DE2516380A1 - Zellulosepfropfmischpolymerisat und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Zellulosepfropfmischpolymerisat und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Zellulosepfropfmischpolymerisat,
ein Verfahren zu seiner Herstellung und die Verwendung dieses Materials als neues, stark Wasser-absorbierendes, weiches,
nicht brennbares Fasermaterial, das für eine Vielzahl von Wasser oder wäßrige Flüssigkeiten absorbierende Produkte
geeignet" ist, insbesondere für Körperflüssigkeiten absorbierende
Produkte, wie Windeln, hygienische Binden, Tampons, chirurgische Schwämme und dgl.
Die Zellulosefaser ist ein Ausgangsmaterial für viele,
kommerziell vertriebene absorbierende Produkte. Wegen der ständigen Nachfrage für die Verbesserung des Absorptionsvermögens
dieser Produkte besteht ein anhaltendes Bedürfnis für die Verbesserung des Absorptionsvermögens von natürlicher
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und regenerierter Zellulosefaser. Da die Zellulose ein natürlich vorkommendes Polymerisat ist und nicht synthetisch hergestellt
wird, ist die Struktur dieses Materials den Veränderungen durch die Mischpolymerisationsmethoden nicht zugänglich,
die bei der Herstellung synthetischer Polymerisate angewandt werden. Das Absorptionsvermögen von Zellulosefasern ist jedoch
durch das Modifizieren ihrer chemischen Struktur verbessert worden, wobei die bekannten Techniken darin bestehen, daß
man (1) die ursprünglichen Hydroxylgruppen der Zellulosefasern durch neue chemische Gruppen substituiert, (2) die Zelluloseketten
zu einem Netzwerk vernetzt, (3) neue Gruppen einführt und sie vernetzt, oder (4) Polymerisatseitenketten auf das
Zellulosegerüst oder -rückgrat aufpfropft.
Diese chemischen Veränderungen werden im allgemeinen in flüssigen (vorzugsweise wäßrigen) Aufschlämmungen durchgeführt,
worauf die gebildeten modifizierten Fasern zu Zellstoffpappe
getrocknet werden, die anschließend zu Zellstoffflaum oder -flocken vermählen wird. Obwohl diese herkömmlichen Verfahren
im allgemeinen zu absorbierenderen Zellulosefasern führen, sind die Fasern im allgemeinen sehr spröde und verlieren
leicht ihre Faserstruktur, so daß sie schon durch milde mechanische
Behandlung, beispielsweise beim Vermählen der Zellstoffpappe zu dem Zellstoffflaum zu äußerst kurzen Fasern oder
zu einem Pulver zerfallen. Es hat sich ferner gezeigt, daß diese vorbekannten Produkte dazu neigen, wenn sie aus wäßrigen
Aufschlämmungen zu einer Zellstoffpappe getrocknet werden, in
starkem Maße Bindungen zwischen den Fasern auszubilden und Zusammenballungen aus einem harten, knotenartigen Material
ähnlich wie ein festes Harz zu ergeben, ein Prozeß, der als Verhornung bekannt ist.
Diese Knoten sind nicht faserig und werden, wenn die Zellstoffpappe
zu einem Flaum vermählen wird, entweder zu einem Pulver
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vermählen oder bleiben als Ganzes bestehen, so daß diese
Produkte, gleichgültig, in welcher Form sie vorliegen, als
absorbierende Verbandmaterialien nicht geeignet sind. Obwohl die modifizierten Zellulosefasern des Standes der Technik
im Vergleich zu den nichtmodifizierten Zellulosefasern ein
größeres Absorptionsvermögen besitzen, erlangen sie diese Eigenschaft auf Kosten einer verminderten Weichheit und auf
Kosten eines Verlustes anderer erwünschter Fasereigenschaften.
Erfindungsgemäß wird nun eine (natürliche oder regenerierte)
Zellulosefaser mit modifizierter chemischer Struktur geschaffen, die ein wesentlich größeres Absorptionsvermögen als eine
nichtmodifizierte Zellulosefaser aufweist und diese Faserqualitäten
beibehält und die Probleme vermeidet, die bei den herkömmlichen modifizierten Zellulosefasern auftreten.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Zellulosepfropfmischpolymerisat
in Faserform mit einem Gerüst oder einem Rückgrat aus natürlicher oder regenerierter Zellulose in Faserform,
an das seitenständige Polymerisatreste aufgepfropft sind. Bei diesem Zellulosepfropfmischpolymerisat handelt es sich um ein
stark wasserabsorbierendes, weiches, nicht brennbares Fasermaterial, das für eine Vielzahl von Wasser oder wäßrige Fluide
absorbierenden Produkten geeignet ist, wie absorbierende Verbandmaterialien im allgemeinen und insbesondere Windeln, Damenbinden,
Tampons, chirurgische Schwämme und dgl.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Zellulosepfropfmischpolymerisat
in Faserform, das gekennzeichnet ist durch ein Zellulosegerüst und darauf aufgepfropfte Seitenketten aus
Polymerisatresten, die aus der ionische und nichtionische Polymerisatreste umfassenden Gruppe ausgewählt sind und etwa
10 bis etwa 90 Gew.-% des Gesamtgewichts des Zellulosepfropf-
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mischpolymerisats stellen, wobei es sich bei einigen der seitenständigen
Polymerisatreste um ionische Polymerisatreste handelt, die etwa 10 bis etwa 8 0 Gew.-% des Gesamtgewichts des
Zellulosepfropfmischpolymerisats ausmachen, und es sich bei
den übrigen seitenständigen Polymerisatresten um nichtionische Polymerisatreste handelt, die etwa 0,5 bis etwa 6 0 Gew.-%
des Zellulosepfropfmischpolymerisats bilden.
Die Seitenketten des Zellulosegerüstes des Mischpolymerisats bestehen aus ionischen und nichtionischen Polymerisatresten.
Diese Seitenketten des Mischpolymerisats können von etwa 10 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% des Zellulosepfropfmischpolymerisats
ausmachen, stellen jedoch vorzugsweise etwa 50 bis etwa 85 Gew. des Zellulosepfropfmischpolymerisats.
Diese Mischpolymerisatseitenketten bestehen im Idealfall· aus alternierend angeordneten ionischen und nichtionischen PoIymerisatresten,
können jedoch auch aus aiternierenden Gruppen aus ionischen und nichtionischen Poiymerisatresten bestehen.
Bestimmte Seitenketten können auch vollständig aus dem Polymerisatrest eines Typs oder des anderen bestehen, vorausgesetzt,
daß das Gesamtverhältnis von ionischen und nichtionischen Resten (das im folgenden näher erläutert werden wird)
aufrechterhalten wird.
aufrechterhalten wird.
Als ionischer Polymerisatrest kann irgendein ionischer Polymerisatrest
vorhanden sein, wie beispielsweise Pol·yacryl·säure,
Natriumpolyacrylat, Polymethacrylsäure, Kaliumpolymethacrylat,
PolyVinylalkoh^sulfat, Polyphosphorsäure, Polyvinylamin,
Poly-(4-vinylpyridin), hydrolysiertes Polyacrylnitril und dgl. Diese Reste können etwa 10 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-%
des Zel^^sepfropfmischpolymerisats ausmachen, obwohl sie
vorzugsweise etwa 20 bis etwa 70 Gew.-% des Zellulosepfropfmischpolymerisats
stellen.
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Als nichtionische Polymerisatreste können irgendwelche nichtionischen Polymerisatreste vorhanden sein, beispielsweise PoIymethylmethacrylat,
Polyäthylmethaorylat, Polyäthylacrylat,
Polybutylacrylat, Polyvinylacetat, Polystyrol, Polybutadien, Polyisopren und dgl. Diese Reste stellen etwa 0,5 bis etwa
60 Gew.-t, des Zellulosepfropfmischpolymerisats, obv/ohl sie
vorzugsweise etwa 10 bis etwa 60 Gew.-% des Zellulosepfropfmischpolymerisats
ausmachen.
Bei den zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern
verwendeten Zellulosefasern kann es sich um natürliche Zellulosefasern, beispielsweise Holzzellstoff
(Holzschliff), Hanf, Bagasse, Baumwolle und dgl., oder um regenerierte Zellulosefasern, wie beispielsweise Reyon, handeln.
Es versteht sich auch, daß verschiedene modifizierte Zellulosefasern,
wie Zelluloseäther und Zelluloseester verwendet werden können, vorausgesetzt, daß diese Änderungen den erfindungsgemäß
angestrebten Maßnahmen nicht zuwiderlaufen.
Die Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern werden vorzugsweise
mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Mischpolymerisation
von (a) faserförmiger Zellulose, (b) einem mischpolymerisierbaren Monomeren, das nach der Mischpolymerisation
unter Bildung eines ionischen Polymersatrestes hydrolysiert werden kann, und (c) eines mischpolymerisierbaren, nichtionischen,
mindestens teilweise nichthydrolysierbaren Monomeren, hergestellt. Das gebildete nichthydrolysierte Zellulosepfropfmischpolymerisat
wird mit einem Überschuß einer Lösung einer starken Base behandelt, um eine Hydrolyse der hydrolysierbaren Anteile der
aufgepropften Polymerisatreste zu bewirken und sie in die
ionische Form, beispielsweise die Salze der starken Base, zu überführen, während der nichtionische, nichthydrolysierbare
Anteil der aufgepfropften Polymerisatreste unverändert verbleibt.
Es versteht sich, daß es im Rahmen der Erfindung liegt, entweder vorgebildete Mischpolymerisate oder vorgebildete Homopolymerisate
zu Bildung des gewünschten Zellulosepfropfmisch-
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Polymerisats auf ein faserförmiges Zellulosegerüst aufzupfropfen,
obwohl die oben beschriebene in situ-Bildung bevorzugt ist. Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, eine
Mischung aus einer Zellulose und den beiden Monomeren in einer einzigen Reaktionsmischung (was bevorzugt ist) zu polymerisieren,
oder die Polymerisation stufenweise durchzuführen, indem zunächst das eine Monomere und dann das andere Monomere
zugesetzt wird.
Das erfindungsgemäße Zellulosepfropfmxschpolymerxsat wird
vorzugsweise durch Mischpolymerisation einer (a) faserigen Zellulose, (b) eines mischpolymerisierbaren Monomeren, das
nach der Mischpolymerisation unter Bildung eines ionischen Polymerisatrestes hydrolysiert werden kann, und (c) eines
mischpolymerisierbaren, nichtionischen, mindestens teilweise nicht hydrolysierbaren Monomeren hergestellt. Die Reaktionsteilnehmer können dispergiert und die Reaktion in einem
Dampfmedium oder einem nichtwäßrigen Medium, beispielsweise in Aceton, einem Alkohol (beispielsweise Methanol, Äthanol,
Isopropanol etc.), Benzol, flüssigem Ammoniak und dgl. bewirkt werden. Vorzugsweise wird die Reaktion jedoch in einem wäßrigen
Medium durchgeführt.
Wenn man in einem flüssigen Medium arbeitet, ist es zur Förderung der Dispersion und damit zur Begünstigung einer gleichmäßigen
Mischpolymerisation einiger Monomerer (beispielsweise Butadien) erwünscht, einige wenige Tropfen eines Emulgiermittels
zu der Reaktionsmischung zuzusetzen. Beispiele solcher Emulgiermittel sind Acrylalkylpolyätheralkohole, -sulfonate
und -sulfate (Triton X-100^aer Firma Röhm and Haas); Natriumlaurylsulfat;
Lauryltrimethylammoniumchlorid; kationische quartäre Ammoniumsalze von Alkyltrimethylarnmoniumchloriden und
Dialkyldimethylammoniumchloriden, die im Schnitt im Alkylteil
90 % Dodecylgruppen, 9 % Tetradecylgruppen und 19 % Octadecy!gruppen
enthalten, und die in Form einer Lösung vertrieben werden, die 33 % des Wirkstoffs, 17 % Natriumchlorid und
50 % Wasser enthalten (Arquad 12 der Armour and Company);
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Laurylpyridiniumchlorid und dgl.
Die Mischpolymerisationsrcaktion kann mit einem ionischen Initiator (beispielsweise einem Alkalihydroxid), einem kationischen
Initiator (beispielsweise einer Lewis-Säure, wie Bortrifluorid), oder mit Strahlung (Ultraviolett-Strahlen, amraa-Strahlen
oder Röntgenstrahlen) in Gang gesetzt werden. Vorzugsweise erfolgt die Polymerisation nach einem freiradikalischen
Mischpolymerisationsmechanismus unter Verwendung von freie Radikale bildenden Initiatoren, wie beispielsweise
Cer (IV)-ionen, Eisen (II)-ionen, Kobalt (III)-ionen, (NH4) S2O ,
Kupfer(I)-ionen und dgl. Der Cer(IV)-ionen-Initiator ist
bevorzugt.
Da die meisten freie Radikale umfassenden Reaktionen durch die Anwesenheit von Sauerstoff inhibiert werden, ist es erwünscht,
im wesentlichen den gesamten Sauerstoff aus der Reaktionsmischung und den Reaktionsgefäßen auszuspülen, indem man
vor der Zugabe des freie Radikale bildenden Initiators ein nichtoxidierendes Gas, wie Stickstoff, Helium, Argon, etc.,
durch das System führt.
Der bei der Reaktion angewandte pH-Bereich hängt von dem besonderen verwendeten Initiator ab. In Abhängigkeit von dem
besonderen Initiator kann man irgendeinen pH-Wert von einem stark sauren pH-Wert (pH 0,8 bis 2,3) bis zu einem stark basischen
pH-Wert (pH 12 bis 14) anwenden. Für den bevorzugten Cer(IV)-ionen-Initiator sollte der pH-Wert sauer sein, d. h.
weniger als 7 und vorzugsweise etwa 0,8 bis etwa 2,3 betragen.
Die bei der Mischpolymerisationsreaktion anzuwendende Temperatur kann sich zwischen Raumtemperatur (d. h. 20 bis 300C) bis zu
dem normalen Siedepunkt des am niedrigsten siedenden Bestandteils der Mischung erstrecken. Wenn die Reaktion unter überatmosphärischeju
Druck durchgeführt wird, kann die Temperatur über den Siedepunkt des am niedrigsten siedenden Bestandteils
der Mischung gesteigert werden. Die Mischung kann gewünschten-
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falls auch unter Raumtemperatur abgekühlt werden.
Die hydrolysierbaren Polymerisatreste der gebildeten Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern
werden dadurch hydrolysiert, daß man die Fasern, vorzugsweise unter Rückfluß, mit einem Überschuß
einer Lösung einer starken Base, beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid oder einer Base ähnlicher
Art, umsetzt. Die Konzentration dieser Lösung kann etwa 1 bis etwa 50 Gew.-% betragen, während die Hydrolysetemperatur
sich von Raumtemperatur bis zu der Rückflußtemperatur erstrecken kann.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern ist das folgende:
Nach der von E. Schwab et al. beschriebenen (TAPPI, _45_ (1962)
Seite 39 0) Verfahrensweise bereitet man durch Auflösen des Cer(IV)-salzes in 100 ml 1n Salpetersäure eine Cer(IV)-ammoniumnitrat-Initiatorlösung.
Dann dispergiert man Zellstoff in Wasser und leitet Stickstoff unter Rühren in die Dispersion ein.
Dann gibt man unter kontinuierlichem Einleiten von Stickstoffgas eine geringe Menge der Initiatorlösung zu der gewünschten
Dispersion und setzt dann eine Mischung aus den oben beschriebenen hydrolysierbaren und nichthydrolysierbaren Monomeren
zu. Üblicherweise werden die Monomeren in einem Gesamtgewicht zugesetzt, das mindestens viermal so groß ist wie das
Gewicht des vorhandenen Holzzellstoffs (Holzschliff). Nachdem
die Reaktion während der gewünschten Zeitdauer abgelaufen ist (die im allgemeinen etwa 1 bis etwa 5 Stunden beträgt), werden
die gebildeten Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern gewaschen, in der oben beschriebenen Weise hydrolysiert, erneut
gewaschen und getrocknet.
Der bevorzugte ionische Polymerisatrest ist Natriumpolyacrylat,
während Polymethylmethacrylat, Polyäthylacrylat und Polybutadien bevorzugte nichtionische Polymerisatreste darstellen.
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Bei früheren Untersuchungen hat sich gezeigt, daß die Anwendung von Acrylsäure als hydrolysierbares Ausgangsmonomeres
für die Einführung des bevorzugten ionischen Polymerisatrestes zu einer erheblichen Homopolymerisation des hydrolysierbaren
Monomeren statt zu einer Pfropfmischpolymerisation sowohl der hydrolysierbaren als der nichthydrolysierbaren Monomeren an
das Zellulosegerüst führt. Daher wurden andere hydrolysierbare Acrylmonomeren untersucht, was zu der Erkenntnis geführt
hat, daß Acrylnitril als hydrolysierbares Ausgangsmonomeres für die Einführung des bevorzugten ionischen Polymerisatrestes
verwendet wird. Die eingesetzten nichthydrolysierbaren Monomeren sind natürlich lediglich die die nichtionischen Polymerisatreste
ergebenden Monomeren, d. h. Methylmethacrylat, Äthylacrylat und Butadien.
Nachdem die Mischpolymerisationsreaktion vollständig abgelaufen ist, erhält man durch die oben beschriebene Hydrolyse der
Polyacrylnitrilreste die ionischen "Alkalimetall-Polyacrylat"-Reste.
Die erfindungsgemäßen Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern
besitzen ein wesentlich größeres Absorptionsvermögen (das etwa um den Faktor 4 bis etwa 9 größer ist) als der nichtmodifizierte
Holzzellstoff (Holzschliff), obwohl das Material eine
Faserform beibehält. Weiterhin unterliegen die erfindungsgemäßen Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern nicht der Versprödung
und der Verhornung, die bei den in herkömmlicher Weise modifizierten Zellulosefasern auftreten.
Eine weitere unerwartete, nützliche Eigenschaft der erfindungsgemäßen
hydrolysierten Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern ist die Tatsache, daß sie nicht brennbar sind, während
die nichtmodifizierten Zellulosefasern leicht entzündlich sind. Die aus den erfindungsgemäßen Fasern hergestellten absorbierenden
Materialien können daher mit Vorteil dort eingesetzt werden, wo scharfe Brandschutzmaßnahmen erfüllt werden müssen,
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beispielsweise in Krankenhäusern, Kindergärten etc.
Die erfindungsgexnäßen Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern
können als solche oder in Form von Mischungen mit nichtmodifizierten Zellulosefasern oder anderen absorbierenden Materialien
für die Herstellung von absorbierenden Windeln, Tampons, Schwämmen und dgl. angewandt werden. Die erfindungsgemäßen
Fasern können auch zu Vliesstoffen verarbeitet werden, die zur Herstellung von absorbierenden Windeln, Tampons, Schwämmen
und dgl. geeignet sind.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Zellulosepfropfmischpolymerisats und seiner
Herstellung.
Durch Auflösen eines Cer(IV)-salzes in 1n Salpetersäure bereitet
man eine Cer(IV)-ammoniumnitrat-Initiatorlösung mit einer
Konzentration von 10 mMol pro 100 ml. Dann beschickt man einen
mit einem Rührer, einem Gaseinleitungsrohr und einem Tropftrichter
versehenen Dreihalskolben mit 500 ml Wasser und 5 g Zellstoff (Holzschliff). Der Zellstoff wird unter Rühren in dem
Wasser dispergiert, und es wird unter ständigem Rühren während 15 Minuten trockener Stickstoff durch die Dispersion geleitet.
Zu der gerührten Dispersion gibt man unter ständigem Einleiten von Stickstoff 12,5 ml der Cer(IV)-ammoniumnitrat-Initiatorlösung.
Dann gibt man zu der gerührten Suspension eine Mischung aus 5,5 g Methylmethacrylat und 15,0 g Acrylnitril und läßt
das Ganze während 1 Stunde bei Raumtemperatur reagieren. Nach Ablauf einer Stunde werden die gebildeten nichthydrolysierten
Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern in einen Büchner-Trichter überführt und gut mit Wasser und Aceton gewaschen. Die gewaschenen
Fasern werden dann während einer halben Stunde mit überschüssiger 6 %iger Natriumhydroxidlösung zum Sieden am
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Rückfluß erhitzt, um die hydrolysierbaren Polymerisatrest'=!
zu hydrolysieren. Die erhaltenen hydrolysierten Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern
werden gut mit Wasser gewaschen, zur Entfernung des überschüssigen Wassers abgepreßt und in einem
Ofen bei 1000C unter Bildung einer ZeIIstoffpappe getrocknet.
Die Zusammensetzung des erhaltenen Produkts ist in der folgenden Tabelle I (Probe Nr. 5) angegeben.
Man wiederholt die Maßnahmen des Beispiels 1 mit dem Unterschied, daß man variierende Mengen Methylmethacrylat und
Acrylnitril einsetzt. Die verwendeten Mengen an Methylmethacrylat und Acrylnitril sowie die Zusammensetzung der erhaltenen
Produkte sind ebenfalls in der folgenden Tabelle I aufgeführt.
Man wiederholt die Maßnahme des Beispiels 2 mit dem Unterschied, daß man anstelle von Methylmethacrylat Äthylacrylat
verwendet. Die angewandten Mengen Äthylacrylat und Acrylnitril sowie die Zusammensetzungen der erhaltenen Produkte sind in
der folgenden Tabelle II zusammengestellt.
Man zerreisst die Zellstoffpappen der Beispiele 1, 2 und 3 zu
Zellstoffflaum und verarbeitet diesen zu absorbierenden Kissen. Zu Vergleichszwecken wird auch ein Kissen aus nichtmodifiziertem
Zellstoff hergestellt. Die Kissen werden unter Anwendung der genauer in Textile Res. Journal _3_7 (1967), Seiten 356-366
beschriebenen Testvorrichtung (Porous Plate Testing Apparatus) auf ihr Flüssigkeitsrückhaltevermögen getestet. Kurz gesagt
besteht dieser Test darin, das Testkissen in ein Büchner-Trichter-artiges Gerät mit einer porösen Unterplatte einzubringen
und die Probe unter Anwendung eines Standardgewichts, das ei-
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nen standardisierten Zusammenpreßdruck ausübt, an Ort und Stelle festzulegen. Die poröse Platte wird dann mit einem
Flüssicrkeitreservoir in Kontakt gebracht, und man läßt die Probe bis zur Sättigung Flüssigkeit durch die poröse Platte
absorbieren. Indem man die Probe im wesentlichen auf dem Niveau des Reservoirs hält, wird die absorbierte Flüssigkeit
auf einem 0 mm Flüssigkeitsäule entsprechenden Druck in bezug auf das Reservoir gehalten. Zur Bestimmung der Flüssigkeitsrückhaltung
wird die gesättigte Probe in bezug auf das Flüssigkeitsreservoir angehoben, wodurch ein hydraulischer
Druck auf die absorbierte Flüssigkeit ausgeübt wix'd, wobei dieser Druck willkürlich mit einer Flüssigkeitssäule von
91,4 cm (36· inches) angenommen wird. Die Vorrichtung ist mit einer Einrichtung versehen, mit der das Volumen der bei dem
Druck dieser Flüssigkeitssäule zurückgehaltenen Flüssigkeit bestimmt werden kann. Die Rückhaltwerte sind als zurückgehaltenes
Volumen pro Einheitsgewicht der absorbierenden Faser angegeben. Die erhaltenen Werte sind in den folgenden Tabellen
III und IV unter der Überschrift "Rückhaltewerte in nichtzusammengedrücktem
Zustand" angegeben. Die bei diesen Untersuchungen angewandte Flüssigkeit ist eine 1 Gew.-%ige wäßrige
Natriumchloridlösung, die den Absorptionseigenschaften der Menstruationsflüssigkeit sehr nahe kommt.
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Chemische | Zusammensetzung von | MMA | AN | Zellulose - natrium-poly(acrylat-methylmethacrylat)-Misch | Gesaint- | MMA | AN | Zellu | hydrolysiert | Na- ι | Molekularverhältnis | MMA | Natrium- | |
polymerisaten | polyme- | lose | Gesamt | MMA trium- | hydrolysiert | acrylat | ||||||||
risat | polyme | acry- | Gluko | |||||||||||
gepfropfte Probe Nr. |
risat | lat | seein | |||||||||||
4,7 | 0 | 58,1 | 0 | heit | 2,2 | |||||||||
2,3 | 2,1 | 58,5 | 45,9 | 12,2 | 41,7 | 58,3 0 | 1,8 | 0 | ||||||
1,9 | 2,4 | Produktzusammensetzung (%) | 58,1 | 41,5 | 15,9 | 38,3 | 58,3 | 42,0 19,7 | 1,6 | 0,9 | ||||
Reaktionsteilnehmer Gewichtsteile |
1,5 | 2,7 | nichthydrolysiert | 57,4 | 29,3 | 25,4 | 37,9 | 61,7 | 37,0 25,1 | 1 | 1,0 | 1,2 | ||
CD | 1 | Zellulo | 1,1 | 3,0 | Zellu | 54,7 | 26,9 | 27,3 | 37,9 | 62,1 | 24,5 37,6 | 1 | 1,0 | 1,7 |
σ cn |
2 | se | 0,7 | 3,3 | lose | 54,2 | 27,3 | 29,3 | 37,8 | 62,1 | 22,2 39,9 | 1 | 1,0 | 1,9 |
CO | 3 | 0,6 | 3,5 | 56,6 | 6,7 | 46,9 | 35,4 | 62,2 | 22,3 42,3 | 1 | 0,2 | 2,0 | ||
-F- | 4 | 0,5 | 3,6 | 53,6 | 1,4 | 54,2 | 34,1 | 64,6 | 4,9 61,0 | 1 | 0,1 | 3,0 | ||
O | 5 | 0,4 | 3,7 | 55,6 | 0 | 55,5 | 31,3 | 65,9 | 0,9967,7 | 1 | 0 | 3,8 | ||
CD
/γ* |
6 | 1 | 0 | 4,0 | 41,5 | 54,5 | 0 | 54,2 | 31,6 | 68,7 | 0 68,4 | 1 | 0 | 3,6 |
7 | 1 | 41,9 | 54,2 | 31,7 | 68,4 | 0 66,3 | 1 | 3,6 | ||||||
8 | 1 | 42,6 | 66,3 | 1 | ||||||||||
9 | 1 | 45,3 | 1 | |||||||||||
10 | 1 | 45,8 | ||||||||||||
1 | 43,4 | |||||||||||||
1 | 46,4 | |||||||||||||
1 | 44,4 | |||||||||||||
1 | 45,5 | |||||||||||||
1 | 45,8 | |||||||||||||
Zellulose = Zelluloserest; MMA. = Polymethylitethacrylatrest; AN = Poiyacrylnitrilrest; NA-Acrylat = Natriumpolyacrylatrest
<ji
Chemische Zusammensetzung von Zellulose-natrium-poly(acrylat-äthylacrylat)-
Mischpolymerisaten
gepfropfte Probe Nr. |
Reaktionsteilnehmer Gewichtsteile |
EA | AN | nicht | Produktzusammensetzung | EA | hydrolysiert | Gesamt polyme risat |
EA | Molekularverhältnis | 1 | EA | Natrium- acrylat |
cn cn eo GO O |
|
1 | Zellu lose |
4,5 | 0 | hydrolysiert | 79,3 | AN Zellu lose |
79,3 | 79,3 | hydrolysiert | 1 | 6,1 | 0 | |||
2 | 1 | 3,6 | 0,8 | Zellu lose |
Gesamt polyme risat |
63,5 | 0 20,7 | 79,8 | 57,3 | Na- Gluko- trium- seein- acry- heit lat |
1 1 |
4,6 | 2,0 , | ||
cn | 3 4 |
1 | 2,9 2,3 |
1,4 2,0 |
20,7 | 79.3 | 56,7 42,5 |
14,1 20,2 | 79,7 80,2 |
49,2 33,9 |
0 | 1 | 4,1 2,9 |
2,7 £ I 4,1 |
|
ο co co |
5 | 1 1 |
1,6 | 2,5 | 22,4 | 77,5 | 34,9 | 19,9 20,3 32,7 19,8 |
77,4 | 27,3 | 22,5 | 1 | 2,0 | . 3,8 | |
OJ | 6 | 1 | 1,1 | 3,0 | 23,4 24,8 |
76,6 75,2 |
25,6 | 36,2 22,6 | 75,9 | 19,3 | 30,5 46,3 |
1 | 1,3 | 4,0 | |
O CD 00 |
7 | 1 | 0,7 | 3,4 | 28,9 | 71,1 | 16,3 | 42,4 24,1 | 66,8 | 12,4 | 50,1 | 1 | 0,6 | 2,8 | |
8 | 1 | 0 | 4,0 | 32,0 | 68,0 | 0 | 40,2 33,2 | 65,6 | 0 | 56,6 | 0 | 3,3 | |||
1 | Zellulose"= Zelluloserest; AN = | 43,5 | 56,5 | 51,9 34,4 | = Polyäthylacrylatxest; N | 54,3 | Natriumpolyacrylrest. | ||||||||
48,1 | 51,9 | 65,6 | |||||||||||||
Polyacrylnitrilrest; EA = | a-Acrylat = | ||||||||||||||
Die Materialien der Beispiele 1,2 und 3 werden zu Zellstoffflaum
zerfasert und mit einer gleichgroßen Menge von nichtmodifiziertem Zellstoffflaum vereinigt. Die Flaummi£;chung
wird zu verdichteten zylindrischen Tampons mit einer Dichte von 0,4 g/ccm3, einem Durchmesser von etwa 1,45 cm (0,57
inches) und einer axialen Länge von etwa 4,27 cm (1,68 inch) verformt. Dann wird das Fassungsvermögen dieser Tampons beim
Absorbieren einer 1 Gew.-%igen wäßrigen Natriumchloridlösung unter simulierten Verwendungsbedingungen bestimmt, indem
man ein Ende des Tampons während 20 Minuten in die Lösung eintaucht, währenddem man auf die Seite des Tampons einen
Druck von 61 cm (24 inches) Wassersäule ausübt, indem man die Tampons in eine hydraulisch aufgeblasene Polyäthylenhülle
einführt. Die überschüssige Flüssigkeit wird von dem Tampon abgetropft, der Druck wird erniedrigt, und das Gewicht
des von dem.Tampon absorbierten Wassers wird bestimmt.und ist
in den folgenden Tabellen III und IV als Fassungsvermögen des Tampons in Volumeneinheiten absorbierter Flüssigkeit
pro Einheitsgewicht des Tampons angegeben.
Aus den folgenden Tabellen III und IV ist ersichtlich, daß die gepfropfte Zelluloseprobe (1), die.nur nichtionische
Polymerisatreste aus Methylmethacrylat enthält (siehe MMA in den Tabellen III und EA in Tabelle IV) eine Absorptionskapazität
besitzt,die im Vergleich zu der Holzzellstoffprobe nur geringfügige Unterschiede zeigt. Es ist in diesem
Zusammenhang festzuhalten, daß die aus Methylmethacrylat und Äthylacrylat aufgepfropften Reste im allgemeinen nichtionisch
und damit hydrophob sind, jedoch einer Hydrolyse unterzogen wurden, wodurch die Oberflächeneigenschaften der gepfropften
Fasern und insbesondere der mit Methylacrylat gepfropften Fasern verändert wurden, wodurch sich der Unterschied der Absorptionseigenschaften
in bezug auf Zellstoff erklärt.
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Physikalische Eigenschaften der Zellulose-Natrium-Poly(acrylat-methylmethacrylat)-
Mischpolymerisate
Gepfropfte Probe Nr. |
Produktzusammensetzung (%) | MMA | Natrium- acrylat |
Absorptionsvermögen | (ccm3/g) | |
Holzzellstoff 1 |
Zellulose | 58,3 | 0 | Flüssigkeitsrück haltung |
Tamponkapazität (50 %ige Mischung mit Zellstoff) |
|
6098 | 2 | 100 4V'7 |
42,0 | 19,7 | 1,5 0 |
2,6 3,08 |
CO | " 3 4 |
38,3 | ■37,0 24,5 |
25,1 37,6 |
0,8 | 3,49 |
•7860/ | 5 | 37,9 37,9 |
22,2 | 39,9 | Ί,5 5,3 |
3,81 5,01 |
6 | 37,8 | 22,3 | 42,3 | 7,0 | 5,37 | |
7 | 35,4 | 4,9 | 61 ,0 | 6,9 | 5,27 | |
8 | 34,1 | 1,0 | 67,7 | 5,4 | 4,96 | |
9 | 31,3 | 0 | 68,4 | 4,2 | 4,40 | |
10 | 31,6 | 0 | 66,3 | geliert | - | |
31,7 | geliert | _ | ||||
Physikalische Eigenschaften der Zellulose-Natrium-Poly(acrylat-methylmethacrylat)
Mischpolymerisate
Produktzusammensetzung (%) Absorptionsvermögen (ccm3/g)
Gepfropfte | Zellulose | EA | Natrium- |
Probe Nr. | acrylat | ||
Holzzellstoff | 100 | - | - |
1 | 20,7 | 79,3 | 0 |
2 | 20,2 | 57,3 | 22,5 |
3 | 20,3 | 49,2 | 30,5 |
4 | 19,8 | 33,9 | 46,3 |
5 | 22,6 | 27,3 | 50,1 |
6 | 24,1 | 19,3 | 56,6 |
7 | 33,2 | 12,4 | 54,3 |
8 | 34,4 | 0 | 65,6 |
Flüssigkeitsrück- Tampcnkapazität
haltung (50 %ige Mischung mit
Zellstoff)
1,5
2,9 12,0 14,0 9,5 9,3
9,5 10,8 geliert
2,7 3,45 6,27 6,54
5,29 5,81 5,92
fei anderen Extremfall sind die lediglich mit einem ionischen
Proben
Polymerisat gepfropften /'(siehe Natriumacrylat in den Tabellen
III und IV) als geliert angegeben, d. h. es ist an der Außenseite der untersuchten absorbierenden Probe eine Gelbildung
erfolgt, die die weitere Absorption der Flüssicjkeit
in den Mittelbereich der Probe verhindert. Im Gegensatz zu diesen Extremen ist ferner zu ersehen, daß Proben, die die
erfindungsgemäße Kombination von auf das Zelluloscgerüst aufgepfropften
ionischen und nichtionischen Polymerisatresten
aufweisen, eine sprunghafte Steigerung ihrer Absorptionseigenschaften zeigen, und zwar sowohl .in bezug auf die Flüssigkeit
sr ückhaltung bei nichtzusammengepreßten absorbierenden
Kissen als auch auf die Absorptionskapazität von zusammengepreßten
Faserkörpern, wie Tampons. Es ist ferner ersichtlich, daß innerhalb der bevorzugten Bereiche hinsichtlich
der Zusammensetzung aus den ionischen und den nichtionischen Polymerisatresten, die Absorptionseigenschaften ein Maximum
durchlaufen.
Die Produkte der Beispiel 1, 2 und 3 werden hinsichtlich
ihrer Fähigkeit untersucht, ihre Fasereigenschaften bei einer
mechanischen Bearbeitung beizubehalten, die darin besteht, daß man sie mit einer Weber-Hammer-Mühle unter Verwendung
eines 0,64 mm (1/4 inch) Siebes zu einem Zellstoffflaum vermahlt.
Der Knotengehalt des gebildeten Flaums wird mit Hilfe der Luftblastechnik bestimmt. Bei dieser Technik wird eine
5 g Probe des Flaums auf den Boden einer 100 0 ml Bürette
gelegt, wonach man Luft mit einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit von 99 l/min (3,5 cubic feet per minute) über
den unteren Hahn einströmen läßt, um eine Verwirbelung der Probe zu erreichen. Hierdurch wird erreicht, daß die vereinzelten
Fasern der Prooe^as obere offene Ende der Bürette entweichen,
während die schwereren Knoten oder Klumpen am Boden zurückbleiben. Dann werden die Knoten entnommen und gewogen,
609S43/0984
und es wird der Knotengehalt (als Gewichtsprozentsatz der Probe ausgedrückt) bestimmt. Diese Ergebnisse sind in den Tabellen
V und VI angegeben. Zusätzlich werden Proben des faserigen Flaums untersucht,und es wird die mittlere arithmetische Faserlänge
mikroskopisch bestimmt. Hierzu werden die Fasern auf einen Objektträger gelegt und mit einem Deckgläschen bedeckt.
Dann wird eine Mikrophotographie mit einer 53-fachen Vergrößerung hergestellt und die Länge eineo. jeden fotografierten Faser
bestimmt. Dann wird das arithmetische Mittel der Faserlänge berechnet, das in den Tabellen V und VI angegeben ist.
. 609843/0984
Verhornungseigenschaften der gepfropften Fasern
1. Zellulose-Natrium-Poly(acrylat-methylmethacrylat)
gepfropfte
Probe Nr. |
Produktzusammensetzung (%) | MMA | Natrium- acrylat |
trockene Faser (auf einer | Weber-Mühle vermählen) | 0-10 0-10 |
geschätztes arithme tisches Mittel der Faserlänge der ein zelnen Fasern (ram) |
|
Zellstoff
1 |
Zellulose | 58,3 | 0 | physikalische Form geschätzter Knoten gehalt |
0-10 | 1,3 1.2 O |
||
609843 | 2 | 100 41,7 |
42,0 | 19,7 | faserig faserig |
0-10 0-10 |
1,4 ι | |
ο |
3
4 |
38,3 | 37,0 24,5 |
25,1 37,6 |
faserig | 0-10 | 0,8 0,9 |
|
984 | 5 | 37,9 37,9 |
22,2 | 39,9 | faserig faserig |
0-10 | 1,0 | |
6 | 37,8 | 22,3 | 42,3 | faserig | 0-10 | 1,0 | ||
7 | 35,4 | 4,9 | 61 ,0 | faserig | 73 | 1,2 | ||
8 | ■ 34,1 | 1,0 | 67,7 | faserig | 81 00 |
1,1 ivJ | ||
9
10 |
31,3 | 0 0 |
68,4 66,3 |
faserig (gebunden) |
0,7 fl
cn 0,02 W |
|||
31,6 31,7 |
stark gebundene Fasern stark gebundene Fasern 1 |
|||||||
Verhornungseigenschaften der gepfropften Fasern
2. Zellulose-Natrium-Poly(acrylat-äthylacrylat)
gepfropfte Probe Nr. |
Produktzusammensetzung (%) | EA | Natrium- acrylat |
trockene Faser | (auf einer Weber-Mühle vermählen) | sern 9 0 | geschätztes arithme tisches Mittel der Faserlänge der ein zelnen Fasern (mm) |
■'-Π | |
Zellulose | physikalische Form | geschätzter Kno tengehalt |
16380 | ||||||
CJJ | Zellstoff | - | - | 1,3 | |||||
O
CD |
1 2 |
100 | 79,3 57,3 |
0 22,5 |
faserig | 0-10 | 1,2 1,3 to |
||
843/0 | 3 | 20,7 20,2 |
49,2 | 30,5 | faserig faserig |
0-10 0-10 |
1,0 7 | ||
CD
CO |
4 | 20,3 | 33,9 | 46,3 | faserig | 0-10 | 1,2 | ||
£-- | 5 | 19,8 | 27,3 | 50,1 | faserig | 0-10 | 1,3 | ||
6 | 22,6 | 19,3 | 56,6 | faserig | 0-10 | 1,3 | |||
7 | 24,1 | 12,4 | 54,3 | faserig | 0-10 | 1,4 | |||
8 | 33,2 | 0 | 65,6 | gebundene Fasern 70 | 0,02 | ||||
34,4 | stark gebundene Fa | ||||||||
OO _ Δ, £.
Aus den obigen Tabellen V und VI ist zu ersehen, daß das Zellulosepfropfmischpolymerisat so lange die gleichen physikalischen
Eigenschaften in bezug auf die Faserlänge und den Knotengehalt nach der mechanischen Behandlung wie Holzzellstoff
beibehält, so lange der Gehalt der nichtionischen Polymerisatreste innerhalb des angegebenen Bereiches liegt.
Wenn die Menge des nichtionischen Polymerisatrestes in einer ionische Polymerisatreste enthaltenden Faser vermindert
wird, nimmt der Knotengehalt dramatisch zu, so daß dieser
vermahlene Zellstoffflaum für Verbandmaterialien nicht geeignet
ist. Hinsichtlich der Faserlänge ist festzuhalten, daß die durchschnittliche Faserlänge bei einer Absenkung des
Gehalts des nichtionischen Polymerisatrestes auf einen Wert unterhalb der angegebenen Grenze bis zu dem Wert abnimmt, bei
dem das Material in der Tat als Pulver angesehen werden kann. In diesem Zustand kann das Material nicht als Ersatz für
Zellstoffasern verwendet werden.
In einem mit einem Rührer, einem Gaseinlaßröhrchen und einem
Tropftrichter versehenen Dreihalskolben bereitet man eine Dispersion von 5 g Zellstoff (Holzschliff) in 500 ml Wasser.
Dann leitet man während 5 Minuten trockenen Stickstoff durch die Dispersion. Dann gibt man unter Einleiten von Stickstoff
und Rühren 12,5 ml der in Beispiel 1 beschriebenen Cer(IV)-ammoniumnitrat-Initiatorlösung
zusammen mit einigen Tropfen eines Emulgiermittels (Triton X-100) zu. Zu dieser gerührten,
mit Stickstoff gespülten Dispersion setzt man eine Mischung aus 23 g Acrylnitril und 2 g verflüssigten Butadiens zu.
Dann verschließt man das System gegenüber der Atmosphäre und läßt während 4 Stunden bei Raumtemperatur reagieren. Nach
Ablauf dieser Zeit werden die gebildeten Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern in einen Büchner-Filter überführt und
gut mit Wasser und Aceton gewaschen. Die gewaschenen Fasern werden während 30 Minuten mit überschüssiger 1,5 η Natrium-
6098/. 3/0984
hydroxidlösumj am Rückfluß gekocht, dann mit Wasser gewaschen
und schließlich in einem Heißluftofen bei 600C getrocknet.
Die erhaltenen hydrolysierten Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern
besitzen in dem nichtzusammengepreßten Zustand
ein maximales Fassungsvermögen von 13 ecm3 Flüssigkeit pro g und einen Flüssigkeitshaltevermögens von 8,4 ccm3/gt Die
Tamponkapazität beträgt 5,2 ccm3/g, wenn man das Material
in Form einer 50 Gew.-%igen Mischung mit nichtbehandeltem Zellstoff in einem Tampon mit einer Dichte von 0,4 g/ccm3
verwendet. Bei der bei diesen Untersuchungen verwendeten Flüssigkeit handelt es sich um eine 1 %igc Natriumchloridlösung.
Unter Einleiten von Stickstoff rührt man in einem Dreihalskolben, der mit einem Rührer, einem Gaseinleitungsrohr und
einem Tropftrichter ausgerüstet ist, eine Dispersion von
5 g Baumwolle (Johnson & Johnson Red Cross Brand) in 500 ml Wasser während 30 Minuten. Zu dieser gerührten, mit Stickstoff
gespülten Dispersion gibt man 12,5 ml einer Cer(IV)-ammoniumnitrat-Initiatorlösung
mit einer Konzentration von 1 Mol Cer (IV)-ammoniumnitrat pro 1 1 η Salpetersäure. Nach
weiterem Rühren und Stickstoffeinleiten während 1 Minute gibt man eine Mischung aus 12,5 ml Acrylnitril und 12,5 ml
Äthylacrylat zu der gerührten Dispersion und läßt während 1 Stunde bei Raumtemperatur reagieren. Die gebildeten Fasern
werden nach der Verfahrensweise des Beispiels 1 gewaschen und hydrolysiert. Die gebildeten hydrolysierten Zellulosepfropfmischpolymerisatfäsern
werden zur Entfernung des überschüssigen Wassers gepreßt und unter Bildung eines Blattes
in einem Ofen bei 1000C getrocknet. Das Blatt wird zu einem
Flaum vermählen, der ausgezeichnete Fasereigenschaften und ein ausgezeichnetes Absorptionsvermögen besitzt.
609843/098
Es werden Proben hergestellt, die aus 2 g schweren Kissen aus zusammengepreßten und nichtzusammengepreßten Zellulosepfropfmischpolymerisatfasern
bestehen, deren Zusammensetzung denen der Proben 2 bis 8 in der Tabelle III und 2 bis 7 der
Tabelle IV entsprechen. Zusätzlich werden weitere Kissen unter Verwendung der nach Beispiel 1, 2 und 3 hergestellten
Fasern bereitet, die in sämtlicher Hinsicht den oben angegebenen Proben mit dem Unterschied entsprechen, daß diese zusätzlichen
Proben nicht hydrolysiert sind und eine Zusammensetzung aufweisen, die in den Tabellen III und IV für die
Proben 2 bis 8 bzw. 2 bis 7 unter der Überschrift "nichthydrolysiertes Produkt" angegeben sind. In ähnlicher Weise werden
hydrolysierte und nichthydrolysierte Proben der Zellulose-Acrylnitril-Butadien-Pfropfmischpolymerisate
von Beispiel 7 hergestellt. Die Probekissen aus hydrolysierten Fasern und nichthydrolysierten Fasern werden einem Flammentest unterzogen,
bei dem jede Probe mit Hilfe einer Zange während 10 Sekunden
in deri heißesten Bereich einer Bunsenbrennerflamme gehalten werden. Dann wird die Probe aus der Flamme herausgezogen,
und es werden jene Proben, die dann weiterbrennen oder glimmen, als brennbar und die andere Proben als nicht brennbar
bezeichnet. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen in jedem Fall, daß die nichthydrolysierten Fasern leicht entzündlich
sind, während die hydrolysierten Fasern nicht brennbar sind.
609843/098A
Claims (10)
1. Zellulosepfropfmischpolymerisat in Faserform, gekennzeichnet
durch ein Zellulosegerüst und darauf aufgepfropfte Seitenketten
aus Polymer isatre.y ten, die aus der ionische und nichtionische Polymerisatreste umfassenden Gruppe ausgewählt
sind und etwa 10 bis etwa 90 Gew.-% des Gesamtgewichts des Zellulosepfropfmischpolymerisats stellen, wobei
es sich bei einigen der seitenständigen Polymerisatreste
um ionische Polymerisatreste handelt, die etwa 10 bis etwa 80 Gew.-% des Gesamtgewichts des Zellulosepfropfmischpolymerisats
ausmachen, und es sich bei den übrigen seitenständigen Polymerisatresten um nichtionische Polymerisatreste
handelt, die etwa 0,5 bis etwa 60 Gew.-% des Gesamtgewichts des Zellulosepfropfmischpolymerisats bilden.
2. Zellulosepfropfmischpolymerisat nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß es als Zellulose natürliche Zellulose enthält.
3. Zellulosepfropfmischpolymerisat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zpllulose regenerierte Zellulose
enthält.
4. Zellulosepfropfmischpolymerisat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisatreste etwa 60 bis etwa
80 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts des Zellulosepfropfmischpolymerisats ausmachen, wobei die ionischen Polymerisatreste
etwa 20 bis etwa 70 Gew.-% des Gesamtgewichts des Zellulosepfropfmischpolymerisats und die nichtionischen
Polymerisatreste etwa 1 bis etwa 60 Gew.-% des Gesamtgewichts des Zellulosepfropfmischpolymerisats ausmachen.
609843/098^
5. Zellulosepfropfmischpolymerisat in Faserform, gekennzeichnet
durch ein Gerüst aus Zellstoff (Holzschliff) und darauf aufgepfropfte Seitenketten aus Polymerisatresten,
die aus der ionische und nichtionische Polymerisatreste umfassenden Gruppe ausgewählt sind und etwa 57 bis etwa
67 Gew.-% des Gesamtgewichts des Zellulosepfropfmischpolymerisats stellen, wobei es sich bei einigen der seitenständigen
Polymerisatreste um Natriumpolyacrylatreste handelt, die etwa 37 bis etwa 42 Gew.--% des Gesamtgewichts des Zellulosepfropfmischpolymerisats
ausmachen, und es sich bei den übrigen seitenständigen Polymerisatresten um Polymethylmethacrylatreste
handelt, die etwa 20 bis etwa 25 Gew.-% des Zellulosepfropfmischpolymerisats bilden.
6. Zellulosepfropfmischpolymerisat in Faserform mit einem Gerüst aus Zellstoff (Holzschliff) und darauf aufgepfropften
Seitenketten aus Polymerisatresten, die aus der ionische und nichtionische Polymerisatreste umfassenden Gruppe ausgewählt
sind und etwa 75 bis etwa 85 Gew.-% des Gesamtgewichts des Zellulosepfropfmischpolymerisats stellen, wobei
es sich bei einigen der seitenständigen Polymerisatreste um Natriumpolyacrylatreste handelt, die etwa 28 bis etwa
Gew.-% des Gesamtgewichts des Zellulcsepfropfmischpolymerisats ausmachen, und es sich bei den übrigen seitenständigen
Polymerisatresten um Polyäthylacrylatreste handelt, die etwa
47 bis etwa 52 Gew.-% des Gesamtgewichts des Zellulosepfropfmischpolymerisats
bilden.
7. Absorbierendes Verbandmaterial, umfassend das Zellulosepfropfmischpolymerisat
von Anspruch 5 und unbehandelte Zellulosefasern .
8. Tampon, umfassend das Zellulosepfropfmischpolymerisat nach
Anspruch 5 und unbehandelte Zellulosefasern.
609843/0984
- 27 -
9. Absorbierendes Verbandmaterial, umfassend das Zellulosepfropfmischpolymerisat
nach Anspruch 6 und unbehandelte Zellulosefasern.
10. Tampon, umfassend das Zellulosepfropfmischpolymerisat nach Anspruch 6 und unbehandelte Zellulosefasern.
11J Verfahren zur Herstellung eines Zellulosepfropfmischpolymerisats
in Faserform, dadurch gekennzeichnet, daß man natürliche und/oder regenerierte Zellulosefasern, ein
nach der Mischpolymerisation unter Bildung von ionischen Polymerisatresten hydrolysierbares Monomeres und ein
nichtionisches, mindestens teilweise nichthydrolysierbares
Monomeres unter Bildung eines Zellulosepfropfmischpolymerisats mit einem Zellulosegerüst, auf das Mischpolymerisatseitenketten,
die aus hydrolysierbaren Polymerisatresten und nichtionischen nichthydrolysierbaren Polymerisatresten
bestehen, aufgepfropft sind; und das Zellulosepfropfmischpoiymerisat
hydrolysiert, um die hydrolysierbaren Polymerisatreste auf dem Zellulosepfropfmischpolymerisat
in ionische Polymerisatreste unter Bildung eines Zellulosepfropfmischpolymerisats
umzuwandeln, das ein Zellulosegerüst aufweist, auf das Mischpolymerisatseitenketten
aufgepfropft sind, die aus ionischen Polymerisatresten und nichtionischen Polymerisatresten bestehen.
60 9 8 k 3 / 0 9 8 U
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Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2516380A DE2516380C2 (de) | 1975-04-07 | 1975-04-15 | Zellulosepfropfmischpolymerisat und Verfahren zu seiner Herstellung |
AU80254/75A AU490209B2 (en) | 1975-04-07 | 1975-04-17 | Cellulose graft copolymer and method |
NLAANVRAGE7504587,A NL184726C (nl) | 1975-04-07 | 1975-04-17 | Werkwijze voor het vervaardigen van als verbandmateriaal geschikte voortbrengsels. |
CH492075A CH629228A5 (en) | 1975-04-07 | 1975-04-17 | Cellulose graft copolymer in fibre form, process for the preparation thereof, and the use thereof |
FR7513019A FR2308643A1 (fr) | 1975-04-07 | 1975-04-25 | Copolymere greffe de cellulose et son procede de preparation |
LU72564A LU72564A1 (de) | 1975-04-07 | 1975-05-23 | |
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AU80254/75A AU490209B2 (en) | 1975-04-07 | 1975-04-17 | Cellulose graft copolymer and method |
NLAANVRAGE7504587,A NL184726C (nl) | 1975-04-07 | 1975-04-17 | Werkwijze voor het vervaardigen van als verbandmateriaal geschikte voortbrengsels. |
CH492075A CH629228A5 (en) | 1975-04-07 | 1975-04-17 | Cellulose graft copolymer in fibre form, process for the preparation thereof, and the use thereof |
FR7513019A FR2308643A1 (fr) | 1975-04-07 | 1975-04-25 | Copolymere greffe de cellulose et son procede de preparation |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4340057A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-20 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Radiation induced graft polymerization |
WO1984003053A1 (en) * | 1983-02-14 | 1984-08-16 | Amf Inc | Modified polysaccharide supports |
JP3279046B2 (ja) * | 1994-03-02 | 2002-04-30 | 日清紡績株式会社 | セルロース誘導体スポンジおよびその製造方法 |
WO2013037041A1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-03-21 | Celluforce Inc. | Ncc-based supramolecular materials for thermoplastic and thermoset polymer composites |
US10246583B2 (en) | 2014-06-03 | 2019-04-02 | Blake Teipel | Cellulose nanocrystal polymer composite |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2157902A1 (de) * | 1970-11-25 | 1972-05-31 | Inst Textile De France | Pfropfpolymerisationsverfahren |
-
1975
- 1975-04-07 GB GB14161/75A patent/GB1501239A/en not_active Expired
- 1975-04-11 BE BE155336A patent/BE827850A/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-04-15 DE DE2516380A patent/DE2516380C2/de not_active Expired
- 1975-04-17 NL NLAANVRAGE7504587,A patent/NL184726C/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-04-17 CH CH492075A patent/CH629228A5/de not_active IP Right Cessation
- 1975-04-17 AU AU80254/75A patent/AU490209B2/en not_active Expired
- 1975-04-25 FR FR7513019A patent/FR2308643A1/fr active Granted
- 1975-05-23 LU LU72564A patent/LU72564A1/xx unknown
- 1975-05-26 OA OA55513A patent/OA05015A/xx unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2157902A1 (de) * | 1970-11-25 | 1972-05-31 | Inst Textile De France | Pfropfpolymerisationsverfahren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU490209B2 (en) | 1976-10-21 |
LU72564A1 (de) | 1975-10-08 |
GB1501239A (en) | 1978-02-15 |
AU8025475A (en) | 1976-10-21 |
FR2308643A1 (fr) | 1976-11-19 |
FR2308643B1 (de) | 1980-03-14 |
NL184726C (nl) | 1989-10-16 |
BE827850A (fr) | 1975-10-13 |
OA05015A (fr) | 1980-12-31 |
CH629228A5 (en) | 1982-04-15 |
DE2516380C2 (de) | 1985-08-01 |
NL7504587A (nl) | 1976-10-19 |
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