶液的沉淀为400g/m2。
接着,把加过含水单体溶液的无纺纤维拿开,此时,它正被夹持在图1中所示的一对面对面的经氟树脂处理过的环形钢带表面之间。该环带的间隙用图2中所示的间隙调节器调节到原始状态无纺纤维厚度相同的程度。在环带表面之间的夹持时间为3分钟,在此期间,不断地进行着聚合反应,与此同时,要使环带表面的温度在氮气中保持120℃,该无纺纤维的移动速度为每分钟1米。
然后,把经过聚合反应的无纺纤维置于图1中所示的热气烘干机中,在120℃温度下进行连续烘干,从而获得吸收性复合材料(19),在烘干机中的持续时间为3分钟。
表2中显示了所获得的吸收性复合材料(19)的性能结果。
实施例20:
将100重量份,含20摩尔%的丙烯酸,60摩尔%的丙烯酸钠和20摩尔%的丙烯酸氨,重量百分比为40%的含水单体溶液,使0.2重量份的过硫酸钠和1.5重量份的甲撑-N,N′-双丙烯酰胺溶解,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧气赶出来。
使用图1中所示的设备,把具有30g/m2的聚酯无纺纤维浸在这一含水单体溶液中,把用含水单体溶液完全浸透的无纺纤维挤干,含水单体溶液的沉淀是250g/m2。
接着,把加过含水单体溶液的无纺纤维拿开,此时,它正被夹持在图1中所示的一对面对面的经氟树脂处理的环形钢带表面之间。该环带表面的间隙C用图2中所示的间隙调节器调节到原始状态无纺纤维厚度相等的程度。在环带表面之间的夹持时间为3分钟,在此期间,不断地进行着聚合反应,与此同时,要使环带表面温度在氮气中保持110℃,该无纺纤维的移动速度为每分钟10米。
然后,把经过聚合的无纺纤维置于图1中所示的热气烘干机中,在120℃温度下连续烘干,从而获得吸收性复合材料(20),在烘干机中的持续时间为3分钟。
表2中显示了所获得的吸收性复合材料(20)的性能结果。
实施例21:
重量为100份,部会中和的丙烯酸含水溶液(单体浓度重量百分比为40%)用60摩尔%的氢氧化钠中和,使0.2重量份的过硫酸钠和0.05重量份的乙二醇二缩甘油醚溶解,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧气赶出来。
使用图1中所示的设备,把具有60g/m2的聚酯无纺纤维浸在这一含水单体溶液中,把用含水单体溶液完全浸透的无纺纤维挤干,含水单体溶液的沉淀为400g/m2。
接着,把加过含水单体溶液的无纺纤维拿开,此时,它正被夹持在图1中所示的一对面对面的经氟树脂处理过的环形钢带表面之间。该环带表面的间隙C用图2中所示的间隙调节器调节到原始状态无纺纤维厚度相同的程度。在环带表面之间的夹持时间为1分钟,在此期间,不断地进行聚合反应,与此同时,使环带表面温度在氮气中保持在150℃,该无纺纤维的移动速度是每分钟50米。
然后,把经过聚合的无纺纤维置于图1中所示的热气烘干机中,在120℃温度下连续烘干,从而获得吸收性复合材料(21)。在烘干机中的持续时间为3分钟。
表2中表明了所获得的吸收性复合材料(21)的性能结果。
实施例22:
重量为100份,部分中和的丙烯酸含水溶液(单体浓度重量百分比为40%)用85摩尔%的氢氧化钠中和,使0.2重量份的过硫酸钠,0.05重量份的甲撑N,-N′双丙烯酰胺和0.2重量份的过氧化氢溶解,再增加纤维长度为50μm的10重量份的亲水纸浆纤维,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧气赶出来。
用图1中所示的设备,把具有30g/m2的聚酯无纺纤维浸在这一含水单体溶液中,把用含水单体溶液浸透的无纺纤维挤干,含水单体溶液的沉淀为300g/m2。
接着,把加过含水单体溶液的无纺纤维拿开,此时它正被夹持在图1中所示的一对面对面的经氟树脂处理的环形钢带表面之间。该环带表面的间隙C用图2中所示的间隙调节器调节到原始状态无纺纤维厚度相等的程度。在环带表面之间夹持的时间为3分钟,在此期间,不断地进行聚合反应,同时使环带表面温度在氮气中保持120℃。该无纺纤维的移动速度为每分钟10米。
然后,把经过聚合的无纺纤维置于图1中所示的热气烘干机中,在120℃温度下连续烘干,从而获得吸收性复合材料(22),在烘干机中的持续时间为3分钟。
表2中表明了所获得的吸收性复合材料(22)的性能结果。
实施例23:
将100重量份含20摩尔%的丙烯酸,65摩尔%的丙烯酸钠和15摩尔%的甲氧聚乙二醇丙烯酸(平均氧乙烯单位:10)的含水单体溶液(单体浓度为50%重量百分比),使0.35重量份的过硫酸钠和0.05重量份的甲撑N,N′-双丙烯酰胺溶解,用氮气把溶解在含水单体溶液中的氧气赶出来。
使用图1中的设备,把具有30g/m2匠聚酯无纺纤维浸在这一含水单体溶液中,把用含水单体溶液浸透的无纺纤维挤干,含水单体溶液的沉淀是200g/m2。
接着,把施加过含水单体溶液的无纺纤维拿开,此时它正被夹持在图1中所示的一对面对面的经氟树脂处理的环形钢带表面之间。该环带表面的间隙C用图2中所显示的间隙调节器调节到原始状态无纺纤维厚度相等的程度。在环带表面之间的夹持时间为5分钟,在此期间,不断地进行聚合反应,同时,使环带表面温度在氮气中保持100℃,该无纺纤维的移动速度为每分钟0.5米。
然后,把经过聚合的无纺纤维置于装有一只3千瓦高压汞灯的烘干容器中,而不是图1中所示的热气烘干机之中,让它在紫外线的照射下连续烘干,从而获得吸收性复合材料(23),该无纺纤维与汞灯之间的间隙为10厘米,持续时间为15秒。
表2中显示了所获得的吸收性复合材料(23)的性能结果。
实施例24:
用实施例16中的方式进行聚合,然后用实施例23中相同的方式用紫外线来烘干该无纺纤维来获得吸收性复合材料(24)。
表2中显示了所获得的吸收性复合材料(24)的性能结果。
实施例25:
用实施例16中同样的方式来取得吸收性复合材料(25),只是把含水单体溶液的沉淀定为200g/m2,使环带表面温度保持120℃来进行聚合反应。
表2中显示了所获得的吸收性复合材料(25)的性能结果。
对比实施例6:
通过使固定在无纺纤维上的单体在氮气中进行聚合,同时使环带表面的温度保持在120℃,并且按实施例15中那样拿掉上部环带1A来获得对比吸收性复合材料(6),在环带上的保持时间是5分钟,该无纺纤维的移动速度是每分钟10米。
表2中显示了所获得的对比吸收性复合材料(6)的性能结果。
对比实施例7:
通过把固定在无纺纤维上的单体放在氮气中进行聚合,与此同时,使环带表面温度保持在100℃,并去掉实施例16中的上部环带1A和放在120℃的热气烘干机中烘干来获得对比吸收性复合材料(7)。在环带上和在烘干机中的持续时间均为5分钟,该无纺纤维的移动速度为每分钟0.6米。
表2中显示了所获得的对比吸收性复合材料(7)的性能结果。
对比实施例8:
通过把固定在无纺纤维上的单体放在氮气中进行聚合,与此同时,使环带表面温度保持150℃,并且去掉实施例21中的上部环带,来获得对比吸收性复合材料(8)。在环带上的保持时间为2分钟,该无纺纤维的移动速度为每分钟25米。
表2中显示了所获得的对比吸收性复合材料(8)的性能结果。
表2
Claims (22)
1、吸收性复合材料的制造方法,其中包括在基底施加含有水溶性游离基聚合引发剂和经过聚合能使之转变为吸收性聚合物的水溶性不饱和乙烯单体的步骤,以及在施加过上述含水溶液的基底的两面被聚合惰性表面呈面对面的夹持接触条件下,使上述单体聚合的步骤,并由此制造出的吸收性复合材料。
2、根据权项1的吸收性复合材料的制造方法,其特征在于在上述单体聚合之后使牢固地粘有吸收性聚合物的基底置于一种气体中烘干。
3、按下列顺序,当基底移动时使基底连续通过的吸收性复合材料的连续制造方法。
(1)、把含有水溶性游离基聚合引发剂和通过聚合能使之转变为吸收性聚合物的水溶性不饱和乙烯单体的含水溶液施加到该基底上的施加区。
(2)、在该基底的两面被聚合惰性表面面对面地呈夹持接触的状态下使单体聚合的聚合区。
4、根据权项3的吸收性复合材料的连续制造方法,其特征在于在经过上述聚合区之后,使该基底通过烘干区来对该基底加热,与此同时,使基底保持在气体之中。
5、使施加过含有水溶性游离基聚合反应引发剂和经过聚合作用能使之转变为吸收性聚合物的水溶性不饱和乙烯单体的含水溶液的基底连续通过下列顺序的吸收性复合材料的连续制造方法:
(1)、当该基底两面被聚合惰性表面面对面地呈夹持接触的状态中,使单体聚合的聚合反应区,以及
(2)、使该基底加热,与此同时又使之保持在气体中的烘干区,从而连续地制造吸收性复合材料。
6、根据权项4或5的连续制造方法,其特征在于该烘干区通过热气、微波、红外线或紫外线进行加热,与此同时,通过旋转支撑滚筒和或支撑环带使该基底保持在气体之中。
7、根据权项1-6中任一权项的制造方法,其特征在于所述的水溶性不饱和乙烯单体主要由(甲)丙烯酸或它的盐所组成。
8、根据权项1-7中任一权项的制造方法,其特征在于所述的聚合反应是通过加热该基而实现的。
9、根据权项8的制造方法,其特征在于所述的加热是在50-150℃的温度范围内进行的。
10、根据权项8的制造方法,其特征在于所述的加热是通过微波进行的。
11、根据权项1-10中任一权项的制造方法,其特征在于所述的基底是一种纤维基底。
12、根据权项1-11中任一权项的制造方法,其特征在于所述的含水溶液含有一种水溶交联剂。
13、根据权项1-12中任一权项的制造方法,其特征在于所述的聚合惰性表面是经过碳氟树脂处理或镜面表面。
14、使用权项1-13中任一制造方法所获得的吸收性复合材料。
15、吸收性复合材料的制造设备,其中包括沿着基底的移动路线排列的下列设备(1)和(2),在这设备中,当该基底连续移动时,一种含有水溶性游离基聚合反应引发剂和通过聚合反应能转变为吸收性聚合物的水溶性不饱和乙烯单体被施加到该基底上,在该基底的两面被聚合惰性表面面对面地夹持接触的状态下使单体聚合,以而使吸收性聚合物固定在该基底上;
(1)、把上述含水溶液施加至移动的基底上的设备。
(2)、包括面对面的聚合惰性表面的聚合设备,和把聚合惰性表面之间的间隙调到与基底厚度相同厚度的设备,当加过上述含水溶液的基底经过上述间隙时,可对单体进行聚合,以而把吸收性聚合物固定在该基底上。
16、根据权项15的制造设备,其特征在于所述的聚合设备还包括使该基底加热的设备。
17、根据权项15或16的制造设备,其特征在于所述的聚合设备之后还有卷取所获得的吸收性复合材料的设备。
18、根据权项15或16的制造设备,其特征在于所述的聚合设备之后还有当移动固定着吸收性聚合物的基底时使之在气体中加热的烘干设备。
19、根据权项18的制造设备,其特征在于所述的烘干设备包括至少有一个热气吹气源、微波应用设备、红外线照射设备和紫线照射设备。
20、根据权项19的制造设备,其特征在于所述的烘干设备还包括用于夹持处于气体中的移动基底的旋转支撑滚筒和/或支撑环带。
21、根据权项18-20中任一权项的制造设备,其特征在于所述的烘干设备之后还有卷取烘干的吸收性复合材料的设备。
22、用权项15-21的制造设备中的任一设备制造的吸收性复合材料。
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