DE3875749T2

DE3875749T2 - Absorbierende zusammensetzung.

Info

Publication number: DE3875749T2
Application number: DE8888300402T
Authority: DE
Inventors: Takatoshi Kobayashi; Tadashi Matsui; Zeiwa Meiwa; Minoru Nakanishi; Yukihiro Nakano
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1987-01-28
Filing date: 1988-01-19
Publication date: 1993-06-09
Anticipated expiration: 2008-01-20
Also published as: CA1314698C; KR890011557A; EP0278601B2; KR910008362B1; EP0278601B1; DE3875749T3; PH25432A; ES2035259T3; EP0278601A3; MY102664A; DE3875749D1; EP0278601A2; HK50194A; US5489469A; ES2035259T5

Description

Die Erfindung betrifft eine absorbierende Zusammensetzung, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und einen diese enthaltenden absorbierenden Artikel. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist nützlich für absorbierende Artikel, bei denen eine Absorption und Zurückhaltung einer Flüssigkeit erfordert werden, beispielsweise für hygienische und medizinische Artikel, wie Binden, Wegwerfwindeln (Binden) und Wasserrückhaltemittel für die Verwendung in der Landwirtschaft und Forstwirtschaft und Frischhaltemittel für Gemüse. Sie kann verwendet werden für Binden (Vorlagen), wie Stilleinlagen, Kindbetteinlagen, Inkontinenzeinlagen, Hämmorrhoideneinlagen und chirurgische Kompressen.
In den vergangenen Jahren wurden Polymere entwickelt, die fähig sind, Wasser in einer Menge des zehn- bis mehreren hundertfachen ihres Eigengewichts - sogenannte wasserabsorbierende Polymere -zu absorbieren, die für hygienische Artikel, wie Binden, Papierwindeln, medizinische Materialien, wie Kontaktlinsen und Beschichtungen für Nähte, Trenn- und Reinigungsmaterialien, wie Träger für Flüssigkeitschromatographie oder Wasserrückhalteoder wasserabsorbierende Materialien auf den Gebieten der Landwirtschaft, Forstwirtschaft und dem Tiefbau Verwendung finden.
Beispiele für bekannte wasserabsorbierende Polymere der vorstehend erwähnten Art umfassen vernetzte Polyacrylate, Stärke- Acrylsäure-Pfropfcopolymere, Hydrolysate von Cellulose-Acrylnitril-Pfropfpolymere und Hydrolysate von Vinylacetat-Acrylat- Copolymeren. Diese wasserabsorbierende Polymeren zeigen eine ausgezeichnete Absorptionsfähigkeit bezüglich niederviskosen Flüssigkeiten, wie Wasser und Urin, und können diese in großen Mengen schnell absorbieren. Weiterhin wurden verschiedene Vorschläge für deren Verbesserung gemacht.
Andererseits umfassen Vorschläge für ein wasserabsorbierendes Polymer zur Absorption einer hochviskosen Flüssigkeit, wie Blut, die Konversion in eine poröse Art (siehe japanische Patentoffenlegungsschriften Nr. 71728/80 und 8711/84), die Zugabe wasserlöslicher organischer und/oder anorganischer Salze (siehe veröffentlichte japanische Übersetzung der PCT Patentanmeldung Nr. 501107/1983) und das Vermischen mit einer hydrophilen Faser, wie Pulpe (siehe japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 86657/1984). Jedoch sind die mit diesem Verfahren erzielten Wirkungen nicht befriedigend.
Daher besteht das Bedürfnis zur Entwicklung eines wasserabsorbierenden Polymeren, das eine ausgezeichnete Absorptionsfähigkeit, d.h. eine ausgezeichnete Kapazität, Rate und Kraft der Absorption nicht nur gegenüber einer niedrigviskosen Flüssigkeit, sondern auch gegenüber einer hochviskosen Flüssigkeit besitzt.
Gemäß der Erfindung wird eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung geschaffen, umfassend (a) ein teilchenförmiges wasserabsorbierendes Polymer, (b) ein wasserunlösliches anorganisches Material und (c) ein wasserunlösliches hydrophiles faseriges Material mit einer Faserlänge von nicht mehr als 50 mm und einem Gewichtsverhältnis von (a) : (b) : (c) innerhalb des Bereiches von 100 : 5-1200 : 5-1200, worin (b) und (c) auf der Oberfläche der Partikel von (a) vorhanden sind.
Bevorzugt besitzt die Zusammensetzung eine spezifische Schüttdichte von 0,03 bis 0,7 g/cm³. Das Polymer kann beispielsweise solch eines sein, das von einem wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomer oder dessen vernetzten Produkts, einschließlich Acrylsäure oder ein Salz der Acrylsäure als Hauptkomponente, gebildet ist. Das anorganische Material (b) kann beispielsweise ausgewählt sein aus Tonerde, Kieselerde, Zeolith, einem Ton der Montmorillonitgruppe oder einem Ton der Kaolinitgruppe. Das faserige Material (c) ist natürliche Cellulose oder Kunstcellulose.
Die Erfindung betrifft einen absorbierenden Artikel, umfassend die vorstehend definierte absorbierende Zusammensetzung.
Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Herstellung der vorstehend definierten absorbierenden Zusammensetzung durch Mischen von (a), (b) und (c) in Gegenwart von 70 bis 3.000 Gew.- Teilen Wasser, bezogen auf 100 Gew.-Teile von (a). Das Verfahren kann weiterhin einen Trocknungsschritt der Mischung umfassen.
Das für die Erfindung verwendbare wasserabsorbierende Polymer ist im allgemeinen jegliches Polymer mit einem Wasserabsorptionsvermögen. Beispiele solch eines Polymeren umfassen Polyacrylat und ein vernetztes Produkt davon, Polyethylenoxid, Polyvinylpyrrolidon, vernetztes sulfoniertes Polystyrol und Polyvinylpyridin, ein verseiftes Stärke-Poly(meth)acrylnitril-Pfropfcopolymer, ein Stärke-Poly(meth)acrylsäure (und dessen Salz)- Pfropfcopolymer (und dessen vernetztes Produkt), ein Produkt, erhalten durch Reaktion von Polyvinylalkohol mit Maleinsäureanhydrid (und dessen Salz) und ein Hydrolysat eines Stärke-Poly(meth)acrylat-Pfropfcopolymeren. Weiterhin können auch Polyvinylalkoholsulfonat, ein Polyvinylalkohol-Acrylsäure-Pfropfcopolymer usw. verwendet werden. Ein bevorzugtes Polymer ist ein Polymer eines wasserlöslichen ethylenisch ungesättigten Monomeren, hauptsächlich gebildet aus Acrylsäure oder einem Acrylat, oder ein vernetztes Produkt dieses Polymeren, wobei das Polymer durch irgendein Verfahren herstellbar ist.
Diese Polymeren sind verwendbar in irgendwelchen Kombinationen von zwei oder mehreren davon. Das wasserabsorbierende Polymer ist vorzugsweise ein Polymer, das fähig ist zur Absorption von Wasser in einer Menge von wenigstens 20 cm³/g des Polymeren und liegt in Form eines Pulvers, Granulats, einer festen Masse oder eines Blattes vor. Die Zusammensetzung gemäß der Erfindung ist herstellbar aus einem Polymer in irgendeiner der vorstehend erwähnten Formen. Falls das Polymer in gepulverter oder Granulatform vorliegt, ist es bevorzugt, daß der Partikeldurchmesser 10 bis 300 um, insbesondere 15 bis 1.000 um beträgt.
Das in der Erfindung verwendete anorganische Material muß weitgehend unlöslich in Wasser sein, und es kann jegliches Material, das dieses wesentliche Erfordernis erfüllt, verwendet werden. Beispiele des in der Erfindung verwendeten anorganischen Materials umfassen Tonerde, Kieselerde, Titandioxid, Talk, Zirkonium, Calciumphosphat, Bariumphosphat, Calciumsulfat, Ton, Kieselsäure, Diatomeenerde, Bentonit, aktivierten Kohlenstoff, Zeolith, Kaolin, sauren Ton, aktivierten Ton, Vermiculit und andere Metalloxide. Tonerde, Kieselerde, Zeolith, Tone vom Monmorillonittyp (beispielsweise Bentonit) und Tone vom Kaolinittyp (beispielsweise Kaolin) sind insbesondere bevorzugt. Der Partikeldurchmesser des wasserunlöslichen anorganischen Materials ist nicht besonders beschränkt. Jedoch beträgt der Partikeldurchmesser vorzugsweise 1.500 um oder weniger, insbesondere 500 um oder weniger.
Beispiele für in der Erfindung nützliche wasserunlösliche hydrophile faserige Materialien umfassen Materialien mit einer Benetzbarkeit und Bündeleigenschaften, die charakteristisch sind für wasserunlösliche faserige Materialien, wie Cellulosepulver, Pulpe, Reyon, Vinylon, Baumwolle, Wolle und Celluloseacetat. Die Verwendung von Cellulosepulver aus natürlicher oder künstlicher Cellulose, Pulpe oder Reyon, ist insbesondere bevorzugt. Weiterhin können zur Verleihung von Wirkungen, wie Immobilisierung durch Fusion, hydrophobe faserige Materialien, wie Polyester, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Acrylmaterialien und Nylon ebenso verwendet werden in Form einer Mischung mit diesen wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Materialien. Obwohl die hydrophoben faserigen Materialien in weiten Mischungsverhältnissen gemäß der Anwendung der Zusammensetzung verwendbar sind, solange ihre hydrophile Natur nicht verschlechtert wird, ist es bevorzugt, daß der Gehalt des wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Materials 60 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 80 Gew.-% oder mehr, beträgt. Das faserige Material ist in irgendeiner Form von langen Fasern, kurzen Fasern oder einem feinem Pulver verwendbar. Die Faserlänge beträgt vorzugsweise 50 mm oder weniger, insbesondere 40 mm oder weniger.
Das wasserabsorbierende Polymer, das wasserunlösliche anorganische Material und das wasserunlösliche hydrophile faserige Material werden in solch einem Verhältnis eingesetzt, daß die Mengen des wasserunlöslichen anorganischen Materials und des wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Materials jeweils bezogen sind auf 100 Gew.-Teile des wasserabsorbierenden Polymers, und 5 bis 1.200 Gew.-Teile und 5 bis 1.200 Gew.-Teile, vorzugsweise 10 bis 800 Gew.-Teile und 10 bis 1.000 Gew.-Teile, insbesondere 20 bis 500 Gew.-Teile und 20 bis 800 Gew.-Teile, betragen. Eine Zusammensetzung, bei der eine dieser Bestandteile weggelassen wurde, zeigt nicht die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung und wird daher von der Erfindung nicht umfaßt. Falls der Gehalt des wasserunlöslichen anorganischen Materials weniger als 5 Gew.-Teile beträgt, wird die Absorptionsrate und Absorptionskraft der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung unvorteilhaft klein. Andererseits, falls der Gehalt 1.200 Gew.-Teile übersteigt, wird nicht nur die Absorptionskapazität der Zusammensetzung erniedrigt, sondern das wasserunlösliche anorganische Material wird nicht auf dem Polymeren immobilisiert, wodurch es unmöglich wird, die Vorteile der Erfindung zu erreichen. Falls der Gehalt des wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Materials weniger als 5 Gew.-Teile beträgt, sind die Wirkungen bezüglich der Bündeleigenschaften und Absorptionsrate der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung klein, während beim Übersteigen eines Gehalts von 1.200 Gew.-Teilen die Absorptionskapazität der Zusammensetzung klein ist und es so unmöglich wird, den Zweck der Erfindung zu erfüllen. Das Verhältnis des wasserunlöslichen anorganischen Materials zu dem wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Material ist willkürlich variierbar innerhalb des vorstehend erwähnten Bereichs, je nach Art der zu absorbierenden Flüssigkeit und der Anwendungen.
Obwohl bekannte Verfahren zur Herstellung der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung gemäß der Erfindung verwendbar sind, wird folgendes Verfahren bevorzugt.
Die Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung wird spezifisch hergestellt durch Zugabe eines wasserunlöslichen anorganischen Materials und eines wasserunlöslichen hydrophilen faserförmigen Materials zu einem wasserabsorbierenden Polymer, das in einem ausreichend gequollenen Zustand vorliegt. Ein Beispiel für dieses Verfahren umfaßt ein Verfahren, umfassend die Zugabe eines gequellten Polymeren, eines wasserunlöslichen anorganischen Materials, eines wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Materials in eine Knetmischvorrichtung, Vermischen derselben und Trocknen des sich ergebenden Produkts, ein Verfahren, bei dem nacheinander ein wasserabsorbierendes Polymer, Wasser, ein wasserunlösliches anorganisches Material und ein wasserunlösliches hydrophiles faseriges Material unter Rühren zu einem organischen Lösungsmittel zugegeben werden, die sich ergebende Mischung filtriert und der Filterkuchen getrocknet wird, sowie ein Verfahren bei dem ein wasserunlösliches anorganisches Material mit Wasser in einem Schrauben-Dreh-Propellermischer gemischt wird, nacheinander ein wasserabsorbierendes Polymer und ein wasserunlösliches hydrophiles faseriges Material zu der sich ergebenden Mischung zugegeben werden, diese vermischt werden und das sich ergebende Produkt getrocknet wird. Andere Verfahren umfassen ein Verfahren, bei dem ein wasserunlösliches anorganisches Material und ein wasserunlösliches hydrophiles faseriges Material zu einem wasserlöslichen ethylenisch ungesättigten Monomeren oder einem wasserlöslichen ethylenisch ungesättigten Monomeren, enthaltend ein Vernetzungsmittel, zugegeben werden, das Monomer polymerisiert wird und das sich ergebende Produkt getrocknet wird, wobei das Verfahren zur Herstellung der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung nicht auf diese beschränkt ist. Falls notwendig, kann die getrocknete Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung einer Pulverisationsbehandlung unterzogen werden.
Zusätzlich schafft die Erfindung ein neues Verfahren zur wirksamen Herstellung der absorbierenden Zusammensetzung. Es umfaßt das Vermischen von (a), (b) und (c), wie vorstehend definiert, in Gegenwart von 70 bis 3.000 Gew.-Teilen Wasser, bezogen auf 100 Gew.-Teile von (a). Falls notwendig, können die ergebenden Produkte getrocknet werden.
Wasser kann nicht nur in Form einer Flüssigkeit, sondern auch durch Sprühen oder Einblasen in Form eines Dampfes zugegeben werden, und irgendeines dieser Verfahren ist bevorzugt verwendbar.
Die Reihenfolge und das Verfahren der Zugabe des wasserabsorbierenden Polymeren, des wasserunlöslichen anorganischen Materials, des wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Materials und des Wassers sind nicht besonders beschränkt. Jedoch wird vorzugsweise ein Verfahren, bei dem das wasserunlösliche anorganische Material und das wasserunlösliche hydrophile faserige Material zusammen zu dem gequellten Polymeren zugegeben werden sowie ein Verfahren, mit dem das wasserunlösliche hydrophile faserige Material zu einer Mischung zugegeben werden, die erhalten wird durch Verkneten des wasserabsorbierenden Polymeren, des Wassers und des wasserunlöslichen anorganischen Materials, besonders bevorzugt, da in diesen Verfahren die Wirkungen jedes Materials ausreichend manifestiert sind.
Das Verfahren zum Mischen der vorstehend erwähnten individuellen Materialien ist nicht besonders beschränkt und umfaßt ein Verfahren, bei dem ein gequelltes Polymer, ein wasserunlösliches anorganisches Material und ein wasserunlösliches hydrophiles faseriges Material in einen Mischer vom Typ eines Drehbehälters oder in einen Mischer vom stationären Behältertyp gegeben und gemischt werden, und das sich ergebende Produkt getrocknet wird, sowie ein Verfahren, bei dem ein wasserunlösliches anorganisches Material mit Wasser gemischt wird, nacheinander ein wasserabsorbierendes Polymer und ein wasserunlösliches hydrophiles faseriges Material der sich ergebenden Mischung zugegeben werden, diese miteinander vermischt werden, und das sich ergebende Produkt getrocknet wird, und ein Verfahren, bei dem nacheinander ein wasserabsorbierendes Polymer, Wasser, ein wasserunlösliches anorganisches Material und wasserunlösliches hydrophiles faseriges Material zu einem mit Wasser weitgehend unverträglichen organischen Lösungsmittel unter Rühren zugegeben werden, und die sich ergebende Mischung filtriert und der Filterkuchen getrocknet wird.
Beim Umwandeln des vorstehend erwähnten wasserabsorbierenden Polymers, des wasserunlöslichen anorganischen Materials und des wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Materials zu einer Zusammensetzung mittels Wasser als Medium, wird Wasser in einer Menge von 70 bis 3.000 Gew.-Teilen, vorzugsweise 200 bis 1.500 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des wasserabsorbierenden Polymeren, benötigt. Falls die Menge an Wasser weniger als 70 Gew.-Teile beträgt, ist das Absetzen oder das Binden des wasserunlöslichen anorganischen Materials und des wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Materials auf das wasserabsorbierende Polymer ungenügend, wodurch es unmöglich wird, einen befriedigenden Effekt durch die Umwandlung zu einer Zusammensetzung zu zeigen. Andererseits, falls die Wassermenge 3.000 Gew.-Teile übersteigt, wird die Gelfestigkeit des wasserabsorbierenden Polymeren exzessiv erniedrigt, wodurch es schwierig wird, die Umwandlung zu einer Zusammensetzung durchzuführen, während die Form des Polymers aufrechterhalten wird, wodurch eine große Änderung in der Form der sich ergebenden Zusammensetzung verursacht wird. Dies führt nicht nur zu einer Erniedrigung der Leistungsfähigkeit sondern auch zu einer Erhöhung der Trocknungszeit und der Trocknungskosten.
Falls das wasserabsorbierende Polymer in getrockneter Form verwendet wird, kann Wasser in einer vorstehend genannten Menge gemäß dem vorstehend genannten Verfahren zugegeben werden. Alternativ hierzu kann das verwendete wasserabsorbierende Polymer Wasser in einer Menge enthalten, die einem Teil oder dem gesamten der vorstehend genannten Menge entspricht. Das bedeutet, daß ein wasserhaltiges Polymer vor Trocknen bei dem Verfahren für die Herstellung eines wasserabsorbierenden Polymeren, so wie es ist, verwendet werden kann für die Herstellung einer Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung gemäß der Erfindung.
Falls notwendig, wird die Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung nach dem Vermischen getrocknet. Das Trocknungsverfahren ist nicht besonders beschränkt und die Zusammensetzung kann mittels eines geeigneten Verfahrens getrocknet werden, beispielsweise unter Atmosphärendruck oder vermindertem Druck bei Raumtemperatur oder durch Erhitzen während dem Stehenlassen oder Rühren.
Der Wassergehalt der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung nach dem Trocknen beträgt vorzugsweise 50 Gew.-% oder weniger, insbesondere 30 Gew.-% oder weniger, am bevorzugtesten 20 Gew.-% oder weniger, vom Standpunkt der Handhabbarkeit und dem Absorptionsvermögen des Produkts aus betrachetet.
Die so hergestellte, Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung gemäß der Erfindung besitzt eine spezifische Schüttdichte von 0,03 bis 0,7 g/cm³, vorzugsweise 0,05 bis 0,6 g/cm³.
Ein wasserabsorbierendes Polymer (A), ein wasserunlösliches anorganisches Material (B) und ein wasserunlösliches hydrophiles faseriges Material (C) befinden sich in den nachfolgend genannten Bedingungen, wenn sie eine erfindungsgemäße Flüssigkeitabsorbierende Zusammensetzung bilden. Das bedeutet, daß das wasserunlösliche hydrophile faserige Material und das wasserunlösliche anorganische Material eine Zusammensetzung in Zusammenarbeit mit dem wasserabsorbierenden Polymer in den folgenden Zuständen bilden.

< Wasserunlösliches hydrophiles faseriges Materiale>

1 Die Faser ist teilweise oder vollständig in das Polymer eingebettet.
2 Die Faser ist auf der Oberfläche des Polymeren abgesetzt.
3 Die Fasern sind miteinander verwebt und teilweise in das Polymer eingebettet oder auf der Oberfläche des Polymeren abgesetzt.
4 Das Polymer und die Faser sind miteinander über das Medium des anorganischen Materials verbunden.

< Wasserunlösliches anorganisches Material>

1 Das anorganische Material ist teilweise oder vollständig in das Polymer eingebettet.
2 Das anorganische Material ist auf der Oberfläche des Polymeren abgesetzt.
3 Das anorganische Material ist auf der Faser, die sich in einem Zustand wie bezüglich < faseriges Material> unter den Punkten 1 bis 4 erwähnt, niedergeschlagen oder abgesetzt.
4 Die anorganischen Materialien sind agglomeriert und teilweise in das Polymer eingebettet oder auf der Oberfläche des Polymers niedergeschlagen.
Beispiele für die Zustände eines wasserabsorbierenden Polymeren (A) eines wasserunlöslichen anorganischen Materials (B) und eines wasserunlöslichen Profilen faserigen Materials (C) bei der Bildung der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung umfassen die vorstehend Erwähnten. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt und es genügt in der Erfindung, wenn die Komponenten (A), (B) und (C) praktisch kombiniert werden.
Die Verbesserung des Absorptionsvermögens für eine Flüssigkeit durch das wasserunlösliche anorganische Material und das wasserunlösliche hydrophile faserige Material, das in der Flüssigkeitabsorbierenden Zusammensetzung gemäß der Erfindung enthalten ist, ist insbesondere bemerkenswert bei hochviskosen Flüssigkeiten. Es wird angenommen, daß diese Wirkung sich wie folgt zeigt.
Das wasserabsorbierende Polymer wird mit dem wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Material beschichtet, was nicht nur das Adaptionsvermögen zu einer wässrigen Lösung verbessert, sondern auch gestattet, das Polymer zu quellen, selbst wenn die Flüssigkeit nicht direkt mit dem Polymer in Berührung gebracht wird, solange die Flüssigkeit in Kontakt mit dem wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Material steht, mit dem das wasserabsorbierende Polymer beschichtet ist, da die Flüssigkeit auf das Polymer geleitet wird durch die Führungswirkung der Faser für die Flüssigkeit.
Es ist bevorzugt, daß das in der Erfindung verwendete anorganische Material in Wasser weitgehend unlöslich und in einem gewissen Ausmaß hygroskopisch ist. Das anorganische Material ist teilweise in dem Polymer eingeschlossen. Das wasserabsorbierende Polymer mit einer glatten Oberfläche ist beschichtet mit einer dichten Beschichtung des fein zerteilten anorganischen Materials, das eine Kapillareigenschaft in den Räumen zwischen den anorganischen Materialpartikeln verursacht, so daß eine Verstärkung des Absorptionsvermögens des wasserabsorbierenden Polymeren eintritt. Daher führt die Kombination sowohl des wasserunlöslichen anorganischen Materials und des wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Materials mit dem wasserabsorbierenden Polymeren zu einer Verbesserung der Leistungsfähigkeit, d.h. dem Erreichen des Zwecks der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht verschiedener Ausführungsformen der erfindungsgemäßen absorbierenden Artikel;
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines bewegbaren Modells eines weiblichen Rumpfteils ab der Hüfte; und
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung für die Bestimmung der Absorptionsrate.
1...für Flüssigkeit durchlässiges Oberflächenmaterial (nicht gewebter Stoff)
2...für Flüssigkeit undurchlässiges, ein Durchsickern verhinderndes Material (wasserdichtes Blatt)
3...Papier oder nicht gewebter Stoff
4...Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung
5...pulverisierte Pulpe oder Cellulosepulver
6...Halterung
7...Krepp-Papier
8...Reyon-Stapelfaser
9...bewegbares Modell eines weiblichen Rumpfteils ab der Hüfte
10...Tropfrohr
11...Testprobe
12...obere Öffnung einer Burette
13...Probenhalterung
14...Öffnung 14 für Luft
15...Glasfilter
Die vorstehend erwähnte Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung gemäß der Erfindung ist selbst kein zufriedenstellender Absorber und die beabsichtigte Wirkung kann nur gezeigt werden, wenn sie in Kombination mit einem wolleähnlichem oder Blattmaterial verwendet wird.
Nur wenn die Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung in eine Kapillarstruktur in einer Faseranordnung eingebaut ist, kann es eine Kombination von Flüssigkeit-speicherndem Raum, Flüssigkeitausbreitenden Eigenschaften und Formspeicherung aufweisen, welche die Faseranordnung besitzt.
Das in Kombination mit der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung verwendete Material ist vorzugsweise solch eines mit einer Fähigkeit zum Absorbieren, Ausbreiten und Festhalten einer Flüssigkeit. Spezifische Beispiele des Materials umfassend hydrophile celluloseartige Fasern, wie Pulpe, Reyon und Wolle, weiterhin einen Polyester, der einer hydrophilen Behandlung unterzogen wurde, Vinylon und Acrylfasern mit einer Anzahl von Mikroporen auf der Oberfläche der Fasern.
Da diese Fasern in hohem Maße hydrophil sind, besitzen sie die Fähigkeit, eine Flüssigkeit schnell in das Innere einer Faseranordnung auszubreiten, und zur gleichen Zeit können sie die Flüssigkeit sicher über eine starke Kapillarwirkung festhalten.
Mit anderen Worten dienen diese Fasern wirksam zur Übertragung einer Flüssigkeit auf die Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung über eine Absorption und Diffusion der Flüssigkeit und zum Festhalten der Flüssigkeit bis die Zusammensetzung vollständig die Flüssigkeit absorbiert.
Weiterhin sind auch neben den vorstehend erwähnten hydrophilen cellulosischen Fasern synthetische Fasern mit einem hohen Festigkeitsverhältnis naß zu trocken, wie Polyethylen, Polypropylen und Polyesterfasern sowie zusammengesetzte Fasern aus Polyethylen-Polypropylen verwendbar, und die Verwendung dieser Fasern dient zur Erhöhung der Strukturstabilität des Absorbers, selbst während der Absorption von Flüssigkeit, die zu einer Verhinderung des Gleitens und Welkens (wilting) des Absorbers beiträgt.
Es ist ersichtlich, daß die Leistungsfähigkeit des Absorbers weiterhin verbesserbar ist, wenn die vorstehend erwähnten beiden Faserarten in Kombination bei Bedarf verwendet werden.
Verschiedene Ausführungsformen des absorbierenden Artikels gemäß der Erfindung werden nachfolgend beschrieben unter Bezugnahme der in Fig. 1 gezeigten Querschnittsansicht. Es ist jedoch unnötig zu sagen, daß die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist.
Fig. 1 (a) zeigt einen Blattabsorber gemäß der Erfindung. Der Blattabsorber wird durch ein Verfahren hergestellt, umfassend die gleichmäßige Anwendung einer wasserabsorbierenden Zusammensetzung 4 auf ein Blatt Papier oder einen nicht gewebten Stoff 3, Übereinanderlagern eines weiteren Blatt Papiers oder nicht gewebten Stoffes 3' und Aufsprühen einer geringen Wassermenge in Form eines Nebels oder Anwendung von Dampf auf das Papier oder den nicht gewebten Stoff und Trocknen des sich ergebenden Laminats zum Verbinden der oberen und unteren Papierblätter oder der nicht gewebten Stoffe 3, 3' über die Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung 4, die einmal benetzt wurde, um dabei einen Blattabsorber mit einer ausgezeichneten Verbiegbarkeit zu erhalten. Die Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung 4 wird in einer Menge von vorzugsweise 10 g/m² bis 300 g/m², insbesondere 30 g/m² bis 150 g/m² angewandt.
Fig. 1 (b) zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Blattabsorbers. Der Blattabsorber wird durch ein Verfahren hergestellt, umfassend das Vermischen einer pulverisierten Pulpe oder Cellulosepulver 5 mit einer Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung 4, Formen der sich ergebenden Mischung in ein Blatt, Einbringen des Blatts zwischen obere und untere Papierblätter oder nicht gewebte Stoffe 3 und Abdichten der Papierenden oder der nicht gewebten Stoffe durch Verkleben, wodurch ein Blattabsorber mit einer ausgezeichneten Flexibilität erhalten wird.
Fig. 1 (c) zeigt eine Querschnittsansicht eines Beispiels für einen absorbierenden Artikel gemäß der Erfindung. Der absorbierende Artikel wird hergestellt durch ein Verfahren, umfassend das gleichförmige Anwenden einer Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung 4 auf eine pulverisierte Pulpenschicht 5, laminiert auf einer Halterung 6, Laminieren einer pulverisierten Pulpe 5 auf die Zusammensetzung, Übereinanderlagern einer Halterung 6 und Bedecken des Ganzen durch Beschichten der unteren Seite mit einem wasserfesten Blatt 2 und Bedecken der oberen Seite mit einem nicht gewebten Stoff 1. Ein Papierblatt oder ein nicht gewebter Stoff 3 kann zwischen die Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung 4 und die pulverisierte Pulpeschicht 5 eingelegt werden. Diese Struktur ist hauptsächlich für die Verwendung von Papierwindeln geeignet.
Fig. 1 (d) zeigt eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines erfindungsgemäßen absorbierenden Artikels. Der absorbierende Artikel wird hergestellt durch ein Verfahren, umfassend das gleichförmige Anwenden einer Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung 4 auf eine pulverisierte Pulpe 5, die auf eine Halterung 6 laminiert ist, Laminieren von ein bis zehn Blätter, vorzugsweise drei bis sechs Blätter von Krepp-Papier 7, Laminieren eines festen Blattes 2 auf die Krepp-Papierseite, Laminieren einer Reyon-Stapelfaser 8 auf die Seite der pulverisierten Pulpe und Bedecken des Ganzen mit einem nicht gewebten Stoff 1. Diese Struktur ist hauptsächlich für die Verwendung von Binden geeignet.
Der absorbierende Artikel der Erfindung umfaßt eine Flüssigkeitabsorbierende Zusammensetzung aus einem wasserabsorbiernden Polymer (A), einem wasserunlöslichen anorganischen Material (B) und einem wasserunlöslichen hydrophilen faserigen Material (C) und zeigt eine ausgezeichnete Absorptionsfähigkeit und Rückhaltefähigkeit für hochviskose Flüssigkeiten, einschließlich Blut, Eiter und einem flüssigen Stuhlgang, die nur schwierig im Stand der Technik absorbiert und zurückgehalten werden, so daß eine beträchtliche Verminderung der Klebrigkeit an der Oberfläche der Artikel und der Undichtigkeit an der Seite ermöglicht wird, die hauptsächlich verursacht werden durch eine fehlende Absorption und Retention dieser Flüssigkeiten.

(Beispiele der Erfindung)

Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert unter Bezugnahme der Beispiele. Sie ist nicht auf diese beschränkt. Sie ist ebenfalls gerichtet auf absorbierende Artikel mit einer ausgezeichneten Absorptionsfähigkeit bezüglich hochviskoser Flüssigkeiten. Da jedoch diese absorbierenden Artikel grundsätzlich unter den gleichen Konzepten behandelt werden können, wird im folgenden ein Beispiel für eine Binde genauer beschrieben als typisches Beispiel für solche absorbierenden Artikel.
Die Kapazität der Sättigungsabsorption, die Rate der Absorption und die Absorptionskraft einer Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung und die Menge der zurückerhaltenen Flüssigkeit und der maximalen dynamischen Absorption, welche meßbare Größen für die Wirkung der Erfindung sind, werden durch folgende Verfahren bestimmt.
Eine physiologische Salzlösung wird als typisches Beispiel für niedrigviskose Flüssigkeiten verwendet und Blut wird als typisches Beispiel für hochviskose Flüssigkeiten verwendet.

(1) Kapazität der Sättigungsabsorption:

Eine getrocknete, Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung wird in eine ausreichende Menge Pferdeblut (equine blood) (defibriniertes Blut; ein Produkt zum Verkauf in Nippon Bio-Supp. Center) oder in physiologische Salzlösung getaucht und in diesem Zustand 30 Minuten belassen. Anschließend wird sie durch Absaugen tiltriert (Filterpapier Nr. 2; Durchmesser 125 mm), und nachfolgend wird eine Gewichtsbestimmung durchgeführt. Die gleichen Verfahren wie vorstehend erwähnt, werden bezüglich eines Systems wiederholt, bei dem keine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung (beispielsweise alleinige Verwendung eines Filterpapiers) vorhanden ist, um das Gewicht zu bestimmen. Die Kapazität der Sättigungsabsorption der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung wurde bestimmt aus den Daten, die mittels folgender Gleichung erhalten wurden:
Kapazität der Sättigungsabsorption (g/g) =
wobei W : das Gewicht (g) des wasserabsorbierenden Polymeren (A) in der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung;
W&sub1;: das Gesamtgewicht (g) der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung und des Filterpapiers nach der Flüssigkeitabsorption; und
W&sub0;: das Gewicht (g) des Filterpapiers nach der Absorption der Flüssigkeit
bedeuten.

(2-1) Absorptionsrate (a):

Die Absorptionsrate wurde mit einer in Figur 3 gezeigten Vorrichtung bestimmt. Eine oben liegende Öffnung 12 einer Burette wurde zugestöpselt und eine Probehalterung 13 und eine Öffnung 14 für Luft werden auf dem gleichen Level angeordnet. 0,3 g der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung 4 wurden auf einen Glasfilter 15 (Nr. 1) mit einem Durchmesser von 10 mm aufgebracht und in der Probenhalterung angeordnet. Die Menge des defibrinierten Pferdebluts, das nach einem Zeitraum von 20 Minuten nach Aufbringung der Zusammensetzung auf dem Filter absorbiert wurde, wurde als Absorptionsrate (a) bezeichnet.

(2-2) Absorptionsrate (b):

Es wurden die gleichen wie in (2-1) beschriebenen Verfahren bezüglich der Absorptionsrate (a) wiederholt, um die Menge der physiologischen Salzlösung zu bestimmen, die von der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung, enthaltend 0,3 g eines wasserabsorbierenden Polymeren (A), das darauf immobilisiert ist, über einen Zeitraum von 1 Minute absorbiert wurde. Der so erhaltene Wert wurde als Absorptionsrate (b) bezeichnet.

(3) Absorptionskraft:

0,5 cm³ defibriniertes Pferdeblut oder physiologische Salzlösung wurden auf 0,05 g einer Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung mit einer Tropfvorrichtung aufgetropft. Der Absorptionszustand wurde visuell beobachtet und gemäß den folgenden vier Graden beurteilt:
... Die Flüssigkeit wurde augenblicklich absorbiert.
... Die Flüssigkeit wurde nach 2 bis 3 Sekunden absorbiert.
Δ... Die Flüssigkeit wurde mit gradueller Adaption absorbiert.
X... Die nicht absorbierte verbleibende Flüssigkeit wurde nach einer Stunde beobachtet.

(4) Menge der zurückgeströmten (returned) Flüssigkeit:

10 g Pseudoblut wurden in eine Testprobe injiziert. Ein Druck von 50 g/cm² wurde darauf ausgeübt. Die zurückgeströmte Flüssigkeit wurde mittels Filterpapier absorbiert. Das Gewicht der bestimmten zurückgeströmten Flüssigkeit wurde als Menge der zurückgeströmten Flüssigkeit betrachtet.

(5) Maximale dynamische Absorption:

Ein bewegliches Modell eines weiblichen Rumpfteils (9) gemäß Figur 2 (a) wurde mit einer Testprobe 11 versehen, wie in Figur 2 (b) gezeigt, und anschließend mit Shorts ausgerüstet. Das Modell wurde anschließend einer Gehbewegung unterworfen mit einer Geschwindigkeit entsprechend 50 m/min während Pseudoblut durch eine Tropfröhre 10 injiziert wurde, wobei eine absorbierte Flüssigkeitsmenge bestimmt wurde, bis eine Undichtigkeit von der Seite her verursacht wurde.

Beispiel 1

Ein 500 ml Vierhalskolben, ausgerüstet mit einem Rührer, einem Rückflußkühler, einem Tropftrichter und einem Einlaßrohr für Stickstoff, wurde mit 230 ml Cyclohexan und 1,0 g Ethylcellulose (N-100; ein Produkt von Hercules Inc.) beladen. Die Temperatur der sich ergebenden Mischung wurde auf 75º C erhöht. Hiervon getrennt wurden in einem konischen Kolben 30 g Acrylsäure mit einer wässrigen Lösung neutralisieren, hergestellt durch Auflösen von 13,4 g Natriumhydroxid in 39 g Wasser, wobei eine wässrige Monomerlösung mit einer Monomerkonzentration von 45 Gew.-% (Wassergehalt: 55 Gew.-%) erhalten wurde. 50 mg Kaliumpersulfat und 65,5 mg Polyoxyethylenglycoldiacrylat mit 12 Oxyethyleneinheiten im Mittel wurden anschließend zu der Monomerlösung zugegeben und darin homogen aufgelöst. Die Monomerlösung wurde in den vorstehend erwähnten Vierhalskolben in einer Stickstoffatmosphäre für 1,5 Stunden zugetropft, wodurch eine Polymerisation erfolgte. Die Kolbeninhalte wurden bei 70 bis 75º C für 0,5 Stunden belassen, um die Polymerisation zu vervollständigen.
Das Polymerisationsprodukt wurde mittels Filtration abgetrennt und anschließend bei 80º C im Vakuum getrocknet, um ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1) zu erhalten.
20 g des wasserabsorbierenden Polymeren (A-1), 100 g Ionen-ausgetauschtes Wasser, 10 g Bentonit und 10 g Cellulosepulver (CF11; ein Produkt von Whatman Inc.; Faserlänge: 500 um) wurden in einer Zwillings-Knetmischvorrichtung für etwa 10 Minuten verknetet. Das sich ergebende Produkt wurde bei 80º C im Vakuum getrocknet, um eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung zu erhalten.
Die Beobachtung der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung unter einem Elektronenmikroskop ergab, daß das Bentonit und Cellulosepulver auf der Oberfläche des wasserabsorbierenden Polymeren (A-1) immobilisiert waren. Die Zusammensetzung besaß eine spezifische Schüttdichte von 0,24 g/cm³.

Beispiel 2

Ein 500 ml Vierhalskolben, ausgerüstet mit einem Rührer, einem Rückflußkühler, einem Tropftrichter und einem Stickstoffeinlaßrohr, wurde mit 230 ml Cyclohexanon und 1,0 g Ethylcellulose (N- 100; ein Produkt von Hercules Inc.) beladen. Die Temperatur der sich ergebenden Mischung wurde auf 75º C erhöht. Getrennt hiervon wurden 30 g Acrylsäure in einem konischen Kolben mit einer wässrigen Lösung, hergestellt durch Auflösen von 13,4 g Natriumhydroxid in 39 g Wasser, neutralisiert, wobei eine wässrige Monomerlösung mit einer Monomerkonzentration von 45 Gew.-% (Wassergehalt: 55 Gew.-%) erhalten wurde. 50 mg Kaliumpersulfat wurden anschließend zu der Monomerlösung zugegeben und homogen darin aufgelöst. Die Monomerlösung wurde in den vorstehend erwähnten Vierhalskolben in einer Stickstoffatmosphäre für 1,5 Stunden eingetropft, wobei eine Polymerisation erfolgte. Die Kolbeninhalte wurden bei einer Temperatur von 70 bis 75º C für eine halbe Stunde zur Vervollständigung der Polymerisation belassen.
Anschließend wurde das sich ergebende Polymerisationsprodukt einer azeotropen Dehydratation unterzogen (während Cyclohexan refluxt wurde), wodurch der Wassergehalt des im Cycylohexan dispergierten Polymeren auf 35 Gew.-% eingestellt wurde.
Anschließend wurde eine wässrige Lösung, hergestellt durch Auflösen von 0,03 g Tetraglycerintetraglycidylether (Handelsname: Denacol EX-512; ein Produkt von Nagase & Co., Ltd.) in 1 ml Wasser, bei 73º C zugegeben. Die sich ergebende Mischung wurde bei dieser Temperatur für 2 Stunden gehalten und anschließend wurde Cyclohexan entfernt. Das so erhaltene Polymer wurde bei 80º C im Vakuum getrocknet, um ein wasserabsorbierendes Polymer (A-2) zu erhalten.
Es werden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt unter Verwendung von 20 g eines wasserabsorbierenden Polymeren (A-2), 200 g Ionen-ausgetauschten Wassers, 10 g Bentonit und 10 g Cellulosepulver, wobei eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,27 g/cm³ erhalten wurde, umfassend ein wasserabsorbierendes Polymer (A-2) und Bentonit und Cellulosepulver, die jeweils darauf immobilisiert sind.

Beispiel 3

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, daß zur Änderung der Zusammensetzung der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung, 10 g Tonerde anstelle von Bentonit verwendet wurden, und die Menge des Ionen-ausgetauschten Wassers 60 g betrug, wobei eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,21 g/cm³ erhalten wurde, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1) und darauf festgehaltene Tonerde und Cellulosepulver umfaßt.

Beispiel 4

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, daß zur Abänderung der Zusammensetzung der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung 20 g Pulpe (Faserlänge: 5 mm) anstelle des Cellulosepulvers verwendet wurden, und die Menge des wasserabsorbierenden Polymers (A-1) 10 g betrug, wobei eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,26 g/cm³ erhalten wurde, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1) und darauf immobilisiertes Bentonit und Pulpe umfaßte.

Beispiel 5

Ein Wasser unlösliches wasserabsorbierendes Polymer (A-3) in Form eines weißen Pulvers wurde aus Getreidestärke, Acrylsäure, Acrylamid und Ethylenglycoldimethacrylat gemäß dem in Beispiel 4 der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 62463/1986 beschriebenen Verfahren hergestellt.
Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt unter Verwendung des wasserabsorbierenden Polymeren (A-3), wobei eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,22 g/cm³ erhalten wurde, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-3) und darauf festgehaltenes Bentonit und Cellulosepulver umfaßte.

Beispiel 6

2 g Bentonit und 100 g Wasser wurden in einem Schrauben-Rotations-Propeller-Mischer gemischt. 20 g eines wasserabsorbierenden Polymeren (A-1) gemäß Beispiel 1 und 2 g Cellulosepulver wurden nacheinander zu der sich ergebenden Mischung zugegeben und nachfolgend 5 Minuten verknetet. Das sich ergebende Produkt wurde bei 80º C im Vakuum getrocknet, um eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung zu erhalten mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,52 g/cm³ und einem Wassergehalt von 11%, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1) und darauf immobilisiertes Bentonit und Cellulosepulver umfaßte.

Beispiel 7

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, daß zur Abänderung der Zusammensetzung der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung die Mengen an Bentonit und Cellulosepulver jeweils 200 g betrugen, wobei eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,08 g/cm³ erhalten wurde, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1) und darauf immobilisiertes Bentonit und Cellulosepulver umfaßte.

Vergleichsbeispiel 1

Ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1) nach Beispiel 1 wurde im Vergleichsbeispiel 1 verwendet.

Vergleichsbeispiel 2

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, daß kein Cellulosepulver verwendet wurde, wobei eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,81 g/cm³ erhalten wurde, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1) und darauf immobilisiertes Bentonit umfaßte.

Vergleichsbeispiel 3

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, daß Bentonit nicht verwendet wurde, wobei eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,31 g/cm³ erhalten wurde, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1) und darauf immobilisiertes Cellulosepulver umfaßte.
Die Kapazität der Sättigungsabsorption, die Absorptionsrate und die Absorptionskraft wurden für jede in den Beispielen 1 bis 7 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erhaltenen Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzungen ermittelt.
Die Ergebnisse sind in Tabellen 1 und 2 aufgeführt. Tabelle 1 Auswertung Sättigungsabsorption (g/g) Pferdeblut Absorptionsrate (a) (cm³/0,3 g) Pferdeblut Absorptionskraft Pferdeblut Tabelle 2 Auswertung Sättigungsabsorption (g/g) physiol. Salzlösung (Saline) Absorptionsrate (b) (cm³/0,3 g) physiol. Salzlösung Absorptionskraft physiol. Salzlösung
Aus den Tabellen 1 und 2 ergibt sich, daß die Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzungen gemäß der Erfindung eine Absorptionsfähigkeit bezüglich der niederviskosen Flüssigkeit und der hochviskosen Flüssigkeit zeigen, die im Vergleich zu den Verleichsbeispielen stark verbessert ist.
Insbesondere zeigen sie eine beispiellose ausgezeichnete Kapazität für die Sättigungsabsorption, Absorptionsrate und Absorptionskraft bezüglich der hochviskosen Flüssigkeit.

Beispiel 8

20 g des in Beispiel 2 erhaltenen Polymeren (A-2), 200 g Ionenausgetauschtes Wasser und 5 g Kaolin werden nacheinander in eine Zwillings-Knetmischvorrichtung zugegeben während für 5 Minuten gerührt und geknetet wird, und nachfolgend werden 5 g Kaolin und 10 g Cellulosepulver zugegeben. Die Mischung wird 15 Minuten geknetet und anschließend bei 80º C im Vakuum getrocknet, um eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung zu erhalten, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-2) und darauf immobilisiertes Kaolin und Cellulosepulver umfaßte. Die Zusammensetzung besaß eine spezifische Schüttdichte von 0,28 g/cm³ und einen Wassergehalt von 14 Gew.-%.

Beispiel 9

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, daß 10 g Tonerde anstelle von Bentonit verwendet wurden, die Menge des Ionen-ausgetauschten Wassers nicht 100 g sondern 20 g betrug, und daß das Ionen-ausgetauschte Wasser nicht in Form einer Flüssigkeit sondern durch Sprühen zugegeben wurde. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,22 g/cm³ erhalten, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1) und darauf immobilisierte Tonerde und Cellulosepulver umfaßte. Der Wassergehalt der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung betrug 8 Gew.-%.

Beispiel 10

10 g eines wasserabsorbierenden Polymeren (A-1) wurden zu 500 g Cyclohexan zugegeben. Unter Rühren wurden 100 g Ionenausgetauschtes Wasser der sich ergebenden Mischung zugetropft.
Anschließend wurden 10 g Kaolin und 10 g einer Pulpe (Faserlänge: 5 mm) zugegeben und anschließend für etwa 1 Stunde gerührt. Das sich ergebende Produkt wurde mittels Filtration abgetrennt und getrocknet, um eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung zu erhalten, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1), Kaolin und Pulpe, die jeweils darauf immobilisiert waren, umfaßte. Die Zusammensetzung besaß eine spezifische Schüttdichte von 0,16 g/cm³ und einen Wassergehalt von 13 Gew.-%.

Beispiel 11

10 g des in Beispiel 5 erhaltenen Polymeren (A-3), 200 g Ionenausgetauschtes Wasser, 100 g Talk und 100 g Cellulosepulver werden nacheinander in eine Zwillings-Zylindermischvorrichtung vom Typ eines drehbaren Behälters eingegeben. Die Mischvorrichtung wurde etwa 1 Stunde gedreht und die sich ergebende Mischung wurde bei 80º C im Vakuum getrocknet, wobei eine Flüssigkeitabsorbierende Zusammensetzung mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,25 g/cm³ erhalten wurde, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-3) und darauf immobilisierten Talk und Cellulosepulver umfaßte. Die Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung besaß einen Wassergehalt von 16 Gew.-%.

Beispiel 12

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Zwillings-Knetmischvorrichtung auf 80º C erhitzt wurde und daß das Kneten mit der dicht verschlossenen Knetmischvorrichtung durchgeführt wurde. Auf diese Weise wurde eine Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,22 g/cm³ erhalten, die ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1) und darauf immobilisiertes Bentonit und Cellulosepulver umfaßte. Die Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung besaß einen Wassergehalt von 9 Gew.-%.

Vergleichsbeispiel 4

Ein wasserabsorbierendes Polymer (A-1), Bentonit und Cellulosepulver wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 beschrieben vermischt, mit der Ausnahme, daß Ionen-ausgetauschtes Wasser nicht zugegeben wurde. Die Beobachtung der sich ergebenden Mischung mittels eines Elektronenmikroskops ergab, daß Bentonit und Cellulosepulver nicht auf dem wasserabsorbierenden Polymer (A-1) immobilisiert waren. Die Mischung besaß eine Spezifische Schüttdichte von 0,25 g/cm³.

Vergleichsbeispiel 5

Es wurden die gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Menge des Ionen-ausgetauschten Wassers 800 g betrug. Die Mischung wurde jedoch im Knetschritt pastenförmig, so daß nicht nur das Kneten erschwert wurde, sondern auch eine lange Zeit für die nachfolgenden Schritte der Trocknung und Pulverisation benötigt wurde, Die sich ergebende Zusammensetzung besaß eine Spezifische Schüttdichte von 0,31 g/cm³ und einen Wassergehalt von 18 Gew.-%. Die Beobachtung der Zusammensetzung mittels eines Elektronenmikroskops ergab, daß der größte Teil des Bentonits und des Cellulosepulvers in der Zusammensetzung eingeschlossen war.
Die Kapazität der Sättigungsabsorption, der Absorptionsrate und der Absorptionskraft wurden für jede der in den Beispielen 8 bis 12 und Vergleichsbeispielen 4 und 5 erhaltenen, Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzungen ermittelt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 3 und 4 dargestellt. Tabelle 3 Auswertung Sättigungsabsorption (g/g) Pferdeblut Absorptionsrate (a) (cm³/0,3 g) Pferdeblut Absorptionskraft Pferdeblut Tabelle 4 Auswertung Sättigungsabsorption (g/g) physiol. Salzlösung Absorptionsrate (b) (cm³/0,3 g) physiol. Salzlösung Absorptionskraft physiol. Salzlösung
Aus den in den Tabellen 3 und 4 angegebenen Daten ergibt sich, daß die durch das neue Verfahren gemäß der Erfindung erhaltenen Zusammensetzungen eine ausgezeichnete Absorptionsfähigkeit bezüglich der niederviskosen Flüssigkeit und der hochviskosen Flüssigkeit zeigen. Insbesondere sind sie bemerkenswert verbessert im Vergleich zu den Produkten der Vergleichsbeispiele hinsichtlich der Kapazität der Sättigungsabsorption, der Absorptionsrate und der Absorptionskraft für eine hochviskose Flüssigkeit.

Beispiel 13

20 g Polynatriumacrylat als wasserabsorbierendes Polymer (A), 100 g Ionen-ausgetauschtes Wasser, 10 g Bentonit als wasserunlösliches anorganisches Material (B) und 10 g Cellulosepulver (CF11; ein Produkt von Whatman Inc.; Faserlänge von etwa 500 um) als wasserunlösliches hydrophiles faserförmiges Material (C) wurden miteinander für etwa 10 Minuten mittels einer Zwillings- Knetvorrichtung verknetet. Das sich ergebende Produkt wurde im Vakuum bei 80º C zum Erhalt einer Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung getrocknet. Die Beobachtung der Zusammensetzung mittels eines Elektronenmikroskops ergab, daß das Bentonit und Cellulosepulver auf der Oberfläche des wasserabsorbierenden Polymeren immobilisiert waren. Die Zusammensetzung zeigte eine spezifische Schüttdichte von 0,24 g/cm³.
Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzungen wurden auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß das wasserabsorbierende Polymer (A), das wasserunlösliche anorganische Material (B) und das wasserunlösliche hydrophile faserförmige Material (C) gemäß Tabelle 5 variiert wurden.
Die Absorptionsfähigkeit der Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzungen, die auf diese Weise erhalten wurden, ist in Tabelle 5 angegeben. Zum Vergleich ist in Tabelle 5 die Absorptions fähigkeit einer Vergleichsprobe angegeben, die nur aus dem wasserabsorbierenden Polymer (A) besteht, und einer Vergleichsprobe, bestehend aus lediglich dem wasserabsorbierenden Polymer (A) und dem wasserunlöslichen anorganischen Material (B) und einer Vergleichsprobe, bestehend lediglich aus dem wasserabsorbierenden Polymer (A) und dem wasserunlöslichen hydrophilen faserförmigen Material (C).
Binden mit einer in Figur 1 (d) gezeigten Struktur wurden aus den Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzungen hergestellt sowie auf diese Weise erhaltene Vergleichsproben.
Bei der Herstellung der Binden wurde die Absorptionsschicht gebildet aus 0,6 g einer Flüssigkeit-absorbierenden Zusammensetzung, 2,0 g einer flockigen Pulpe, 1,5 g eines absorbierenden Papiers und 0,3 g einer Zellwollefaser, während das Oberflächenblatt gebildet wurde aus einem hitzegebundenen nicht gewebten Stoff, zusammengesetzt aus 65% Polyesterfaser und 35% einer Polyethylen/Polypropylen Verbundfaser mit einem Flächengewicht von 20 g/m². Weiterhin wurde ein Laminat, zusammengesetzt aus wasserfestem Papier (25 g/m²) und einem darauf aufgeschichteten 10 um-dicken Polyethylen als wasserfestes Blatt verwendet.
Die Menge der zurückgeströmten Flüssigkeit und die maximale dynamische Absorption wurden für jede so erhaltene Binde bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt.
Wie aus Tabelle 5 ersichtlich ist, zeigen die absorbierenden Artikel der Erfindung eine ausgezeichnete Absorptionsfähigkeit gegenüber hochviskosen Flüssigkeiten, wie Blut. Tabelle 5 Sättigungsabsorption (g/g) Absorptionsrate (cm³/0,3 g) Absorptionskraft Probe wasserabsorbierendes Polymer (A) wasserunlösliches anorganisches Material (B) wasserunlösliches hydrophiles faserförmiges Material (C) Mischungs Gewichtsverhältnis (A/B/C) Pferdeblut physiol. Salzlösung spezif. Schüttdichte (g/cm³) Menge der rückgegeströmten Flüssigk. (g) maximale dynamische Absorption (g) Flüssigkeit absorbierende Zusammensetzung (1) Vergleichsprobe Polynatriumacrylat Stärke-Acrylsäure-Pfropfpolymer Bentonit Tonerde Cellulosepulver flockige Pulpe

Claims

1. Flüssigkeit-absorbierende Zusammensetzung umfassend (a) ein teilchenförmiges wasserabsorbierendes Polymer, (b) ein wasserunlösliches anorganisches Material und (c) ein wasserunlösliches hydrophiles faseriges Material mit einer Faserlänge von nicht mehr als 50 mm und einem Gewichtsverhältnis von (a) : (b) : (c) innerhalb eines Bereiches von 100 : 5-1200 : 5-1200, worin (b) und (c) auf der Oberfläche der Partikel von (a) vorhanden sind.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 mit einer spezifischen Schüttdichte von 0,03 bis 0,7 g/cm³.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Polymer (a) ein Polymer eines wasserlöslichen, ethylenisch ungesättigten Monomers oder eines vernetzten Produkts davon ist, einschließlich Acrylsäure oder ein Salz der Acrylsäure als Hauptkomponente.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das anorganische Material (b) ausgewählt ist aus Tonerde, Kieselerde, Zeolith, einem Ton der Montmorillonitgruppe und einem Ton der Kaolinitgruppe.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das faserige Material (c) natürliche oder Kunst-Cellulose ist.

6. Absorbierender Artikel umfassend die absorbierende Zusammensetzung nach Anspruch 1.

7. Verfahren zur Herstellung der absorbierenden Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend das Vermischen von (a), (b) und (c) in Gegenwart von 70 bis 3000 Gewichts-Teilen Wasser, bezogen auf 100 Gewichts-Teile (a).

8. Verfahren nach Anspruch 7, umfassend weiterhin einen Trocknungsschritt für die Mischung.