DE69220493T2

DE69220493T2 - Verfahren zur herstellung von emulsionen, die zu absorbierenden schaummaterialien polymerisierbar sind

Info

Publication number: DE69220493T2
Application number: DE69220493T
Authority: DE
Inventors: Thomas Desmarais; Stephen Dick; Thomas Shiveley
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1997-10-23
Anticipated expiration: 2012-08-08
Also published as: HK1006574A1; CN1051773C; WO1993004093A1; GR3024622T3; AU2471492A; NZ243905A; FI940651A0; CZ281902B6; TW221820B; FI940651A; BR9206374A; EG20176A; PT100770A; AU671806B2; ES2103034T3; JPH06510076A; ATE154617T1; MA22616A1; DK0598834T3; HUT68613A

Description

BESCHREIBUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung bestlimter Wasser-in-Öl-Emulsionen mit hohem Anteil an interner Phase. Solche Emulsionen enthalten spezielle Arten monomerer Stoffe, die in der Ölphase der Emulsion gelöst sind, sodaß, wenn die Emulsionen Polymerisationsbedingungen ausgesetzt werden, besonders wertvolle polymere Schaumstoffstrukturen gebildet werden. Die speziellen Emulsionen, welche nach dem vorliegenden Verfahren hergestellt werden, sind solche, die beim Polymerisieren Schaumstoffstrukturen ergeben, die spezielle Verwendung zur Absorption (Aufsaugung) wässeriger Körperfluide finden. Diese Schaumstoffe sind somit zur Verwendung in absorbierenden (saugfähigen) Produkten, wie etwa Windeln und anderen Produkten zur Behandlung von Inkontinenz, geeignet.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Wasser-in-Öl-Emulsionen mit einem relativ hohen Verhältnis von Wasserphase zu Ölphase sind in der Fachwelt als Emulsionen mit hohem Anteil an interner Phase ("HIPEs" oder "HIPE"-Emulsionen) bekannt. Kontinuierliche Verfahren zur Herstellung von HIPE-Emulsionen sind zum Beispiel geoffenbart in Lissant; US-PS 3,565.817; ausgegeben am 23. Februar 1971, und Bradley et al; GB-Patentanmeldung 2194166A; veröffentlicht am 2. März 1988.
HIPE-Emulsionen, die polymerisierbare Monomere in ihrer externen Ölphase enthalten, wurden hergestellt und polymerisiert, um die geometrische Konfiguration der Öl- und Wasserphasen solcher Emulsionen zu untersuchen. Zum Beispiel offenbaren Lissant und Mahan, "A Study of Medium and High Internal Phase Ratio Water/Polymer Emulsions" ("Eine Untersuchung von Wasser/Polymer-Emulsionen mit mittierem und hohem Anteil an interner Phase"), Journal of Colloid and Interface Science, Bd. 42, Nr.1, Jänner 1973, S.201-208, die Herstellung von Wasser-in-Öl-Emulsionen, die 90 % interne Wasserphase enthalten und in der Ölphase ein Styrolmonomer verwenden. Solche Emulsionen werden hergestellt, indem die vereinigten Öl- und Wasserphasen unter Verwendung eines Emulgators einem Rührvorgang unterworfen und anschließend polymerisiert werden, um eine steife poröse Struktur zu bilden, die eine zelluläre Konfiguration aufweist, die durch das Phasenverhältnis ihrer Ausgangsemulsion bestimmt ist.
Die Herstellung von HIPE-Emulsionen, die zur Polymerisation unter Bildung poröser Strukturen geeignet sind, wie z.B. von Schaumstoffen, die zum Halten und/oder Aufnehmen von Flüssigkeiten verwendbar sind, sind ebenfalls bekannt. Zum Beispiel offenbaren Barby et al., US-PS 4,797.310, ausgegeben am 10. Jänner 1989; Jones et al., US-PS 4,612.334, ausgegeben am 16. September 1986; Haq et al., US-PS 4,606.958, ausgegeben am 19. April 1986; und Barby et al., US-PS 4,522.953, ausgegeben am 11. Juni 1989, poröse polymere Materialien, die aus HIPE-Emulsionen hergestellt werden können und die zur Abgabe von Flüssigkeiten, wie etwa Reinigungs lösungen, an harte Oberflächen mit Hilfe von Produkten, wie etwa Wisch- und Reinigungstüchern, geeignet sind.
Beim Stand der Technik wurde auch erkannt, daß die Natur und die Eigenschaften der durch Polymerisation von HIPE-Emulsionen hergestellten porösen polymeren Schaumstoffmaterialien sehr wesentlich sowohl von der Art der Komponenten, die die polymerisierbare HIPE-Emulsion bilden, als auch von den Verfahrensbedingungen, die zur Bildung der Emulsion verwendet werden, abhängen. Zum Beispiel offenbart Unilever, Europäische Patentanmeldung Nr. 60138, veröffentlicht am 15. September 1982, ein Verfahren zur Herstellung absorbierender poröser Polymerer (d.h. von Schaumstoffen) aus Emulsionen mit hohem Anteil an interner Phase, die mindestens 90 Gew.-% Wasser und eine Ölphase, die polymerisierbare Monomere, Tensid und einen Polymerisationskatalysator enthält, umfassen. Edwards et al., US-PS 4,788.225, ausgegeben am 29. November 1988, offenbaren die Herstellung von porösen Polymermaterialien, die durch Auswahl bestimmter Arten von Monomeren (Styrol, Alkyl-(meth-)acrylaten, Vernetzer) und durch Einsatz bestimmter Verfahrensbedingungen zur Steuerung der Zellengröße des eventuell in der Folge entstehenden porösen Polymers elastisch gemacht werden. Unilever, Europäische Patentanmeldung EP-A-299.762, veröffentlicht am 18. Jänner 1989, offenbart, daß die Verwendung eines Elektrolyts in der Wasserphase polymerisierbarer HIPE-Emulsionen die Größe der Öffnungen zwischen den Zellen der in der Folge entstehenden porösen polymeren Schaumstoffmaterialien beeinflussen kann.
Unabhangig von der Tatsache, daß das Vorliegen und die Synthese von polymerisierbaren HIPE-Emulsionen in der Fachwelt bekannt sind, ist die Herstellung von HIPE-Emulsionen, die zur Polymerisation im Hinblick auf verwendbare absorbierende Schaumstoffmaterialien geeignet sind, nicht ohne ihre Schwierigkeiten. Solche HIPE-Emulsionen, und insbesondere HIPE-Emulsionen mit einem sehr hohen Verhältnis von Wasserphase zu Ölphase, neigen zu Instabilität. Ganz schwache Veränderungen im Gehalt von Monomer/Vernetzer in der Emulsion, in der Auswahl des Emulgators, der Konzentration der Emulsionskomponenten und der Temperatur- und/oder Rührbedingungen können die Ursache dafür sein, daß solche Emulsionen "brechen" oder sich zumindest zu einem gewissen Grad in ihre einzelnen Wasser- und Ölphasen auftrennen. Selbst wenn stabile Emulsionen hergestellt werden können, können Veränderungen in der Emulsionszusammensetzung und in den Verfahrensbedingungen die Eigenschaften und Merkmale der eventuell in der Folge hergestellten polymeren Schaumstoffmaterialien in signifikanter Weise beeinflussen, wodurch solche Schaumstoffmaterialien für ihren beabsichtigten Verwendungszweck mehr oder weniger gut geeignet gemacht werden. Solche Schwierigkeiten bei der Herstellung von HIPE-Emulsionen können sogar noch unangenehmer werden, wenn es erforderlich wird, polymerisierbare Emulsionen in einem kontinuierlichen Verfahren in einem industriellen Maßstab oder in einem Maßstab einer Pilotanlage herzustellen, um kommerziell verwendbare Mengen oder Entwicklungsmengen von polymeren absorbierenden Schaumstoffmaterialien zu produzieren.
Unter den oben genannten Betrachtungen ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung bestimmter Arten von Emulsionen mit hohem Anteil an interner Phase zur Verfügung zu stellen, die polymerisiert werden können, um Schaumstoffmaterialien zu bilden, welche als ein Absorbens für wässerige Körperfluide besonders gut verwendbar sind, d.h. Schaumstoffe, die in absorbierenden Produkten, wie etwa Windeln, verwendbar sind.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein solches Herstellungsverfahren für HIPE-Emulsionen zur Verfügung zu stellen, welches auf kontinuierlicher Basis durchgeführt werden kann.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein solches kontinuierliches Herstellungsverfahren für HIPE-Emulsionen zur Verfügung zu stellen, welches in einem kommerziell bedeutenden Maßstab betrieben werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung bestimmter Arten von Emulsionen mit hohem Anteil an interner Phase zur Verfügung, welche selbst für eine anschließende Polymerisation zu absorbierenden Schaumstoffmaterialien geeignet sind.
Die vorliegende Erfindung stellt ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase zur Verfügung, welche Emulsion für anschließende Polymerisation und Entwässerung geeignet ist, um hiebei ein absorbierendes Schaumstoffmaterial, wie etwa ein kollabiertes, jedoch expandierbares absorbierendes Schaumstoffmaterial zu bilden, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es umfaßt:
A. Bereitstellen eines flüssigen Zustroms einer Ölphase, die umfaßt:
(i) zu 3 Gew.-% bis 41 Gew.-%, vorzugsweise zu 7 Gew.-% bis 40 Gew.-%, ein oder mehrere im wesentlichen wasserunlösliche Monomere auf Styrolbasis;
(ii) zu 27 Gew.-% bis 73 Gew.-%, vorzugsweise zu 27 Gew.-% bis 66 Gew.-%, eine im wesentlichen wasserunlösliche, monofunktionelle Gummi-Comonomer-Komponente, die aus Alkylacrylaten, Alkylmethacrylaten, Allylacrylat, Butadien, substituierten Butadienen, Vinylidenhalogeniden oder Kombinationen solcher Comonomerer und Comonomerarten ausgewählt ist; vorzugsweise Comonomerarten umfaßt, die aus Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Butadien, Isopren und Kombinationen dieser Comonomerarten ausgewählt sind;
(iii) wobei das Molverhältnis eines oder mehrerer Monomerer auf Styrolbasis zu monofunktioneller Gummi-Comonomer-Komponente in der Ölphase vorzugsweise im Bereich von 1:25 bis 1,5:1, am bevorzugtesten von 1:2 bis 1:1, liegt;
(iv) zu 8 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise zu 10 Gew.-% bis 25 Gew.-%, eine im wesentlichen wasseruhlösliche Vernetzungsmittel-Komponente, die vorzugsweise eine difunktionelle Art eines Monomers umfaßt, welche aus Divinylbezol, Divinyltoluol, Diallylphthalat, einem oder mehreren Diacrylsäureestern eines Polyols oder Kombinationen solcher difunktioneller Monomerarten ausgewählt ist, am bevorzugtesten Divinylbenzol umfaßt;
(v) zu 2 Gew.-% bis 33 Gew.-%, vorzugsweise zu 4 Gew.-% bis 25 Gew.-%, eine Emulgator-Komponente, die in der Ölphase löslich und zur Bildung einer stabilen Wasser-in-Öl-Emulsion geeignet ist, wobei die genannte Emulgator-Komponente vorzugsweise einen Emulgator umfaßt, der ausgewählt ist aus Sorbitan-Fettsäureestern, Polyglycerin-Fettsäureestern, Polyoxyethylen-Fettsäuren und -Fettsäureestern sowie Kombinationen solcher Emulgatoren, am bevorzugtesten Sorbitan-Monooleat und Sorbitan-Trioleat in einem Gewichtsverhältnis von Monooleat zu Trioleat von 2:1 bis 5:1, oder Sorbitan-Monolaurat und einem Co-Emulgator in einem Gewichtsverhältnis von Monolaurat zu Co-Emulgator von 1:1 bis 10:1; und
B) Bereftstellen eines flüssigen Zustroms einer Wasserphase, die eine wässerige Lösung mit einem Gehalt von 0,2 Gew.-% bis 40 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-%, eines wasseriöslichen Elektrolyten, vorzugsweise ein oder mehrere wasseriösliche Salze eines Alkalimetalls oder Erdalkalimetalls, am bevorzugtesten Kalziumchlorid, umfaßt und vorzugsweise weiters zu 0,02 Gew.-% bis 0,4 Gew.-%, vorzugsweise zu 0,1 Gew.-% bis 0,2 Gew.-%, einen wasserlöslichen freiradikalischen Polymerisationsinitiator enthält,
C) gleichzeitiges Einführen der genannten flüssigen Zuströme in eine dynamische Mischzone mit solchen Fließgeschwindigkeiten, daß das anfängliche Gewichtsverhältnis von eingeleiteter Wasserphase zu Ölphase im Bereich von 2:1 bis 10:1, vorzugsweise von 2,5:1 bis 5:1, liegt;
D) Unterwerfen der vereinigten Zuströme einer ausreichenden Scherbewegung in der genannten dynamischen Mischzone, vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 1000 bis 7000 sec&supmin;¹, am bevorzugtesten mit einer Geschwindigkeit von 1500 bis 3000 sec&supmin;¹, um mindestens teilweise eine emulgierte Mischung in der genannten Zone zu bilden, wobei gleichmäßige nichtpulsierende Fließgeschwindigkeiten für die Ströme von Öl- und Wasserphase aufrechterhalten werden;
E) ständiges Steigern des Verhältnisses von in die genannte dynamische Mischzone eingeführtem Wasser- zu Öl-Zustrom auf innerhalb des Bereichs von 12:1 bis 100:1, vorzugsweise von 20:1 bis 70:1, mit einer Steigerungsgeschwindigkeit, die die emulgierte Natur des Inhalts der genannten dynamischen Mischzone nicht zerstört, während der emulgierte Inhalt der genannten dynamischen Mischzone auf einer Temperatur von 25ºC bis 70ºC, vorzugsweise von 35ºC bis 65ºC oder von 25ºC bis 60ºC, am bevorzugtesten von 25ºC bis 50ºC, gehalten wird und der emulgierte Inhalt der genannten Zone einer fortdauernden Scherbewegung, vorzugsweise bei einer Geschwindigkeit von 100 bis 7000 sec&supmin;¹, am bevorzugtesten bei einer Geschwindigkeit von 1500 bis 3000 sec&supmin;¹, vorzugsweise mit Hilfe eines Nadelrührers unterworfen wird, die ausreicht, um in der Folge eine Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase zu bilden, die bei anschließender Polymerisation einen Schaumstoff mit einer durchschnlttlichen Zellengröße von 5 bis 100, vorzugsweise von 10 bis 90 Mikron, am bevorzugtesten von 5 bis 30 µm, ergibt;
F) kontinuierliches Abziehen des emulgierten Inhalts der genannten dynamischen Mischzone und kontinuierliches Einleiten des genannten emulgierten Inhaltes in eine statische Mischzone, in welcher der genannte emulgierte Inhalt weiters einer ausreichenden Schermischung unterworfen wird, um hiebei vollständig eine stabile Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase mit einem Gewichtsverhältnis von Wasser- zu Ölphase von 12:1 bis 100:1, vorzugsweise von 20:1 bis 70:1, zu bilden; und
G) kontinuierliches Abziehen der genannten stabilen Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase aus der genannten statischen Mischzone, sodaß die genannte stabile Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase anschließend polymerisiert und entwässert werden kann, um ein festes absorbierendes Schaumstoffmaterial zu bilden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 der Zeichnungen ist eine mikrophotografische Aufnahme der Zwischenräume einer polymerisierten HIPE-Emulsion Jener Art, wie sie durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wurde.
Fig. 2 der Zeichnungen ist ein schematisches Fließdiagramm, das eine Anordnung von Vorrichtung und Anlage zeigt, die zur Durchführuhg des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Emulsionen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, sind Wasser-in-Öl-Emulsionen, in welchen ein relativ hohes Verhältnis von Wasserphase zu Ölphase besteht. Wie oben angegeben, sind Emulsionen dieser Art, die diese relativ hohen Verhältnisse von Wasser- zu Ölphase aufweisen, in der Fachwelt als Emulsionen mit hohem Anteil an interner Phase (high internal phase emulsions, d.h. "HIPEs" oder "HIPE"- Emulsionen) bekannt. HIPE-Emulsionen mit den Eigenschaften von Öl- und Wasserphase gemäß der vorliegenden Erfindung sind zur Polymerisation (und Entwässerung) zu Schaumstoffmaterialien geeignet, die als Absorbentien für wässerige Körperfluide besonders gut verwendbar sind.
Jeder dieser wesentlichen Schritte, die zur Herstellung von HIPE- Emulsionen dieser Art in einem kontinuierlichen Verfahren verwendet werden, wird im Detail wie folgt beschrieben:

A) BEREITSTELLUNG DES ÖLPHASEN-ZUSTROMS

Die spezielle Ölphase, die in die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten HIPE-Emulsionen eingebaut wird, umfaßt Monomere, die unter Bildung einer festen Schaumstoffstruktur polymerisieren, wenn die aus einer solchen Ölphase hergestellten Emulsionen in der Folge Polymerisationsbedingungen ausgesetzt werden. Die im wesentlichen in dieser Ölphase verwendeten Monomeren inkludieren eine hauptsächliche Monomer- Komponente, eine Comonomer-Komponente und eine Vernetzungsmittel- Komponente. Die Auswahl spezieller Arten und Mengen von monofunktionellem(n) hauptsächlichem(n) Monomer(en) und Comonomer(en) sowie von polyfunktionellem(n) Vernetzungsmittel(n) kann für die Gewinnung von absorbierenden Schaumstoffmaterialien auf HIPE-Basis mit der gewünschten Kombination von Eigenschaften wertvoll sein, die solche Schaumstoffmaterialien zur Verwendung als Absorbentien für Körperfluide geeignet machen.
Die hauptsächliche monofunktionelle Glas-Monomer-Komponente, die in der zur Herstellung der HIPE-Emulsionen hierin verwendeten Ölphase eingesetzt wird, besteht aus einem oder mehreren Monomer(en) auf Styrol- Basis, wobei Styrol selbst das bevorzugteste Monomer dieser Art ist. Substituiertes, z.B. monosubstituiertes, Styrol, wie etwa p-Methylstyrol, kann ebenso verwendet werden. Die monofunktionelle Glas-Monomer- Komponente wird normalerweise 3 % bis 41 %, bevorzugter 7 % bis 40 %, bezogen auf das Gewicht der zur Bildung der HIPE-Emulsionen hierin verwendeten Ölphase, betragen.
Gemeinsam mit dem hauptsächlichen Glas-Monomer-Material wird auch eine monofunktionelle Comonomer-Komponente in der Ölphase vorliegen, die in dem vorliegenden Herstellungsverfahren für die HIPE-Emulsion verwendet wird. Eine solche monofunktionelle Comonomer-Komponente umfaßt ein oder mehrere Comonomer(e), die dazu neigen, den Schaumstoffen, die in der Folge aus der Polymerisation der hierin hergestellten Emulsionen resultieren, gummiartige Eigenschaften zu verielhen. Solche Comonomere werden im folgenden als "Gummi"-Comonomere bezeichnet und sind für Zwecke dieser Erfindung als monomere Materialien definiert, welche Homopolymere mit hohem Molekulargewicht größer als 10.000) und mit einer Glasübergangstemperatur, Tg, von etwa 40º C oder darunter ergeben. Monofunktionelle Gummi-Comonomere dieser Art sind Alkylacrylate, Alkylmethacrylate, Allylacrylat, Butadien, substituierte Butadiene, Vinylidenhalogenide und Kombinationen solcher Comonomerer und Comonomerarten. Bevorzugte Gummi-Comonomere sind u.a. Butylacrylat, 2- Ethylhexylacrylat, Butadien, Isopren und Kombinationen dieser Comonomeren. Von alien diesen Arten sind Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat die am meisten bevorzugten. Die monofunktionelle Gummi-Comonomer- Komponente wird im allgemeinen 27 % bis 73 %, bevorzugter 27 % bis 66 %, bezogen auf das Gewicht der zur Bildung der HIPE-Emulsionen hierin verwendeten Ölphase, ausmachen.
Innerhalb der zur Herstellung der HIPE-Emulsionen hierin verwendeten Ölphase müssen sowohl das (die) monofunktionelle(n) hauptsächliche(n) Glas-Monomer(en) als auch die monofunktionelle(n) Gummi-Comonomer(en) innerhalb der oben genannten Konzentrationsbereiche vorliegen. Zusätzlich dazu wird das Molverhältnis von monofunktioneller Glas-Monomer- Komponente zu der monofunktionellen Gummi-Komponente in der Ölphase im allgemeinen im Bereich von 1:25 bis 1,5:1, bevorzugter von 1:9 bis 1,5:1 liegen.
Da die aus dem (den) Glas-Monomer(en) und dem (den) Gummi- Comonomer(en) gebildeten Polymerketten vernetzt werden müssen, wenn die hierin hergestellten Emulsionen anschließend polymerisiert werden, muß die Ölphase auch ein polyfunktionelles Vernetzungsmittel enthalten. Wie bei den monofunktionellen Monomeren und Comonomeren kann die Auswahl einer speziellen Art und Menge von Vernetzungsmittel sehr wichtig für die anschließende Herstellung der HIPE-Emulsionen sein, welche zu Schaumstoffen polymerisierbar sind, die die gewünschte Kombination von strukturellen, mechanischen und Fluid-absorbierenden Eigenschaften aufweisen.
Je nach der Art und den Mengen der verwendeten monofunktionellen Monomeren und Comonomeren und je nach den gewünschten Eigenschaften der in der Folge hergestellten polymeren Schaumstoffe kann die polyfunktionelle Vernetzungsmittel-Komponente zur Verwendung in der Ölphase aus einer großen Vielzahl von polyfunktionellen, vorzugsweise difunktionellen Monomeren ausgewählt werden. Somit kann das Vernetzungsmittel ein aromatisches Divinylmaterial, wie etwa Divinylbenzol, Divinyltoluol oder Diallylphthalat sein. Andererseits können aliphatische Divinyl-Vernetzer, wie beliebige Diacrylsäureester von Polyolen, eingesetzt werden. Das Vernetzungsmittel, von dem herausgefunden wurde, daß es zur Herstellung der am besten akzeptablen schaumstoffbildenden HIPE-Emulsionen hierin geeignet ist, ist Divinylbenzol.
Das Vernetzungsmittel, von welcher Art auch immer, wird im allgemeinen in der in dem Emulsionsbildungsverfahren hierin verwendeten Ölphase in einer Menge von 8 % bis 40 %, bevorzugter von 10 % bis 25 %, bezogen auf Gewicht, eingesetzt werden. Die Mengen von Vernetzungsmittel(n) innerhalb solcher Bereiche werden im allgemeinen eine molare Vernetzerkonzentration von 5 Molprozent bis 60 Molprozent, bezogen auf Gesamtmonomere in der Ölphase, zur Verfügung stellen.
Der Hauptanteil der zur Herstellung der HIPE-Emulsionen hierin verwendeten Ölphase wird die oben erwähnten Monomeren, Comonomeren und Vernetzungsmittel umfassen, die in der Folge die polymeren Schaumstoffabsorbentien ergeben. Es ist daher wesentlich, daß diese Monomeren, Comonomeren und Vernetzungsmittel im wesentlichen wasserunlöslich sind, sodaß sie in erster Linie in der Ölphase und nicht in der Wasserphase der vorliegenden Emulsionen löslich sind. Die Verwendung solcher im wesentlichen wasserunlöslicher monomerer Materialien gewährleistet, daß HIPE-Emulsionen mit geeigneten Eigenschaften und geeigneter Stabilität hergestellt werden können.
Selbstverständlich ist es bevorzugt, wenn die zur Herstellung der Schaumstoff-Vorläuferemulsionen hierin verwendeten Monomeren, Comonomeren und Vernetzungsmittel von jener Art sind, daß das in der Folge gebildete Schaumstoffpolymer geeigneterweise nlchttoxisch und chemisch ausreichend stabil ist. Daher sollten solche Monomere, Comonomere und Vernetzungsmittel vorzugsweise wenig oder keine Toxizität in den sehr geringen Restkonzentrationen auiweisen, in welchen sie während der Schaumstoffbehandiung nach der Polymerisation und/oder bei der Verwendung angetroffen werden können.
Eine andere essentielle Komponente der zur Herstellung der HIPE- Emulsionen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Ölphase umfaßt einen Emulgator, der die Bildung stabiler HIPE-Emulsionen gestattet. Solche Emulgatoren sind Substanzen, die in der zur Bildung der Emulsion verwendeten Ölphase löslich sind. Die verwendeten Emuigatoren können nichtionisch, kationisch, anionisch oder amphoter sein, sofern der Emulgator oder die Kombination der Emulgatoren eine stabile HIPE-Emulsion bildet. Bevorzugte Arten von Emulgatoren, die zur Schaffung einer Emulgatorkomponente mit geeigneten Eigenschaften verwendet werden können, inkludieren die Sorbitan-Fettsäureester, Polyglycerin-Fettsäureester, Polyoxyethylen-(POE)-Fettsäuren und -Fettsäureester. Besonders bevorzugt sind die Sorbitan-Fettsäureester, wie etwa Sorbitan- Monolaurat (SPAN 20), Sorbitan-Monooleat (SPAN 80) und Kombinationen von Sorbitan-Trioleat (SPAN 85) und Sorbitan-Monooleat (SPAN 80). Eine solche besonders bevorzugte Emulgatorkombination umfaßt die Kombination von Sorbitan-Monooleat und Sorbitan-Trioleat in einem Gewichtsverhältnis von mehr oder gleich etwa 3:1, bevorzugter etwa 4:1. Andere verwendbare Emulgatoren sind u.a. TRIODAN 20, das ein im Handel erhältlicher Polyglycerinester ist, der von Grindsted auf den Markt gebracht wird, und EMSORB 2502, das ein von Henkel auf den Markt gebrachtes Sorbitan-Sesquioleat ist.
Die Emulgator-Komponente wird im allgemeinen 2 % bis 33 %, bezogen auf das Gewicht der Ölphase, ausmachen, die zur Bildung der HIPE- Emulsionen hierin verwendet wird, welche Emulsionen ihrerseits zur Herstellung der absorbierenden polymeren Schaumstoffe verwendet werden. Bevorzugter wird die Emulgator-Komponente 4 % bis 25 %, bezogen auf das Gewicht der Ölphase, ausmachen.
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Monomer- und Emulgator- Komponenten kann die zur Bildung der polymerisierbaren HIPE-Emulsionen hierin verwendete Ölphase auch zusätzliche wahlweise Bestandteile enthalten. Eine solche wahlweise Ölphasen-Komponente kann ein öllöslicher Polymerisationsinitiator der allgemeinen, im folgenden beschriebenen Art sein. Eine andere mögliche wahlweise Komponente der Ölphase kann ein im wesentlichen wasserunlösliches Lösungsmittel oder ein Träger für das Ölphasen-Monomer, den Vernetzer und/oder die Emulgator-Komponente sein. Ein Lösungsmittel oder Träger dieser Art darf selbstverständlich die in der Folge polymerisierten Monomeren hicht lösen können. Die Verwendung eines solchen Lösungsmittels ist nicht bevorzugt, doch wenn ein Lösungsmittel oder ein Träger verwendet wird, wird er im allgemeinen nicht mehr als etwa 10 %, bezogen auf das Gewicht der Ölphase, ausmachen.
Die Ölphase, wie sie oben beschrieben wurde, kann selbst auf jede beliebige Weise hergestellt werden, indem die wesentlichen und wahlweisen Komponenten unter Einsatz üblicher Verfahren kombiniert werden. Eine solche Vereinigung der Bestandteile kann entweder in kontinuierlicher oder ansatzweiser Art unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Zugabereihenfolge der Bestandteile erfolgen. Die so hergestellte Ölphase wird im allgemeinen in einem Vorratstank gebildet und aufbewahrt, von welchem Tank die Ölphase in einem flüssigen Zustrom mit beliebiger gewünschter Strömungsgeschwindigkeit gemäß der später folgenden Beschreibung zur Verfügung gestellt werden kann.

B) BEREITSTELLUNG DES WASSERPHASEN-ZUSTROMS

Wie bereits angegeben, stellt eine Ölphase gemäß obiger Beschreibung die kontinuierliche externe Phase in den HIPE-Emulsionen dar, die zur Gewinnung absorbierender Schaumstoffe polymerisiert werden. Die diskontinuierliche interne Phase solcher polymerisierbarer HIPE-Emulsionen ist eine Wasserphase, die im allgemeinen aus einer wässerigen Lösung besteht, die eine oder mehrere gelöste Komponenten enthält. Wie die Ölphase wird auch die Wasserphase, die zur Bildung der HIPE-Emulsionen hierin verwendet wird, dem Verfahren als ein eigener Strom zugeführt.
Eine essentielle gelöste Komponente der Wasserphase ist ein wasserlöslicher Elektrolyt. Der Elektrolyt, der in der zur Bildung der HIPE-Emulsionen hierin verwendeten Wasserphase gelöst ist, dient dazu, die Tendenz der Monomeren und Vernetzer, die in erster Linie öllöslich sind, sich ebenfalls in der Wasserphase zu lösen, zu minimieren. Dadurch kann seinerseits das Ausmaß minimiert werden, bis zu welchem während der anschließenden Polymerisation der Emulsion das polymere Material die Zellenfenster auffüllt, die an den von den Blasen der Wasserphase gebildeten Grenzflächen von Öl/Wasser vorliegen. Somit können die Anwesenheit von Elektrolyt und die entstehende Ionenstärke der Wasserphase eine Bestimmung dafür sein, ob und bis zu welchem Ausmaß die in der Folge resultierenden polymeren Schaumstoffe offenzellig sein können.
Jeder Elektrolyt, der eine Ionenspezies zur Verfügung stellt, die der Wasserphase Ionenstärke verleiht, kann verwendet werden. Bevorzugte Elektrolyte sind ein-, zwei- oder dreiwertige anorganische Salze, wie etwa die wasserlöslichen Halogenide (z.B. Chloride), Nitrate und Sulfate von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen. Beispiele sind u.a. Natriumchlorid, Kalziumchlorid, Natriumsulfat und Magnesiumsulfat. Kalziumchlorid ist der am meisten bevorzugte Elektrolyt zur Verwendung in der Wasserphase Im allgemeinen wird der Elektrolyt, der hierin in der Wasserphase zur Herstellung der HIPE-Emulsionen verwendet wird, in einer Konzentration vorliegen, die im Bereich von 0,2 % bis 40 %, bezogen auf das Gewicht der Wasserphase, liegt. Bevorzugter wird der Elektrolyt 0,5 % bis 20 %, bezogen auf das Gewicht der Wasserphase, ausmachen.
Die durch das vorliegende Verfahren hergestellten HIPE-Emulsionen werden zusätzlich zu den essentiellen Öl- und Wasserphasen-Komponenten, die oben beschrieben wurden, in der Regel auch einen Polymerisationsinitiator enthalten. Eine solche Initiator-Komponente wird im allgemeinen der zur Bildung der HIPE-Emulsionen verwendeten Wasserphase zugesetzt und kann aus einem beliebigen wasserlöslichen freiradikalischen Initiator bestehen. Materialien dieser Art inkludieren Persauerstoffverbindungen, wie etwa Natrium-, Kalium- und Ammoniumpersulfate, Caprylylperoxid, Benzoylperoxid, Wasserstoffperoxid, Cumenhydroperoxide, tert.-Butyldiperphthalat, tert.-Butylperbenzoat, Natriumperacetat, Natriumpercarbonat und dergleichen. Übliche Redox-Initiatorsysteme können ebenfalls verwendet werden. Solche Systeme werden durch Kombination der obigen Persauerstoffverbindungen mit Reduktionsmitteln, wie etwa Natriumblsulfit, L-Ascorbinsäure oder Ferrosalzen, gebildet.
Das Initiatormaterial kann bis zu etwa 5 Molprozent, bezogen auf die Gesamtmole der in der Ölphase vorliegenden polymerisierbaren Monomeren, ausmachen. Bevorzugter umfaßt der Initiator von 0,001 bis 0,5 Molprozent, bezogen auf die Gesamtmole der polymerisierbaren Monomeren (d.h. Monomere, Comonomere, Vernetzer) in der Ölphase. Bei Verwendung in der Wasserphase können solche Initiatorkonzentrationen verwirklicht werden, indem der Initiator zur Wasserphase in einem Ausmaß von 0,02 % bis 0,4 %, bevorzugter von 0,1 % bis 0,2 %, bezogen auf das Gewicht der Wasserphase, zugesetzt wird.
Wie bei der Ölphase kann die Wasserphase, die die oben beschriebenen essentiellen und wahlweisen Komponenten enthält, selbst durch Vereinigen dieser Komponenten in üblicher Weise hergestellt werden. Somit kann die Wasserphase entweder auf kontinuierliche oder auf ansatzweise Art unter Verwendung einer beliebigen Zugabereihenfolge der Wasserphasen-Komponenten hergestellt werden. Wie bei der Ölphase wird die Wasserphase im allgemeinen in einem getrennten Lagertank bereitet und aufbewahrt, der mit Einrichtungen zur Abgabe eines Wasserphasen-Flüssigkeitsstroms von diesem Tank mit beliebiger gewünschter Strömungsgeschwindigkeit ausgestattet ist.

C) ANFÄNGLICHE EINFÜHRUNG DER ÖL- UND WASSERPHASENZUSTRÖME IN DIE DYNAMISCHE MISCHZONE

Die Flüssigkeitsströme sowohl der Öl- als auch der Wasserphase gemäß obiger Beschreibung werden anfänglich durch gleichzeitiges Einführen der flüssigen Zuströme beider dieser Phasen gemeinsam in eine dynamische Mischzone vereinigt. Diese dynamische Mischzone und die emulsionsbildende Rührbewegung, die dem flüssigen Inhalt derselben verliehen wird, werden weiter unten detaillierter beschrieben.
Während dieser Stufe der anfänglichen Vereinigung der flüssigen Zuströme der Öl- und Wasserphasen werden die Strömungsgeschwindigkeiten dieser Zuströme so eingestellt, daß das Gewichtsverhältnis von Wasserphase zu Ölphase, die in die dynamische Mischzone eingeführt werden, deutlich unterhalb des Verhältnisses der HIPE-Emulsionen liegt, die in der Folge hergestellt werden sollen. Insbesondere werden die Strömungsgeschwindigkeiten der Öl- und Wasserphasen-Flüssigkeitsströme so eingestellt, daß das Gewichtsverhältnis von Wasser zu Öl während dieser anfänglichen Einführungsstufe im Bereich von 2:1 bis 10:1, bevorzugter von 2,5:1 bis 5:1, liegt. Der Zweck der Vereinigung der Öl- und Wasserphasen-Ströme bei diesen relativ niedrigen Verhältnissen von Wasser zu Öl gestattet in der dynamischen Mischzone die Bildung von mindestens einer gewissen Menge einer Wasser-in-Öl-Emulsion, die relativ stabil ist und nicht leicht unter den in der dynamischen Mischzone angetroffenen Bedingungen "bricht".
Die tatsächlichen Strömungsgeschwindigkelten der Öl- und Wasserphasen-Flüssigkeitszuströme während dieser Stufe der anfänglichen Einführung in die dynamische Mischzone werden in Abhängigkeit von dem Maßstab des gewünschten Emulsionsherstellungsverfahrens variieren. Für Betriebsweisen im Pilotanlagenmaßstab kann die Strömungsgeschwindigkeit der Ölphase während dieser anfänglichen Einführungsstufe im Bereich von 0,02 bis 0,2 Liter/Minute liegen und die Strömungsgeschwindigkeit der Wasserphase kann im Bereich von 0,04 bis 2,0 Liter/Minute liegen. Für Betriebsweisen in industriellem Maßstab kann die Strömungsgeschwindigkeit der Ölphase während dieser anfänglichen Einführungsstufe im Bereich von 10 bis 25 Liter/Minute und die Strömungsgeschwindigkeit der Wasserphase im Bereich von 20 bis 250 Liter/Minute liegen.
Für den anfänglichen Beginn des Verfahrens hierin wird die dynamische Mischzone mit der Öl- und Wasserphasenflüssigkelt gefüllt, bevor die Rührbewegung einsetzt. Während dieser Füllstufe wird Gas aus der dynamischen Mischzone abziehen gelassen. Bevor der Rührvorgang einsetzt, ist die Flüssigkeit in der dynamischen Mischzone in zwei getrennte Phasen unterteilt, d.h. in eine Ölphase und eine Wasserphase. Sobald die dynamische Mischzone mit Flüssigkeit gefüllt ist, wird der Rührvorgang, wie weiter unten detaillierter beschrieben werden wird, begonnen und es setzt in der dynamischen Mischzone die Emulsionsbildung ein. Zu diesem Zeitpunkt sollten die Strömungsgeschwindigkeiten von Öl- und Wasserphase innerhalb der zuvor angegebenen Bereiche festgesetzt werden, um das relativ niedrige anfängliche Verhältnis von Wasser- zu Ölgewicht in dem Bereich zur Verfügung zu stellen, der ebenfalls zuvor angegeben wurde.

D) ANFÄNGLICHE EMULSIONSBILDUNG IN DER DYNAMISCHEN MISCHZONE

Wie angegeben, werden die Öl- und Wasserphasen-Zuströme anfänglich durch ihre gleichzeitige Einführung in eine dynamische Mischzone vereinigt. Für Zwecke der vorliegenden Erfindung umfaßt die dynamische Mischzone ein Haltegefäß für flüssige Komponenten, welches mit Einrichtungen ausgerüstet ist, die dem flüssigen Inhalt des Behälters eine Scherbewegung verleihen. Derartige Mittel der Scherbewegung müssen geeignet sein, ein stärkeres Rühren oder Mischen zu bewirken, als es durch die einfache Strömung des flüssigen Materials durch das Haltegefäß entsteht.
Die Rühreinrichtung, die als ein Element der dynamischen Mischzone verwendet wird, kann jede beliebige Vorrichtung umfassen, die dem flüssigen Inhalt der dynamischen Mischzone das erforderliche Ausmaß an Scherbewegung verleiht. Eine geeignete Art von Rührvorrichtung ist ein Nadeirührer, der eine zylindrische Welle umfaßt, von der sich eine Anzahl von Reihen (Gänge) zylindrischer Nadeln radial erstreckt. Die Anzahl, Dimensionen und Konfiguration der Nadeln an der Rührerwelle können sehr stark in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Scherwirkung variieren, die der Rührer dem flüssigen Inhalt der dynamischen Mischzone verleihen soll. Wie hiernach unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlicher besprochen werden wird, kann ein Nadelrührer dieser Art innerhalb eines im allgemeinen zylindrischen Mischgefäßes montiert sein, welches als die dynamische Mischzone wirkt. Die Rührerwelle ist im allgemeinen parallel zu der Richtung des Flüssigkeitsstroms durch die zylindrische dynamische Mischzone eingestellt. Scherwirkung wird durch Rotation der Rührerwelle mit einer solchen Geschwindigkeit bewirkt, daß dem flüssigen Material, das durch die dynamische Mischzone hindurchgeht, das erforderliche Ausmaß an Scherwirkung verliehen wird.
Die Schwerwirkung, die dem flüssigen Inhalt verliehen wird, der anfänglich in die dynamische Mischzone eingeführt worden war, muß ausreichend sein, um mindestens einen Teil des Inhalts der dynamischen Mischzone in eine Wasser-in-Öl-Emulsion überzuführen, welche Verhältnisse von Wasser zu Öl innerhalb der zuvor angegebenen Bereiche aufweist. Häufig wird zu diesem Zeitpunkt die Scherbewegung im Bereich von 1000 bis 7000 sec&supmin;¹, bevorzugter von 1500 bis 3000 sec&supmin;¹ liegen. Das Ausmaß der Scherwirkung muß nicht konstant sein, sondern kann über die Zeit, die zur Hervorrufung der Emulsionsbildung erforderlich ist, variiert werden. Wie angegeben, muß nicht das gesamte Wasser- und Ölphasenmaterial, das zu diesem Zeitpunkt in die dynamische Mischzone eingeführt ist, in die Wasser-in- Öl-Emulsion eingebaut sein, solange mindestens eine gewisse Menge Emulsion dieser Art (z.B. umfaßt die Emulsion mindestens etwa 90 %, bezogen auf das Gewicht, des flüssigen Abstroms aus der dynamischen Mischzone) in der dynamischen Mischzone gebildet wird und durch sie hindurchströmt.
Sobald der Rührvorgang beginnt, ist es wichtig, daß die Strömungsgeschwindigkeiten sowohl von Öl- als auch von Wasserphase gleichmäßig und nicht pulsierend sind. Der Grund dafür ist, daß plötzliche oder starke Änderungen in diesen Strömungsgeschwindigkeiten die Ursache dafür sein können, daß die in der dynamischen Mischzone gebildete Emulsion bricht. Daher sollten Änderungen in den Strömungsraten der Öl- und/oder Wasserphasen ausreichend stufenformig sein, um jede signifikante Trennung der Emulsion, die sich in der dynamischen Mischzone gebildet hat, in nichtemulgierte Öl- und Wasserphasen zu verhindern.

E) HIPE-BILDUNG IN DER DYNAMISCHEN MISCHZONE

Nachdem eine Wasser-in-Öl-Emulsion mit relativ niedrigem Verhältnis von Wasser zu Öl in der dynamischen Mischzone durch Auswahl geeigneter zuvor beschriebener Bedingungen von Strömungsgeschwindigkeiten und Scherbewegung gebildet wurde, werden Schritte unternommen, um die so gebildete Emulsion gemeinsam mit dem zusätzlichen nicht-emulgierten Inhalt der dynamischen Mischzone in eine Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase, z.B. eine HIPE, umzuwandeln. Dies wird erreicht, indem die relativen Strömungsgeschwindigkeiten der Wasser- und Ölphasenströme, die in die dynamische Mischzone eingeführt werden, verändert werden. Somit kann eine solche Steigerung des Verhältnisses von Wasser zu Öl der eingeführten Phasen erreicht werden, indem die Strömungsgeschwindigkeit der Wasserphase gesteigert, die Strömungsgeschwindigkelt der Ölphase abgesenkt oder eine Kombination dieser Schritte vorgenommen wird. Die Verhältnisse von Wasser zu Öl, die in der Folge durch eine solche Einstellung der Strömungsgeschwindigkelten von Wasserphase und/oder Ölphase erreicht werden sollen, werden im allgemeinen im Bereich von 12:1 bis 100:1, bevorzugter von 20:1 bis 70:1, am bevorzugtesten von 25:1 bis 50:1, liegen. Die Einstellung der Strömungsgeschwindigkeiten der Ölphase und/oder Wasserphase zur Steigerung des Verhältnisses von Wasser- zu Ölphase des flüssigen Materials, da in die dynamische Mischzone eingeführt wird, kann unmittelbar nach der anfänglichen Bildung der Emulsion in der dynamischen Mischzone eingesetzt hat. Die Länge des Zeitraums, der zur Steigerung des Verhältnisses von Wasser zu Öl auf das endgüitig gewünschte höhere Verhältnis gebraucht wird, wird vom Maßstab des durchzuführenden Verfahrens und der Größe des später zu erreichenden Verhältnisses von Wasser zu Öl abhängen. Häufig liegt die Dauer der Einstellungsperiode für die Strömungsgeschwindigkeit, die zur Steigerung der Verhältnisse von Wasser zu Öl erforderlich ist, im Bereich von 1 bis 5 Minuten.
Bei der Änderung der relativen Strömungsgeschwindigkeiten von Wasser- und Ölphase zur Erreichung der endgüitig gewünschten relativ hohen Verhältnisse von Wasser zu Öl für die Herstellung der HIPE-Emulsion sollte Sorgfalt walten gelassen werden, um sich diesen gewünschten Verhältnissen schrittweise anzunähern. Wie zuvor angegeben, können plötzliche oder heftige Änderungen in den Strömungsgeschwindigkeiten der Wasserphase und/oder Ölphase die Ursache dafür sein, daß die Emulsion in der dynamischen Mischzone vor oder kurz nach dem Zeitpunkt "bricht", wo die gewünschten HIPE-Emulsionen gebildet werden können. Die tatsächliche Geschwindigkeit der Steigerung des Verhältnisses von Wasser zu Öl in den Strömen, die zu der dynamischen Mischzone zugeführt werden, werden von den speziellen Komponenten der herzustellenden Emulsion sowie vom Maßstab des durchzuführenden Verfahrens abhängen. Für jede gegebene HIPE- Formel und jede Verfahrenseinstellung kann die Emulsionsstabilität durch einfache Überwachung der Natur des aus dem Verfahren abfließenden Materials gesteuert werden um zu gewährleisten, daß dieses mindestens eine gewisse Menge Material (z.B. mindestens 90 % des gesamten abfließenden Materials) im wesentlichen in Form einer HIPE-Emulsion umfaßt.
Bedingungen innerhalb der dynamischen Mischzone während der Emulsionsbildung können auch die Natur der HIPE-Emulsion (sowie schließlich auch den daraus hergestellten polymerisierten absorbierenden Schaumstoff), die durch das Verfahren hierin hergestellt wird, beeinflussen. Ein Element der Bedingungen der dynamischen Mischzone, welches sich auf den Charakter der produzierten HIPE auswirken kann, ist die Temperatur der Komponenten der Emulsion innerhalb der dynamischen Mischzone. Im allgemeinen sollten die emuigierten Bestandteile der dynamischen Mischzone auf einer Temperatur von 25ºC bis 70ºC, bevorzugter von 35ºC bis 65ºC, während des Schritts der HIPE-Bildung gehalten werden.
Ein weiteres Element der Bedingungen der dynamischen Mischzone ist das Ausmaß an Scherbewegung, die dem Inhalt der dynamischen Mischzone sowohl während als auch nach der Einstellung der Strömungsgeschwindigkeiten von Wasser- und Ölphase zur Bildung der Emulsionen mit dem HIPE-Verhältnis hierin auferlegt wird. Das Ausmaß an Scherbewegung, die dem emulgierten Material in der dynamischen Mischzone auferlegt wird, wird in direkter Weise die Größe der Zellen beeinflussen, die in dem in der Folge gebildeten absorbierenden Schaumstoffmaterial entstehen. Bei einer gegebenen Kombination von Arten der Emulsionskomponenten und deren Verhältnissen und einer gegebenen Kombination von Strömungsgeschwindigkeiten in die dynamische Mischzone wird die Einwirkung einer höheren Scherbewegung auf den flüssigen Inhalt der dynamischen Mischzone dazu neigen, die Größe der Zellen in dem absorbierenden Schaumstoffmaterial, das aus den HIPE-Emuisionen in der Folge hierin hergestellt wird, herabzusetzen.
Schaumstoffzellen, und insbesondere Zellen, die durch Polymerisation einer monomerhaltigen Ölphase gebildet werden, die relativ monomerfreie Wasserphasen-Blasen umgibt, werden häufig im wesentlichen kugelige Form aufweisen. Die Größe oder der "Durchmesser" solcher im wesentlichen kugeliger Zellen stellt somit einen üblicherweise verwendeten Parameter zur Kennzeichnung der Schaumstoffe im allgemeinen sowie zur Kennzeichnung absorbierender Schaumstoffe jener Art dar, wie sie aus den HIPE-Emulsionen gewonnen werden, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden. Da die Zellen in einer gegebenen Probe von polymerem Schaumstoff nicht notwendigerweise alle die gleiche Größe haben werden, wird oft eine durchschnittliche Zellengröße, d.h. der mittlere Zellendurchmesser, angegeben.
Es ist eine Reihe von Verfahren verfügbar, um die mittlere Zellengröße in Schaumstoffen zu bestimmen. Diese Verfahren inkludieren Verfahren der Quecksilber-Porosimetrie, die alle in der Fachwelt allgemein bekannt sind. Die am besten verwendbare Technik zur Bestimmung der Zellengröße in Schaumstoffen bedient sich jedoch einer einfachen fotografischen Messung einer Schaumstoffprobe. Fig. 1 der Zeichnung ist zum Beispiel eine mikrofotografische Aufnahme einer Bruchoberfläche einer typischen absorbierenden Schaumstoffstruktur, die aus einer gemäß dem hiesigen Verfahren hergestellten HIPE-Emulsion hergestellt wurde. Auf der mikrofotografischen Aufnahme ist eine Skala überlagert, die eine Dimension von 10 µm darstellt. Eine solche Skala kann zur Bestimmung der durchschnittlichen Zellengröße über ein Verfahren der Bildanalyse verwendet werden. Die Bildanalyse von mikrofotografischen Aufnahmen von Schaumstoffproben ist tatsächlich ein allgemein eingesetztes analytisches Werkzeug, das zur Bestimmung der durchschnittlichen Zellengröße von Schaumstoffstrukturen verwendet werden kann. Ein solches Verfahren ist detaillierter beschrieben in Edwards et al.; US-PS 4,788.225; ausgegeben am 29. November 1988. Diese Patentschrift ist hierin als Referenz aufgenommen.
Für Zwecke der vorliegenden Erfindung kann die durchschnittliche Zellengröße in Schaumstoffen, die durch die Polymerisation von hierin hergestellten HIPE-Emulsionen gewonnen wurden, als ein Mittel zur quantitativen Bestimmung der Menge der Scherwirkung verwendet werden, die auf den emulgierten Inhalt in der dynamischen Mischzone während des vorliegenden Verfahrens aufgebracht wurde. Insbesondere nachdem die Strömungsgeschwindigkelten der Öl- und Wasserphase eingestellt wurden, um das erforderliche Verhältnis von HIPE-Wasser/Öl zu erreichen, sollte der emulgierte Inhalt der dynamischen Mischzone einer Scherwirkung unterworfen werden, welche ausreicht, in der Folge eine HIPE-Emulsion zu bilden, die bei anschließender Polymerisation einen Schaumstoffliefert, der eine mittlere Zellengröße von 5 bis 100 Mikron aufweist. Bevorzugter wird eine solche Bewegung so sein, daß sie zur Gewinnung einer mittleren Zellengröße von 10 bis 90 µm in dem anschließend gebildeten Schaumstoff geeignet ist. Das wird in der Regel ein Ausmaß der Scherwirkung von 1000 bis 7000 sec&supmin;¹, bevorzugter von 1500 bis 3000 sec&supmin;¹ darstellen.
So wie bei der Scherbewegung, die nach der anfänglichen Einführung der Öl- und Wasserphasen in die dynamische Mischzone verwendet wurde, gilt auch für die Scherbewegung zur Bewirkung der Bildung der HIPE-Emulsionen, daß diese während des Verfahrens nicht konstant sein muß. Zum Beispiel kann die Rührergeschwindigkeit während des HIPE-Herstellungsverfahrens je nach Wunsch oder Erfordernis gesteigert oder herabgesetzt werden, um Emulsionen zu liefern, welche Schaumstoffe mit den speziellen gewünschten durchschnittlichen Zellengrößenmerkmalen, wie sie zuvor angegeben wurden, bilden.

F) ÜBERFÜHRUNG DES AUS DER DYNAMISCHEN MISCHZONE ABFLIEßENDEN MATERIALS ZUR STATISCHEN MISCHZONE

Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird der emulsionshaltige flüssige Inhalt der dynamischen Mischzone kontinuierlich aus der dynamischen Mischzone abgezogen und in eine statische Mischzone eingeführt, in welcher er weiterem Mischen und Rühren ausgesetzt ist. Die Natur und Zusammensetzung des aus der dynamischen Mischzone abfließenden Materials wird sich selbstverständlich mit der Zeit ändern, wenn das vorliegende Verfahren vom anfänglichen Beginn bis zur anfänglichen Emulsionsbildung in der dynamischen Mischzone weiter zur Bildung der HIPE- Emulsion in der dynamischen Mischzone fortschreitet, wenn das Verhältnis von Wasser zu Öl angehoben wird. Während des anfänglichen Anlauf-Verfahrens kann das aus der dynamischen Mischzone abfließende Material wenig oder gar kein emulgiertes Material enthalten. Nachdem die Emulsionsbildung in der dynamischen Mischzone einsetzt, wird das daraus abfließende Material eine Wasser-in-Öl-Emulsion mit einem relativ niedrigen Verhältnis von Wasser zu Öl gemeinsam mit überschüssigem Öl- und Wasserphasen-Material, das nicht in die Emulsion eingearbeitet wurde, enthalten. Schließlich, nachdem das Verhältnis von Wasser zu Öl der beiden Zuströme in die dynamische Mischzone gesteigert wurde, umfaßt das aus der dynamischen Mischzone abfließende Material in erster Linie eine HIPE-Emulsion gemeinsam mit relativ geringen Anteilen an Öl- und Wasserphasen-Materialien, die nicht in diese HIPE-Emulsion eingearbeitet worden sind.
Sobald ein gleichmäßiger Betriebszustand erreicht ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit des aus der dynamischen Mischzone abfließenden Materials, welches zum Zustrom zu der statischen Mischzone wird, gleich sein der Summe der Strömungsgeschwindigkelten der in die dynamische Mischzone eingeführten Wasser- und Ölphasen. Nachdem die Strömungsgeschwindigkeiten von Wasser und Öl sorgfältig eingestellt wurden, um die Bildung der gewünschten HIPE-Emulsion zu bewirken, wird die Strömungsgeschwindigkeit des aus der dynamischen Mischzone abfließenden Materials in der Regel im Bereich von 35 bis 800 Liter pro Minute für einen Betrieb in industriellem Maßstab sein. Für den Betrieb im Pilotanlagenmaßstab werden die Strömungsgeschwindigkeiten des aus der dynamischen Mischzone abfließenden Materials in der Regel im Bereich von 0,8 bis 9,0 Liter pro Minute liegen.
Das aus der dynamischen Mischzone abfließende Material wird vorzugsweise bei einer Strömungsgeschwindigkeit im Pilotanlagenmaßstab von 0,8 bis 2,2 Liter/Minute abgezogen.
Das kontinuierlich aus der dynamischen Mischzone abgezogene Material wird zur weiteren Bearbeitung kontinuierlich in eine statische Mischzone eingeführt. Die statische Mischzone schafft einen Strömungswiderstand für das flüssige Material aufgrund der Betriebsbedingungen derselben und liefert somit einen Gegendruck für den flüssigen Inhalt der dynamischen Mischzone. Jedoch ist der erste Zweck der statischen Mischzone in dem vorliegenden Verfahren der, das emulgierte Material aus der dynamischen Mischzone emer zusätzlichen Rührbewegung und Mischung zu unterwerfen, um die Bildung der gewünschten stabilen HIPE-Emulsion zu vervollständigen.
Für Zwecke der vorliegenden Erfindung kann die statische Mischzone irgendeinen beliebigen Behälter für flüssige Materialien umfassen, welcher innen so ausgestattet ist, daß er solchen flüssigen Materialien eine Rühr- oder Mischbewegung verleiht, wenn diese Materialien durch den Behälter strömen. Ein typischer statischer Mischer ist ein Spiralmischer, der eine rohrförmige Vorrichtung mit einer inneren Konfiguration in der Form einer Reihe von Spiralen aulwelst, die ihre Richtung jeweils nach 180º der spiraligen Verdrehung umkehren. Jede 180º-Drehung der inneren spiraligen Konfiguration wird ein Gang genannt. In der Regel wird ein statischer Mischer, der 12 bis 32 Schraubengänge aufweist, die sich in Winkeln von 90º schneiden, in dem hiesigen Verfahren verwendbar sein.
In der statischen Mischzone werden dem flüssigen Material in derselben einfach durch die Wirkung der inneren Konfiguration der statischen Mischvorrichtung auf die Flüssigkeit Scherkräfte auferlegt, wenn diese durch die Vorrichtung fließt. In der Regel wird dem flüssigen Inhalt der statischen Mischzone eine solche Scherung in einem Ausmaß von 100 bis 7000 sec&supmin;¹, bevorzugter von 500 bis 3000 sec&supmin;¹, auferlegt.
In der statischen Mischzone wird im wesentlichen das gesamte Wasser- und Ölphasen-Material, das in der dynamischen Mischzone nicht in das emulgierte Material eingebaut wurde, nachdem die Verhältnisse von HIPE- Wasser/Öl erreicht wurden, in eine stabile HIPE-Emulsion umgewandelt. In der Regel wird eine solche HIPE-Emulsion ein Verhältnis von Wasser- zu Ölphase aufweisen, das im Bereich von 12:1 bis 100:1, bevorzuger von 20:1 bis 70:1, liegt. Solche Emulsionen sind in dem Sinne stabil, daß sie sich, mindestens während eines Zeitraums, der ausreicht, um Polymerisation der monomeren Inhalte der Ölphase hierin zu erlauben, nicht in signifikanter Weise in ihre Wasser- und Ölphasen auftrennen.

G) POLYMERISIERBARE HIPE-EMULSION AUS DER STATISCHEN MISCHZONE

Es kann emulgiertes Material kontinuierlich aus der statischen Mischzone mit einer Geschwindigkeit abgezogen werden, die ähnlich oder gleich der Summe der Strömungsgeschwindigkelten der Wasser- und Ölphasen-Ströme ist, die zu der dynamischen Mischzone zugeführt werden. Nachdem das Verhältnis von Wasser zu Öl in den Ausgangsmaterialien auf innerhalb des gewünschten HIPE-Bereichs angehoben und ein gleichmäßiger Zustand der Bedingungen erreicht wurde, wird das aus der statischen Mischzone abfließende Material im wesentlichen eine stabile HIPE-Emulsion umfassen, die zur weiteren Bearbeitung zu einem absorbierenden Schaumstoffmaterial geeignet ist.
Die stabile Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase, die aus der statischen Mischzone abgezogen wird, kann Bedingungen unterworfen werden, die zur Hervorrufung der Polymerisation der polymerisierbaren Monomeren, Comonomeren und Vernetzungsmittel in der Ölphase der genannten stabilen Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase geeignet sind, um dadurch bei anschließender Entwässerung ein polymeres Schaumstoffmaterial zu bilden, wie etwa ein kollabiertes absorbierendes Schaumstoffmaterial, das sich beim Kontakt mit wassengen Körperfluiden, wie nachstehend beschrieben wird, wieder ausdehnt.
Die stabilen HIPE-Emulsionen mit der speziellen zuvor angegebenen Zusammensetzung können in verwendbare absorbierende Schaumstoffmaterialien umgewandelt werden, indem diese HIPE-Emulsionsmaterialien geeigneten Polymerisations- und Entwässerungsbedingungen unterworfen werden. Auf diese Weise werden die monomeren Materialien, die in der äußeren Ölphase der stabilen HIPE-Wasser-in-Öl-Emulsionen vorliegen, unter Bildung einer festen polymeren Struktur in der Form eines zellulären Schaumstoffs polymerisieren. Die durch Polymerisation der speziellen HIPE- Emulsionen, die nach dem vorliegenden Verfahren gewonnen wurden, gebildete Schaumstoffstruktur ist eine solche, die relativ offenzellig ist. Das bedeutet, daß die einzelnen Zellen des resultierenden Schaumstoffs zum größten Teil nicht vollständig voneinander durch polymeres Material, welches die Zellwände ausfüllt, getrennt sind. Somit weisen die Zellen in solchen im wesentlichen offenzelligen Schaumstoffstrukturen interzelluläre Öffnungen oder "Fenster" auf, die groß genug sind, um einen guten Fluidtransfer von einer Zelle zur anderen innerhalb der Schaumstoffstruktur zu ermöglichen. Dadurch werden solche Schaumstoffe als Fluid-Absorbentien besonders wertvoll.
In den im wesentlichen offenzemgen Strukturen jenes Typs, der aus den HIPE-Emulsionen hergestellt werden kann, die ihrerseits nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnen wurden, wird der Schaumstoff im allgemeinen einen vernetzten Charakter aufweisen, wobei die einzelnen Zellen durch eine Vielzahl miteinander verbundener, dreidimensional verzweigter Bahnen definiert sind. Die Stränge des Polymermaterials, die die verzweigten Bahhen der offenzelligen Schaumstoffstruktur ausmachen, können als "Streben" bezeichnet werden. Offenzellige Schaumstoffe mit einer typischen strebenartigen Struktur sind in beispielhafter Weise in der mikrofotografischen Aufnahme von Fig. 1 gezeigt.
Die Polymerisation der HIPE-Emulsionen hierin zur Bildung der absorbierenden Schaumstoffe kann dadurch bewirkt werden, daß die HIPE- Emulsion in einen geeigneten Polymerisationsbehälter eingebracht und die Emuision darin Härtungsbedingungen unterworfen wird. Solche Härtungsbedingungen können ein Aufrechterhalten einer Temperatur von 55ºC bis 90ºC während eines Zeitraums von 4 bis 24 Stunden umfassen. Die so hergestellten Schaumstofftnaterialien werden im allgemeinen anschließend welterbearbeitet, um sie zur Verwendung als Fluid-Absorbentien geeignet zu machen. Weitere Bearbeitungsschritte können zum Beispiel umfassen: a) Waschen der Schaumstoffstruktur zur Entfernung restlichen Wasserphasenmaterials aus den Zellen des Schaumstoffs, b) Behandlung der Schaumstoffstruktur mit hydrophilisierenden Mitteln, um die inneren Oberflächen des Schaumstoffs zur Absorption von hydrophilen Flüssigkeiten, wie etwa wässerigen Körperfluiden, geeigneter zu machen, c) Entwässerung durch Kompression und/oder Erhitzen zur Entfernung von restlichem Wasser daraus bis zu dem Punkt, wo solche Schaumstoffe als Absorbentien für wässerige Körperfluide wirksam sind, und/oder d) Schneid- oder andere Formungsverfahren zur Gewinnung des Schaumstoffmaterials in geeigneter Form zum Einbau in absorbierende Produkte. Die absorbierenden Schaumstoffmaterialien, die aus den gemäß dem hiesigen Verfahren hergestellten HIPE-Emulsionen gewonnen werden können, sind detaillierter in der US-Patentanmeldung von DesMarais, Stone, Thompson, Young, Lavon und Dyer mit der Seriennr. 07,743.839 (P&G Case Nr.4451), die am 21. August 1991 angemeldet wurde, beschrieben.

VORRICHTUNG

Das kontinuierliche Herstellungsverfahren der HIPE-Emulsion hierin kann unter Verwendung üblicher Flüssigkeitsbehandlungseinrichtungen und -anlagen durchgeführt werden. Eine typische Anordnung einer solchen Einrichtung und Anlage wird in dem schematischen Fließdiagramm gezeigt, das in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt, kann die zur Durchführung des hiesigen Verfahrens verwendbare Anlage einen Ölphasen-Tank 1 und einen Wasserphasen-Tank 2 umfassen. Flüssige Ölphase wird durch die Ölphasen-Zuleitung 3, über eine Ölphasen-Pumpe 5 und einen Ölphasen-Wärmetauscher 7 sowie ein Ölphasen-Meßrohr 9 in einen dynamischen Mischbehälter 11 eingeleitet. In ähnlicher Weise wird flüssiges Wasserphasenmaterial durch die Wasserphasen-Zuleitung 4 über eine Wasserphasen-Pumpe 6, einen Wasserphasen- Wärmetauscher 8 und ein Wasserphasen-Meßrohr 10 in den dynamischen Mischbehälter 11 eingeleitet.
Der dynamische Mischbehälter 11 ist mit einer Entlüftungsleitung 12 versehen. Das Abziehen der Luft aus dem dynamischen Mischbehälter wird durch ein Lüftungsventil 13 gesteuert. Ablüftung ist während der Befüllung des Behälters erforderlich und kann nach Bedarf vorgenommen werden, um in dem dynamischen Mischbehälter 11 eine vollkommen flüssige Umgebung aufrechtzuerhalten. Die Messrohre 9 und 10 sind erforderlich, um gleichmäßige Strömungsflüsse der Öl- und Wasserphasen in den Mischer zu gewährleisten, und sollten eine solche Größe haben, daß sie eine Druckdifferenz zwischen den Zufuhrleitungen und dem Mischbehälter von etwa 13,8 kPa (2 PSI) bei der beabsichtigten Strömungsgeschwindigkeit des Verfahrens ergeben.
Der dynamische Mischbehälter 11 ist auch mit einem Nadelrührer 14 ausgestattet. Der Nadelrührer selbst umfaßt eine Welle 15, die eine Anzahl, z.B. 16 oder 17, Gänge von zylindrischen Rührernadeln 16 aufweist, die sich von der Rührerwelle radial nach außen erstrecken. Diese Gänge von Rührernadeln sind in vier Reihen angeordnet, die entlang eines Abschnitts der Länge der Rührerwelle verlaufen, wobei die Reihen mit Winkeln von 90º rund um den Umfang der Rührerwelle angeordnet sind. Die Reihen der Rührernadeln sind entlang der Länge der Rührerwelle versetzt, sodaß Gänge, die senkrecht zueinander sind, sich nicht in der gleichen radialen Ebene befmden, die sich von der Achse der Welle erstreckt. Der Rührer 14 wird dazu verwendet, dem flüssigen Inhalt des dynamischen Mischbehälters 11 eine Scherbewegung zu verieihen, um in diesem dynamischen Mischbehälter emulgiertes Material zu bilden. Ein solches emulgiertes Material wird aus dem dynamischen Mischbehälter 11 durch die aus dem dynamischen Mischer wegführende Leitung 17 abgezogen und wird dabei in einen statischen Mischbehälter 18 eingeleitet.
Das emulgierte flüssige Material wird einer weiteren Rührung oder Mischung in dem statischen Mischbehälter 18 unterzogen und wird von diesem durch die aus dem statischen Mischer wegführende Abflußleitung 19 abgezogen. Ein solches abfließendes Material kann, wenn es in der Form einer stabilen HIPE-Emulsion vorliegt, durch die Abflußleitung 19 und durch ein Abflußventil 20 des statischen Mischers in einen geeigneten Polymerisationsbehälter 21 gebracht werden. Die stabile HIPE-Emulsion im Polymerisationsbehälter 21 kann Polymerisationsbedingungen ausgesetzt werden, um ein gewünschtes absorbierendes Schaumstoffmaterial zu bilden.

BEISPIELE

Die Herstellung von Emulsionen mit hohem Anteil an interner Phase und deren anschließende Polymerisation und Entwässerung zu absorbierenden Schaumstoffmaterialien werden in den folgenden Beispielen erläutert. Die angegebenen Verfahrensmaßnahmen werden im allgemeinen im Maßstab einer Semipilotanlage durchgeführt, wobei eine Vorrichtung verwendet wird, die im wesentlichen ähnlich der zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 2 der Zeichnung beschriebenen ist.

BEISPIEL 1

Kalziumchlorid (320 g) und Kaliumpersulfat (48 g) werden in 32 Liter destilliertem Wasser gelöst. Das liefert den Wasserphasen-Zustrom, der in dem folgenden Verfahren zur Bildung einer HIPE-Emulsion verwendet werden soll.
Zu einer Monomer-Kombination, die Styrol (420 g), Divinylbenzol (660 g) und 2-Ethylhexylacrylat (1920 g) umfaßt, werden Sorbitan-Monooleat (450 g als SPAN 80) und Sorbitan-Trioleat (150 g als SPAN 85) zugesetzt. Nach dem Mischen stellt dies den Ölphasen-Zustrom dar, der in dem folgenden Verfahren zur Bildung einer HIPE-Emulsion verwendet werden soll.
Bei Flüssigkeitstemperaturen im Bereich von 55º C bis 65º C werden getrennte Ströme der Ölphase und der Wasserphase in eine dynamische Mischvorrichtung eingeleitet. Sorgfältiges Mischen der vereinigten Ströme in der dynamischen Mischvorrichtung wird mit Hilfe eines Nadelrührers bewirkt. Bei diesem Betriebsmaßstab umfaßt ein geeigneter Nadelrührer eine zylindrische Welle von etwa 18 cm Länge mit einem Durchmesser von etwa 1,9 cm. Die Welle weist zwei Reihen von 17 und zwei Reihen von 16 zylindrischen Nadeln auf, wobei jede einen Durchmesser von 0,5 cm aufweist und sich von der Mittelachse der Welle bis zu einer Länge von 1 cm radial nach außen erstreckt. Die vier Reihen sind im Winkel von 90º rund um den Umfang der Rührerwelle angeordnet, wobei die Reihen, die senkrecht zueinander stehen, entlang der Länge der Welle versetzt sind, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Der Nadelrührer ist in einem zylindrischen Mantel gelagert, was die dynamische Mischvorrichtung bildet, und die Nadeln des Rührers haben von den Wänden des zylindrischen Mantels einen Abstand von 0,8 mm. Der Rührer wird mit einer Geschwindigkeit von 90º Umdrehungen pro Minute betrieben.
Ein statischer Mischer (20,32 cm (8 Inch) Länge mal 0,64 cm (1/4 Inch) Außendurchmesser mal 0,48 cm (0,19 Inch) Innendurchmesser) mit der schraubenartigen Innenkonfiguration, die zuvor beschrieben wurde, wird stromabwärts der dynamischen Mischvorrichtung montiert, um in dem dynamischen Mischer Gegendruck zu schaffen. Diese Maßnahme hilft, die dynamische Mischvorrichtung, die den zylindrischen Mantel mit seinem Nadelrührer umfaßt, mit Flüssigkeit gefüllt zu halten. Der statische Mischer hilft auch sicherzustellen, daß entsprechende und vollständige Bildung einer HIPE-Emulsion aus der Öl- und der Wasserphase entsteht.
Eine Emulsion, die in der Folge das gewünschte Verhältnis von Wasser- zu Ölphase aufweist, wird stufenweise erreicht. Zuerst werden die Strömungsgeschwindigkeiten so eingestellt, daß drei Gewichtsteile Wasserphase und ein Gewichtsteil Ölphase in die dynamische Mischvorrichtung mit dem Nadelrührer eintreten. Das Verhältnis von Wasser- zu Ölphase wird während eines Zeitraums von wenigen Minuten gesteigert, bis ein Verhältnis von 12 bis 13 Teilen Wasserphase zu einem Teil Ölphase in den dynamischen Mischer mit einer Geschwindigkeit von 15 ml/sec eintritt. Die Strömungsgeschwindigkeit des Öls wird stufenweise herabgesetzt, sodaß das Gewichtsverhältnis von Wasserphase/Ölphase nahe bei 25:1 liegt. In dieser Stufe fällt die Viskosität der aus dem statischen Mischer austretenden Emulsion ab. (Optisch wird zu diesem Zeitpunkt die weißliche Mischung stärker durchscheinend.)
Die Strömungsgeschwindigkeit der Ölphase wird anschließend weiter bis zu einem Punkt herabgesetzt, wo das gewünschte Gewichtsverhältnis von Wasserphase/Ölphase von 30-33:1 erreicht ist. Optisch strömt die Emulsion zu diesem Zeitpunkt aus der Öffnung des statischen Mischers mit der Konsistenz von Schlagsahne und "stellt sich ein" auf eine Konsistenz, die an cremiges Joghurt erinnert.
Zu diesem Zeitpunkt ist die aus dem statischen Mischer austretende Emulsion fertig zum Härten. Die Emulsion wird zu einer im allgemeinen rechteckigen Form geführt, die aus Polyethylen hergestellt ist und die Dimensionen von 38 cm Länge, 25 cm Breite und 22 cm Tiefe aufweist. Die Emulsion wird in solche Formen eingegossen, bis jede Form etwa 20.000 ml der zu härtenden Emulsion enthält.
Die Härtung erfolgt durch Einbringen der die Emulsion enthaltenden Formen in einen Härtungsofen bei einer Temperatur von 66º C während eines Zeitraums von etwa 16 Stunden. Nach der Härtung enthält das resultierende feste polymerisierte Schaumstoffmaterial bis zu 98 % Wasser und ist weich und tropfnaß beim Angreifen.
Das Schaumstoffmaterial kann zu diesem Zeitpunkt einem weiteren Behandlungsverfahren unterzogen werden, um es zur Verwendung als ein Absorbens für wässerige Körperfluide geeignet zu machen. Eine solche weitere Behandlung kann ein Waschen des Schaumstoffs zur Abtrennung der restlichen Wasser- und Ölphasen-Komponenten, eine Behandlung des Schaumstoffs mit hydrophilisierenden Mitteln, um dessen innere Oberflächen hydrophiler zu machen, und eine Entwässerung, um im wesentlichen trockenes Schaumstoffmaterial zu erhalten, umfassen.
Wenn das nach hiesiger Beschreibung hergestellte Schaumstoffmaterial getrocknet und einer mikrofotografischen Bildanalyse in der oben beschriebenen Weise unterworfen wird, kann festgestellt werden, daß ein solches Schaumstoffmaterial eine durchschnittliche Zellengröße von etwa 40 µm aufweist.

BEISPIEL II

Eine andere HIPE-Emulsion (und das in der Folge daraus entstehende polymere Schaumstoffmaterial) wird in der gleichen allgemeinen Weise, wie zuvor in Beispiel I angegeben wurde, hergestellt. Bei diesem Beispiel werden die Verfahren zur Herstellung der Emulsion und zur Polymerisation wie in Beispiel I mit den folgenden Unterschieden in Materialien, Konzentrationen und Bedingungen vorgenommen:
1) Eine Emulgatormischung von 480 g SPAN 80 und 120 g SPAN 85 wird in der Ölphase verwendet.
2) Es wird ein statischer Mischer mit 14 Inch Länge x 3/8 Inch AD (35,6 cm x 0,95 cm) stromabwärts der dynamischen Mischvorrichtung verwendet.
3) Der Nadelrührer in dem dynamischen Mischer wird mit einer Geschwindigkeit von 850 Umdrehungen pro Minute betrieben.
4) Das endgültige Gewichtsverhältnis von Wasser- zu Ölphase der hergestellten HIPE-Emulsion beträgt 31:1.
5) Es wird eine Härtungstemperatur von 66ºC verwendet.
Nach dem Trocknen wie in Beispiel 1 wird der Schaumstoff vom Beispiel II einer mikrofotografischen Bildanalyse unterworfen und es zeigt sich, daß er eine Zellengröße von 37 µm hat.

BEISPIEL III

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines weiteren Typs einer HIPE-Emulsion (und des in der Folge daraus hergestellten resultierenden polymeren Schaumstoffmaterials), welche in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt.
Kalziumchlorid (36,32 kg) und Kaliumpersulfat (568 g) werden in 378 Liter Wasser gelöst. Dadurch entsteht der Wasserphasenstrom, der in einem kontinuierlichen Verfahren zur Bildung einer HIPE-Emulsion verwendet werden soll.
Zu einer Kombination von Monomeren, die Styrol (1600 g), Divinylbenzol, 55 % technische Reinheit, (1600 g) und 2-Ethylhexylacrylat (4800 g) umfaßt, wird Sorbitan-Monolaurat (960 g als SPAN 20) zugesetzt. Nach dem Mischen wird diese Stoffkombination über Nacht absetzen gelassen. Der Überstand wird abgezogen und in einem kontinuierlichen Verfahren zur Bildung einer HIPE-Emulsion als die Ölphase verwendet. (Etwa 75 g eines klebrigen Rückstands werden verworfen.)
Bei einer Temperatur der wässerigen Phase von 48-50º C und einer Temperatur der Ölphase von 22ºC werden getrennte Ströme der Ölphase und Wasserphase in eine dynamische Mischvorrichtung eingeleitet. Sorgfältiges Mischen der vereinigten Ströme in der dynamischen Mischvorrichtung wird mit Hilfe eines Nadelrührers erreicht. Bei diesem Betriebsmaßstab weist ein geeigneter Nadelrührer eine zylindrische Welle mit etwa 21,6 cm Länge und einem Durchmesser von etwa 1,9 cm auf. Die Welle trägt, wie in Beispiel I beschrieben, vier Reihen von Nadeln, wobei zwei Reihen 17 Nadeln und zwei Reihen 16 Nadeln enthalten und jede Nadel einen Durchmesser von 0,5 cm hat und sich von der Mittelachse der Welle zu einer Länge von 1,6 cm nach außen erstreckt. Der Nadelrührer ist in einem zylindrischen Mantel gelagert, was die dynamische Mischvorrichtung bildet, und die Nadeln haben einen Abstand von 0,8 mm von den Wänden des zylindrischen Mantels.
Ein statischer Spiralmischer wird stromabwärts der dynamischen Mischvorrichtung montiert, um einen Gegendruck in dem dynamischen Mischer zu bewirken und eine verbesserte Inkorporierung der Bestandteile in die Emulsion zu liefern, die in der Folge gebildet wird. Ein solcher statischer Mischer hat eine Länge von 14 Inch (35,6 cm) mit einem äußeren Durchmesser von 0,5 Inch (1,3 cm). Der statische Mischer ist ein TAH Industries Modell 070-821, das durch Abschneiden von 2,4 Inch (6,1 cm) modifiziert ist.
Die kombinierte Mischvorrichtungsanordnung wird mit der Ölphase und der Wasserphase in einem Verhältnis von zwei Teilen Wasser zu einem Teil Öl gefüllt. Die dynamische Mischvorrichtung wird entlüftet, um die Luft herauszulassen, während die Vorrichtung vollständig gefüllt wird. Die Strömungsgeschwindigkeiten während der Füllung betragen 1,127 g/sec für die Ölphase und 2,19 cm³/sec für die Wasserphase.
Sobald die Vorrichtung gefüllt ist, wird in dem dynamischen Mischer zu rühren begonnen, wobei die Rührerumdrehung 1800 UpM beträgt. Die Strömungsgeschwindigkeit der Wasserphase wird dann ständig bis zu einer Geschwindigkeit von 35,56 cm³/sec während eines Zeitraums von 130 sec angehoben. Der Gegendruck, der durch den dynamischen und den statischen Mischer zu diesem Zeitpunkt hervorgerufen wird, beträgt 7,5 PSI (51,75 kPa). Die Rührergeschwindlgkeit wird dann gleichmäßig auf eine Geschwindigkeit von 1200 UpM während eines Zeitraums von 60 sec herabgesetzt. Der Gegendruck fällt auf 4,5 PSI (31,05 kPa). Zu diesem Zeitpunkt wird die Rührergeschwindigkeit unmittelbar auf 1800 Upm angehoben. Der Gegendruck des Systems bleibt anschließend konstant bei 4,5 PSI (31,05 kPa).
Die gebildete Emulsion, die zu diesem Zeitpunkt aus dem statischen Mischer strömt, wird in Rubbermaid-Wirtschaftsvorratsbehältern für Kühlnahrung, Modell 3500, aufgefangen. Diese Behälter sind aus Polyethylen mit Lebensmittelqualität hergestellt und haben Nennabmessungen von 18" x 26" x 9" (45,7 cm x 66 cm x 22,9 cm). Die tatsächlichen Innendimensionen dieser Behälter sind 15" x 23" x 9" (38,1 cm x 58,4 cm x 22,9 cm). Diese Behälter werden mit einem Film einer Lösung behandelt, die eine 20%ige Lösung von SPAN 20 in einem gleichen Gewicht einer Lösungsmittelmischung aus Xylol und Isopropanol besteht. Die Lösungsmittelmischung wird verdampfen gelassen und läßt nur das SPANR 20 zurück. Es werden in jedem Behälter 47 Liter Emulsion aufgefangen.
Die die Emulsion enthaltenden Behälter werden in einem bei 65ºC gehaltenen Raum 18 Stunden lang aufbewahrt, um die Polymerisation der Emulsion in den Behältern hervorzurufen und dabei polymeres Schaumstoffmaterial zu bilden. Nach Abschluß der Härtung wird das nasse gehärtete Schaumstoffmaterial aus den Härtungsbehältern entnommen.
Das Schaumstoffmaterial wird zu diesem Zeitpunkt einer weiteren Bearbeitung unterworfen, um den Schaumstoff zu entwässern und dabei eine Restmenge des Hydrophilisierungsmittels CaCl&sub2; in der Schaumstoffstruktur zu belassen. Nach dieser Bearbeitung hat das Schaumstoffmaterial einen restlichen Wassergehalt von 5 % - 7 %, bezogen auf das Gewicht des polymerisierten Materials (inklusive Hydratationswasser), und enthält restliches Sorbitan-Monolaurat in einer Menge von etwa 11 Gew.-% und hydratisiertes Kalziumchlorid in einer Menge von etwa 5 Gew.-% (bezogen auf wasserfrei).
Ein solcher Schaumstoff ist vom Typ "dünn-bis-er-naß-ist", was bedeutet, daß ein solcher Schaumstoff bei der Entwässerung auf eine relativ kleine Abgreifhöhe kollabiert, jedoch in der Abgreifhöhe wieder zunimmt, wenn er mit wässerigen Körperfluiden in Kontakt kommt und sie anschließend in sich aufsaugt. Das Dünn-bis-es-naß-ist-Schaumstoffmaterial, das gemäß diesem Beispiel III hergestellt ist, wird in seinem expandierten Zustand eine mittlere Zellengröße von etwa 15 µm aufweisen.

BEISPIEL IV

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung noch einer weiteren Art von HIPE-Emulsion (und des anschließend daraus hergestellten resultierenden polymeren Dünn-bis-es-naß-ist-Schaumstoffmaterials), welche in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt.
Kalziumchlorid (36,32 kg) und Kaliumpersulfat (568 g) werden in 378 Liter Wasser gelöst. Dadurch wird der Wasserphasen-Strom bereitgestellt, der im anschließenden Verfahren zur Bildung der HIPE-Emulsion verwendet werden soll.
Zu einer Kombination von Monomeren, die Styrol (1600 g), Divinylbenzol, 55 % technische Reinheit, (1600 g) und 2-Ethylhexylacrylat (4800 g) umfaßt, wird Sorbitan-Monolaurat (480 g als SPAN 20) und eine Mischung von Sorbitan-Monolaurat und Sorbitan-Monopalmitat (240 g SPAN 20 und 240 g SPAN 40) zugesetzt, um die Auflösung des SPAN 40 zu erleichtern. Nach der Mischung wird diese Ölphase über Nacht absetzen gelassen. Der Überstand wird abgezogen und im folgenden Verfahren eingesetzt. Etwa 75 g eines klebrigen Rückstands werden verworfen.
Bei einer Temperatur der wässerigen Phase von 48-50º C und einer Temperatur der Ölphase von 22º C werden getrennte Ströme der Ölphase und Wasserphase in eine dynamische Mischvorrichtung eingeleitet. Sorgfältiges Mischen der vereinigten Ströme in der dynamischen Mischvorrichtung wird mit Hilfe eines Nadelrührers erreicht. Bei diesem Betriebsmaßstab weist ein geeigneter Nadelrührer eine zylindrische Welle von etwa 21,6 cm Länge und einem Durchmesser von etwa 1,9 cm auf. Die Welle trägt vier Reihen von Nadeln, zwei Reihen mit 17 Nadeln und zwei Reihen mit 16 Nadeln, von denen jede einen Durchmesser von 0,5 cm hat und sich von der Mfttelachse der Welle nach außen bis zu einer Länge von 1,6 cm erstreckt. Der Nadelrührer ist in einem zylindrischen Mantel gelagert, was die dynamische Mischvorrichtung bildet, und die Nadeln weisen von den Wänden des zylindrischen Mantels einen Abstand von 0,8 mm auf.
Ein statischer Spiralmixer (35,6 cm (14 Inch) Länge mal 1,3 cm (1/2 Inch) Außendurchmesser, ein TAH Industries Modell 070-821, der durch Abschneiden von 6,1 cm (2,4 Inch) modifiziert ist) ist stromabwärts der dynamischen Mischvorrichtung angeordnet, um in dem dynamischen Mischer ein Gegendruck zu bewirken und eine Gleichmäßigkeit der Emulsion zu schaffen.
Die kombinierte Mischvorrichtung wird mit Ölphase und Wasserphase in einem Verhältnis von zwei Teilen Wasser zu einem Teil Öl gefüllt, wobei die Vorrichtung ablüften gelassen wird, um während der vollständigen Füllung der Vorrichtung die Luft entweichen zu lassen. Die Strömungsgeschwindigkeiten während der Füllung betragen 1,5 glsec für die Ölphase und 3,0 cm³/sec für die Wasserphase.
Nach dem Füllen wird zu rühren begonnen, wobei sich der Rührer mit 1800 Upm dreht. Die wässerige Phase wird dann gleichmäßig während eines Zeitraums von 40 Sekunden in ihrer Strömung auf eine Geschwindigkeit von 43,50 cm³/sec angehoben. Der von dem dynamischen und dem statischen Mischer zu diesem Zeitpunkt bewirkte Gegendruck beträgt 8,5 PSI. Die Rührergeschwindigkelt wird dann gleichmäßig während eines Zeitraums von 60 Sekunden auf eine Geschwindigkeit von 1400 Upm herabgesetzt. Der Gegendruck fällt auf 31,05 kPa (4,5 PSI). Zu diesem Zeitpunkt wird die Rührergeschwindigkeit augenblicklich auf 1800 Upm angehoben. Der Gegendruck des Systems bleibt anschließend konstant bei 31,05 kPa (4,5 PSI).
Die gebildete Emulsion wird in Rubbermald-Wirtschaftsvorratsgefäßen für Kühihahrung, die aus Polyethylen mit Lebensmittelqualität hergestellt sind, Modell 3500, und Nennabmessungen von 45,7 cm mal 66 cm mal 22,86 cm (18 Inch mal 26 Inch mal 9 Inch) Tiefe aufweisen, aufgefangen, wobei die tatsächlichen Innendimensionen 38,1 cm mal 58,42 cm mal 22,86 cm (15 Inch mal 23 Inch mal 9 Inch) betragen. Die Formen werden mit einem Film einer Lösung vorbehandelt, die eine 20%ige Lösung von SPAN 20 in Xylol umfaßt (die über Nacht absetzen gelassen wurde, wobei nur der klare Überstand verwendet wird). Die Formen werden vorgeheizt, was bewirkt, daß das Xylol abdampft und nur das SPAN 20 zurückläßt. Es werden 47 Liter Emulsion in jeder Form aufgefangen.
Die gefüllten Formen werden dann in einem auf 65ºC gehaltenen Raum 18 Stunden lang zur Härtung der Emulsion in demselben gehalten. Nach Beendigung der Härtung wird das nasse gehärtete Schaumstoffmaterial aus den Härtungsbehältern entnommen. Der Schaumstoff enthält zu diesem Zeitpunkt 30 bis 40 mal das Gewicht des polymerisierten Materials (30-40X) an restlicher Wasserphase, die gelöste Emulgatoren, Elektrolyt und Initiator enthält. Das Schaumstoffmaterial wird mit einem scharfen auf- und abgehenden Sägeblatt zu Blättern geschnitten, deren Abgreifhöhe 0,350 Inch (0,89 cm) beträgt. Diese Blätter werden dann einer Kompression in einer Reihe von drei Quetschwalzen ausgesetzt, die stufenweise den restlichen Gehalt an Wasserphase des Schaumstoffs auf das etwa 6-fache (6X) des Gewichts des polymerisierten Materials herabsetzen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Blätter dann neuerlich mit 1%iger CaCl&sub2;-Lösung bei 60ºC gesättigt und in einer Quetsche auf einen Gehalt an Wasserphase von etwa 10X ausgepreßt.
Die Schaumstoffblätter, die nun etwa 10X dessen enthalten, was im wesentlichen eine 1 %ige CaCl&sub2;-Lösung ist, werden durch eine endgültige Quetsche, die mit einem Vakuumschlitz ausgestattet ist, hindurchgeschickt. Die letzte Quetschung reduziert den Gehalt an CaCl&sub2;-Lösung auf das etwa 5- fache (5X) des Gewichts des Polymers. Der Schaumstoff bleibt nach der endgültigen Abquetschung komprimiert mit einer Abgreifhöhe von etwa 0,080 Inch (0,2 cm). Der Schaumstoff wird dann in einem Umluftofen bei etwa 60ºC während etwa 3 Stunden getrocknet. Durch eine solche Trocknung reduziert sich der Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 5-7 %, bezogen auf das Gewicht des polymerisierten Materials.
Ein solcher Schaumstoff ist vom Typ "dünn-bis-er-naß-ist", was bedeutet, daß dieser Schaumstoff nach der Entwässerung in einem kollabierten relativ dünnen Zustand verbleibt, seine Abgreifhöhe jedoch wieder steigert, wenn er mit wässerigen Körperfluiden in Kontakt kommt und sie anschließend in sich aufsaugt. Das Dünn-bis-es-naß-ist-Schaumstoffmaterial, das gemäß diesem Beispiel W hergestellt wurde, wird in seinem expandierten Zustand eine mittiere Zellengröße von etwa 12 µm aufweisen.
HIPE-Emulsionen, die in Übereinstimmung mit dem kontinuierlichen Verfahren hierin hergestellt und zur anschließenden Polymerisation und Entwässerung besonders gut verwendbar sind, um absorbierende dünn-bis- sie-naß-sind-Schaumstoffe zu bilden, können durch Auswahl bestimmter bevorzugter Verfahrensparameter hergestellt werden. Insbesondere können die HIPE-Emulsionen, die Dünn-bis-sie-naß-sind-Schaumstoffe bilden, hergestellt werden unter Verwendung von:
A) Ölphasen-Emulgatoren, die ausgewählt sind aus Sorbitan-Monolaurat (z.B. SPAN 20) und Kombinationen (z.B. in einen Gewichtsverhältnis von 1:1 bis 10:1) von Sorbitan-Monolaurat (z.B. SPAN 20) und einem Co-Emulgator, der ausgewählt ist aus Polyglycerin-Fettsäureestern und Sorbitan-Monopalmitat (z.B. SPAN 40);
B) einer Temperatur der dynamischen Mischzone im Bereich von 25ºC bis 50ºC oder sogar 25ºC bis 60ºC;
C) einer Scherbewegung in der dynamischen Mischzone, die ausreicht, um in der Folge eine Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase zu bilden, die bei anschließender Polymerisation einen Schaumstoff mit einer durchschnittlichen Zellengröße von 5 bis 30 µm ergibt; und vorzugsweise
D) relativ höheren Verhältnissen von Glas-Monomer zu Gummi- Comonomer in der Ölphase, sodaß zum Beispiel das Molverhältnis von Glas-Monomer zu Gummi-Comonomer im Bereich von 1:2 bis 1:1 liegt.

Claims

1. Ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase, welche Emulsion für anschließende Polymerisation und Entwässerung geeignet ist, um hiebel ein absorbierendes Schaumstoffmaterial, wie etwa ein kollabiertes, jedoch expandierbares absorbierendes Schaumstoffmaterial zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren umfaßt:

A. Bereitstellen eines flussigen Zustroms einer Ölphase, die umfaßt:

(i) zu 3 Gew.-% bis 41 Gew.-% ein oder mehrere im wesentlichen wasserunlösliche Monomere auf Styrolbasis;

(ii) zu 27 Gew.-% bis 73 Gew.-% eine im wesentlichen wasserunlösliche, monofunktionelle Gummi-Comonomer-Komponente, die aus Alkylacrylaten, Alkylmethacrylaten, Allylacrylaten, Butadien, substituierten Butadienen, Vinylidenhalogeniden oder Kombinationen solcher Comonomerer und Comonomerarten ausgewählt ist;

(iii) wobei das Molverhältnis eines oder mehrerer Monomerer auf Styrolbasis zu monofunktioneller Gummi-Comonomer-Komponente in der Ölphase im Bereich von 1:25 bis 1,5:1 liegt;

(iv) zu 8 Gew.-% bis 40 Gew.-% eine im wesentlichen wasserunlösliche Vernetzungsmittel-Komponente;

(v) zu 2 Gew.-% bis 33 Gew.-% eine Emulgator-Komponente, die in der Ölphase löslich und zur Bildung einer stabilen Wasser-in-Öl- Emulsion geeignet ist;

B. Bereitstellen eines flüssigen Zustroms einer Wasserphase, die eine wässerige Lösung mit einem Gehalt von 0,2 Gew.-% bis 40 Gew.-% eines wasserlöslichen Elektrolyten umfaßt;

C. gleichzeitiges Einführen der genannten flüssigen Zuströme in eine dynamische Mischzone mit solchen Fließgeschwindigkeiten, daß das anfängliche Gewichtsverhältnis von eingeleiteter Wasserphase zu Ölphase im Bereich von 2:1 bis 10:1 liegt;

D. Unterwerfen der vereinigten Zuströme einer ausreichenden Scherbewegung in der genannten dynamischen Mischzone, um mindestens teilweise eine emulgierte Mischung in der genannten Zone zu bilden, wobei gleichmäßige, nicht-pulsierende Fließgeschwindigkeiten für die Ströme von Öl- und Wasserphase aufrechterhalten werden;

E. ständiges Steigern des Verhältnisses von in die genannte dynamische Mischzone eingeführtem Wasser- zu Öl-Zustrom auf innerhalb des Bereichs von 12:1 bis 100:1 mit einer Stelgerungsgeschwindigkeit, die die emuigierte Natur des Inhalts der genannten dynamischen Mischzone nicht zerstört, während der emulgierte Inhalt der genannten dynamischen Mischzone auf einer Temperatur von 25º C bis 70º C oder von 25ºC bis 60ºC gehalten wird und der emulgierte Inhalt der genannten Zone einer fortdauernden Scherbewegung unterworfen wird, die ausreicht, um in der Folge eine Emuision mit hohem Anteil an interner Phase zu bilden, die bei anschließender Polymerisation einen Schaum mit einer durchschnittlichen Zellengröße von 5 bis 100 µm ergibt:

F. kontinuierliches Abziehen des emulgierten Inhalts der genannten dynamischen Mischzone und kontinuierliches Einielten des genannten emulgierten Inhalts in eine statische Mischzone, in welcher der genannte emulgierte Inhalt weiters einer ausreichenden Schermischung unterworfen wird, um hiebei vollständig eine stabile Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase mit einem Gewichtsverhältnis von Wasser- zu Ölphase von 12:1 bis 100:1 zu bilden; und

G. kontinuierliches Abziehen der genannten Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase aus der genannten statischen Mischzone, sodaß die genannte stabile Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase anschließend polymerisiert und entwässert werden kann, um ein festes absorbierendes Schaumstoffmaterial zu bilden.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:

A. der flüssige Zustrom der Ölphase umfaßt:

(i) zu 7 Gew.-% bis 40 Gew.-% ein oder mehrere im wesentlichen wasserunlösliche Monomere auf Styrolbasis; und/oder

(ii) zu 27 Gew.-% bis 66 Gew.-% eine im wesentlichen wasserunlösliche, monofunktionelle Gummi-Comonomer-Komponente; und/oder

(iii) wobei das Molverhältnis von Monomer-Komponente auf Styrolbasis zu monofunktioneller Gummi-Comonomer-Komponente in der Ölphase im Bereich von 1:2 bis 1:1 liegt; und/oder

(iv) zu 10 Gew.-% bis 25 Gew.-% eine im wesentlichen wasseruniösliche Vernetzungsmittel-Komponente; und/oder

(v) zu 4 Gew.-% bis 25 Gew.-% eine Emulgator-Komponente, die in der Ölphase löslich und geeignet ist, eine stabile Wasser-in-Öl- Emulsion zu bilden; und/oder

B. der flüssige Zustrom der Wasserphase eine wässerige Lösung mit einem Gehalt von 0,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% wasserlöslichem Elektrolyt umfaßt; und/oder

C. das anfängliche Gewichtsverhältnis von eingeleiteter Wasserphase zu Ölphase im Bereich von 2,5:1 bis 5:1 liegt; und/oder

D. die Scherbewegung auf die vereinigten Zuströme mit einer Geschwindigkeit von 1500 - 3000 sec-1 erfolgt; und/oder

E das Verhältnis von Wasser- zu Öl-Zustrom im Bereich von 20:1 bis 70:1 liegt, der emulgierte Inhalt der genannten dynamischen Mischzone bei einer Temperatur von 35ºC bis 65ºC, oder von 25ºC bis 50ºC, vorliegt, die kontinuierliche Scherbewegung bei einer Geschwindigkeit von 1500 bis 3000 sec-1 erfolgt, der Schaumstoff eine durchschnittliche Zellengröße von 10 bis 90 µm aufweist; und/oder

F. die stabile Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase ein Gewichtsverhältnis von Wasser- zu Ölphase von 20:1 bis 70:1 aufweist.

3. Das Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß:

A. (ii) die im wesentlichen wasserunlösliche, monofunktionelle Gummi-Comonomer-Komponente Comonomerarten umfaßt, die aus Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Butadien, Isopren oder Kombinationen dieser Comonomerarten ausgewähit sind; und/oder

(iv) die im wesentlichen wasserunlösliche Vernetzungsmittel-Komponente eine difunktionelle Monomerart ist, die aus Divinylbenzol, Divinyltoluol, Diallylphthalat, einem oder mehreren diacrylatsauren Estern eines Polyols oder Kombinationen solcher difunktioneller Monomerarten ausgewählt ist; und/oder

(v) die Emulgator-Komponente einen Emulgator umfaßt, der aus Sorbitan-Fettsäureestern, Polyglycerin-Fettsäureestern, Polyoxyethylen-Fettsäuren und -estern oder Kombinationen solcher Emulgatoren ausgewählt ist; und/oder

B. die den wasserlöslichen Elektrolyt enthaltende wässerige Lösung ein oder mehrere wasserlösliche Salze eines Alkalimetalls oder Erdalkalimetalls umfaßt; und/oder

E. die kontinuierliche Scherbewegung mit Hilfe eines Nadellaufrades erfolgt, wobei der Schaumstoff eine durchschnittliche Zellengröße von 5 bis 30 µm aufweist.

4. Das Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß:

A. (iv)die difunktionelle Monomerart Divinylbenzol ist;

und/oder

(v) die Emulgator-Komponente Sorbitan-Monooleat und Sorbitan- Trioleat in einem Gewichtsverhältnis von Monooleat zu Trioleat von 2:1 bis 5:1 oder Sorbitan-Monolaurat und einen Co-Emulgator in einem Gewichtsverhältnis von Monolaurat zu Co-Emulgator von 1:1 bis 10:1 umfaßt; und/oder

B. der wasserlösliche Elektrolyt Calciumchlorid umfaßt.

5. Das Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß:

B. der wasserlösliche Elektrolyt weiters zu 0,02 Gew.-% bis 0,4 Gew.-% einen wasserlöslichen, freiradikalischen Polymerisationsinitiator umfaßt.

6. Das Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß:

B. der wasserlösliche Elektrolyt zu 0,1 Gew.-% bis 0,2 Gew.-% einen wasserlöslichen, freiradikalischen Polymerisationsinitiator umfaßt.

7. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Wasserphasen-Zustrom anfänglich mit einer Fließgeschwindigkeit im Pilotanlagenmaßstab von 0,04 bis 2,0 Liter/Minute in die dynamische Mischzone eingeführt wird und der flüssige Ölphasen-Zustrom anfänglich mit einer Fließgeschwindigkeit im Pilotanlagenmaßstab von 0,02 bis 0,2 Liter/Minute in die dynamische Mischzone eingeführt wird.

8. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erhöhung des Verhältnisses von Wasser- zu Ölphase der Ablauf aus der dynamischen Mischzone mit einer Fließgeschwindigkeit im Pilotanlagenmaßstab von 0,8 bis 2,2 Liter/Minute abgezogen wird.

9. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Wasserphasen-Zustrom anfänglich mit einer Fließgeschwindigkeit im industriellen Maßstab von 25 bis 250 Liter/Minute in die dynamische Misch zone eingeführt wird und der flüssige Ölphasen- Zustrom anfänglich mit einer Fließgeschwindigkeit im industriellen Maßstab von 10 bis 25 Liter/Minute in die dynamische Mischzone eingeführt wird.

10. Das Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erhöhung des Verhältnisses von Wasser- zu Ölphase der Ablauf aus der dynamischen Mischzone mit einer Fließgeschwindigkeit im industriellen Maßstab von 35 bis 800 Liter/Minute abgezogen wird.

11. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es weiters folgenden Schritt umfaßt: Unterwerfen der genannten stabilen, aus der genannten statischen Mischzone abgezogenen Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase an Bedingungen, die zur Bewirkung einer Polymerisation der polymerisierbaren Monomeren, Comonomeren und Vernetzungsmittel in der Ölphase der genannten stabilen Emulsion mit hohem Anteil an interner Phase geeignet sind, um hiedurch nach anschließender Entwässerung ein polymeres absorbierendes Schaumstoffmaterial zu bilden, wie etwa ein kollabiertes absorbierendes Schaumstoffmaterial, das beim Kontakt mit wassengen Körperfluiden reexpandiert.