DE69534703T2

DE69534703T2 - Wasserabsorbierende harzzusammensetzung und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE69534703T2
Application number: DE69534703T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Himeji-shi Kajikawa; Takumi Takasago-shi Hatsuda; Masatoshi Himeji-shi NAKAMURA
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1994-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2015-10-27
Also published as: TW387840B; JP3481250B2; KR970707217A; EP0789047A4; EP0789047B1; US6133193A; EP0789047A1; DE69534703D1; KR100269980B1; CN1171129A; WO1996013542A1; CN1100812C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue absorbierende Harzzusammensetzung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Insbesondere betrifft sie eine absorbierende Harzzusammensetzung, die eine hohe Absorptionsgeschwindigkeit, ausgezeichnete Flüssigkeitspermeabilität und ein hohes Absorptionsvermögen unter Last aufweist, und eine Methode zur ökonomisch vorteilhaften Herstellung der absorbierenden Harzzusammensetzung.
In den letzten Jahren wurden absorbierende Harze entwickelt, die in der Lage waren das mehrere zehn- bis hundertfache ihres Eigengewichts an Wasser aufzunehmen. Verschiedene absorbierende Harze dieser Art finden Einsatz in Anwendungen, die Absorption und Retention von Wasser erfordern, wie im Bereich von Hygienematerialien, einschließlich Sanitärwaren und Wegwerfwindeln, im Bereich der Landwirtschaft und des Gartenbaus, dem Nahrungsmittelbereich, der die Konservierung von Frische erfordert und dem Bereich der Industriegüter, der Schutz gegen Taubildung und Aufrechterhaltung von Tiefkühlung erfordert.
Die aus dem Stand der Technik bekannten absorbierenden Harze dieser Kategorie umfassen zum Beispiel die Hydrolysate eines Stärke-Acrylnitril-Pfropfpolymers (JP-B-49 43,395), das neutralisierte Stärke-Acrylsäure-Pfropfpolymer (JP-51-125,468), das verseifte Vinylacetat-Acrylester-Copolymer (JP-A-52-14,689), das Hydrolysat eines Acrylnitril- oder Acrylamid-Copolymers (JP-B-53-15,959 B), die vernetzten Derivate davon, das selbst vernetzende Natriumpolyacrylat, das durch Umkehrphasen-Suspensionspolymerisation erhalten wird (JP-A-53-46,389) und die teilweise neutralisierte, vernetzte Polyacrylsäure (JP-A-55 84 304).
Das Materialverhalten, das von den absorbierenden Harzen gefordert wird, variiert in Abhängigkeit von den Einsatzbereichen für die absorbierenden Harze. Als Eigenschaften, die für die für Hygienematerialien bestimmten absorbierenden Harze erforderlich sind, seien hier hohes Absorptionsvermögen unter Last, hohe Absorptionsgeschwindigkeit und herausragende Flüssigkeitspermeabilität bei Kontakt mit einer wässrigen Flüssigkeit genannt. Diese Eigenschaften zeigen nicht notwendigerweise positive Wechselbeziehungen. Es ist schwierig, diese Eigenschaften zusammen einzustellen
Im Bestreben die Absorptionsgeschwindigkeit eines absorbierenden Harzes zu erhöhen, werden Versuche unternommen die Oberfläche des Harzes zu vergrößern, zum Beispiel durch die Verringerung der Teilchengröße des Harzes, das Granulieren des Harzes oder das Pressen des Harzes in die Form von Schuppen. Wenn ein absorbierendes Harz in die Form von Teilchen geringer Größe gepresst wird, bilden die absorbierenden Harzteilchen bei Kontakt mit einer wässrigen Flüssigkeit gewöhnlich sogenannte „feuchte Cluster" („wet clusters") und erfahren eine Abnahme der Absorptionsgeschwindigkeit. Wenn ein absorbierendes Harz granuliert wird, unterliegen die Granulate bei Kontakt mit einer wässrigen Lösung einzeln dem Phänomen, dass sie in „feuchte Cluster" umgewandelt werden, und eher eine Abnahme an Absorptionsgeschwindigkeit erleiden. Wenn ein absorbierendes Harz in die Form von dünnen Flocken gepresst wird, ist die Verbesserung, obwohl die dünnen Flocken verbesserte Absorptionsgeschwindigkeiten zeigen, nicht vollständig zufriedenstellend, da die dünnen Flocken ein Phänomen hervorrufen, das Gelblocking genannt wird. Außerdem ist die Bildung von dünnen Flocken aus dem absorbierenden Harz unökonomisch, da die hergestellten dünnen Flocken unvermeidlich ein größeres Volumen annehmen und hohe Kosten für Transport und Lagerung verursachen.
Es werden Techniken vorgeschlagen, um die Absorptionsgeschwindigkeit eines absorbierenden Harzes durch das Vernetzen von Molekülketten in der Oberflächenregion des absorbierenden Harzes zu steigern und die Vernetzungsdichte in der Oberflächenschicht zu erhöhen, um dadurch die Bildung der „feuchten Cluster" zu verhindern. Diese Techniken sind zum Beispiel in JP-A-57-44,627, JP-A-58-42,602, JP-B-60-18,690, JP-A-58-180,233, JP-A-59-62,665 und JP-A-61-16,903 offenbart. Mit diesen Techniken lässt sich zu einem gewissen Grad eine Verbesserung der absorbierenden Harze bezüglich ihrer Absorptionsgeschwindigkeit erreichen. Die Teilchen aus diesen absorbierenden Harzen enthalten in ihrem gegenwärtigen Zustand in einem relativ hohen Maß Teilchen, die von geringerer Größe als der Optimalgröße sind. Wenn eine derartige Technik zur Verbesserung allerdings auf ein absorbierendes Harz angewendet wird, das eine Teilchengröße-Verteilung aufweist, wie sie oben beschrieben ist, dann zeigt das behandelte absorbierende Harz eine unzureichend hohe Absorptionsgeschwindig keit und erfährt eine Abnahme an Flüssigkeitspermeabilität aufgrund von Gelblocking.
Zur Lösung dieser Probleme werden die folgenden Verfahren zum Granulieren von absorbierenden Harzen vorgeschlagen. Als Granulier-Verfahren sind aus dem Stand der Technik zum Beispiel bekannt: (a) ein Verfahren, bei dem man ein feines absorbierendes Harzpulver mit Wasser oder einem Binder presst, der Wasser und ein wasserlösliches Polymer oder anorganisches Pulver verbindet (JP-A-61-97,333 und JP-A-61-101,536), (b) ein Verfahren, bei dem man ein feines absorbierendes Harzpulver in einer nicht-wässrigen Flüssigkeit dispergiert, die resultierende Dispersion eine zuzugebende wässrige Monomerlösung absorbieren lässt, und das Monomer in der resultierenden Mischung polymerisiert (JP-A-62-230,813), und (c) ein Verfahren, bei dem man mit der Umkehrphasen-Suspensionspolymerisations-Technik ein organisches Lösungsmittel herstellt, dass das Hydrogel eines absorbierenden Harzes enthält, ein feines absorbierendes Harzpulver zur Hydrogellösung zugibt, und die resultierende Mischung anschließend einer azeotropen Dehydrierung unterzieht (JP-A-63-210,108), sowie als Technik für die Rückgewinnung eines feinen Pulvers, (d) ein Verfahren, bei dem man ein feines absorbierendes Harzpulver mit einer Menge an Wasser aufquillt, die ausreichend ist, um ein amorphes Gel zu bilden, das resultierende, durchgehend amorphe Gel pulverisiert, und das pulverisierte Gel trocknet (US-Patent 4,950,692), (e) ein Verfahren, bei dem man eine wässrige Vernetzerlösung zu einem feinen absorbierenden Harzpulver zugibt, wodurch gelähnliche Klumpen gebildet werden, das Harz in den Klumpen einer Vernetzung unterzieht, und die Klumpen aus vernetztem Harz pulverisiert (EP-A-0,401,004), und (f) ein Verfahren, bei dem man es versprühtem Wasser erlaubt, mit einem getrockneten feinen Pulver in Kontakt zu treten, wodurch partielle Hydratation des Pulvers hervorgerufen wird, und das feine Pulver mit dem Wasser zur selben Zeit knetet, zu der das Wasser gesprüht wird, und anschließend, in einem getrennten Bereich der Mischung ein viskoses Material mit dem hydratisierten feinen Pulver bei mittlerer Scherung knetet, so dass ein im Wesentlichen gleichmäßig vermischtes Produkt resultiert ( EP 0 417 761 ).
Im Fall des oben beschriebenen Verfahrens (a) haben die hergestellten Granulate keine ausreichende Stärke und erleiden im Verlauf der Beförderung und des Transports entlang von Fertigungsstraßen in einem Betrieb partielle Frakturen, was möglicherweise eine Neubildung des feinen Pulvers hervorruft. Ferner erleiden die Granulate nach der Aufnahme von Flüssigkeit Frakturen und regenerieren ein feines Pulver, was dazu führt, dass sie keine ausreichende Flüssigkeitspermeabilität aufweisen. Im Fall des oben ausgeführten Verfahrens (b) absorbiert das absorbierende Harz die wässrige Monomerlösung nicht ohne weiteres gleichmäßig im gesamten Volumenbereich, was dazu führt, dass das absorbierende Harz die entsprechenden Granulate nur zu einem geringen Anteil produziert. Da die wässrige Monomerlösung das Harzpulver vor der Polymerisation durchdringt, erfährt das absorbierende Harz außerdem als Folge dessen eine Abnahme an Absorptionsvermögen. Im Fall des oben beschriebenen Verfahrens (c) werden die Granulate zwar wie vorgesehen erhalten, sind aber unzureichend fest, so dass nach dem Aufquellen mit dem absorbierten Wasser eine Neubildung von winzigen Gelpartikeln hervorgerufen wird. Diese Methode ist insofern problematisch, als dass ein Produkt erhalten wird, das nur die Flüssigkeitspermeabilität und das Flüssigkeits-Diffusionsvermögen beeinträchtigt.
Die oben beschriebenen Verfahren (d), (e) und (f) erweisen sich nicht nur als kompliziert und schwierig hinsichtlich der Umsetzung, sondern auch als ökonomisch nachteilig, da sie es erforderlich machen, dass das feine Pulver aus absorbierendem Harz durch die Zugabe von Wasser oder einer wässrigen Vernetzungslösung einen geschwollenen Zustand annimmt und anschließend wieder einen trockenen Zustand erlangt.
Die trockenen Teilchen, die alleine aus dem Pulver aus absorbierendem Harz gebildet werden, das bei dem oben ausgeführten Verfahren nach (d) erhalten wird, sind genauso mangelhaft, was die Flüssigkeitspermeabilität und das Flüssigkeits-Diffusionsvermögen betrifft, wie das nach dem oben beschriebenen Verfahren (c) erhaltene Produkt, da beim Quellen dieser trockenen Teilchen mit einer absorbierten Flüssigkeit nahezu das gesamte eingesetzte feine Pulver winzige Gelpartikel regeneriert. Im Fall des oben beschriebenen Verfahrens (e) weisen die hergestellten trockenen Teilchen den Nachteil auf, dass sie eine Abnahme an Absorptionsvermögen erfahren, da der Vernetzer zusammen mit einer großen Menge an Wasser zu den Kernen der winzigen Teilchen aus absorbierendem Harz durchdringt und eine Vernetztungsreaktion eingeht.
Als Mittel zur Herstellung eines absorbierenden Harzes, das ein feines absorbierendes Harzpulver mit in vielfacher Hinsicht verbesserten Eigenschaften bildet, wurde zum Beispiel ein Verfahren, bei dem man ein Carboxylgruppen enthaltendes feines Pulver aus absorbierendem Harz mit einem Polyalkohol mischt und reagieren lässt, bis das Absorptionsvermögen ein Niveau in einem festen Bereich erreicht (JP-A-04-214,735), ein Verfahren, bei dem man diese Methode in einem Hochgeschwindigkeits-Rührmischgerät durchgeführt, das mit einem speziellen Material ausgekleidet ist (JP-A-04-214,734), ein Verfahren, bei dem man die mit dem Hochgeschwindigkeits-Rührmischgerät hergestellte Mischung unter Anwendung einer festen Kraftgröße (Energie) erwärmt (JP-A-04-214,736) sowie feinteilige, absorbierende, polymere Zusammensetzungen (JP-A-05-506,263) offenbart.
Obwohl diese Verfahren tatsächlich in der Lage sind, das Absorptionsvermögen unter Last, die Absorptionsgeschwindigkeit sowie die Flüssigkeitspermeabilität zu verbessern, stoßen sie zwangsläufig auf Schwierigkeiten, wenn es darum geht, den hergestellten Teilchen eine feste Größe zu geben, da dabei ein Hochgeschwindigkeits-Rührmischgerät verwendet wird. Sie sind daher nicht dazu in der Lage, Teilchen einer beliebigen Größe herzustellen. Um die Haftfestigkeit eines absorbierenden Harzes auf einem Substrat aus einem Material wie Faservlies oder einer Vliesschicht zu verbessern, oder das absorbierende Harz in eine solch starre Form wie Film oder Schaumfolie zu pressen, ist aus dem Stand der Technik ein Verfahren bekannt, bei dem man ein Pulver aus absorbierendem Harz mit einem Polyalkohol wie Glycerin oder Ethylenglykol (gegebenenfalls in Verbindung mit einem Treibmittel) auf die gleiche Art und Weise wie oben beschrieben mischt und die erhaltene Mischung auf ein Substrat aufträgt, wodurch ein blattförmiges, absorbierendes Material gebildet wird (JP-A-57-73,051). Die Idee, bei diesem Verfahren einen Tieftemperatur-Extruder oder einen Tieftemperatur-Extruder, der mit einer Heizdüse ausgestattet ist, zum Zweck der oben beschriebenen Anwendung zu verwenden, ist ebenfalls offenbart. Der oben beschriebene Tieftemperatur-Extruder wird jedoch eingesetzt, um eine Schaumfolie zu erhalten, ohne dass dabei ein Treibmittel eingesetzt werden muss, was durch kräftiges Kneten des Pulvers aus absorbierendem Harz mit dem Polyalkohol und der gleichmäßigen Verteilung winziger Luftblasen, die von einem separat in die Vorrichtung eingeleiteten Gas hervorgerufen werden, erreicht wird, und der Tieftemperatur-Extruder, der mit der Heizdüse ausgestattet ist, wird gleichermaßen verwendet, um eine Schaumfolie zu erhalten, indem man das Pulver aus absorbierendem Harz mit der flüssigen organischen Polyalkohol-Verbindung und dem Treibmittel kräftig knetet, und die entstehende Mischung im Bereich der Heizdüse schäumen lässt. Diese Vorrichtungen zielen nicht darauf ab Granulate mit einer beliebigen Größe zu erhalten.
Als Mittel, um Teilchen einer beliebigen Größe zu erhalten, ist ein Verfahren offenbart, bei dem man ein absorbierendes Harz mit einem Mineralpulver, einem Absorptionsinhibitor, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Alkoholen, Ketonen, Estern, Ethern, Aldehyden und anorganischen Neutralsalzen besteht, und Wasser vereinigt, und die resultierende Mischung strangpresst (JP-A-01-266,139). Obwohl dieses Verfahren eine relativ gute Steuerung der Teilchengröße bei relativ groben Teilchen erlaubt, stößt es auf Schwierigkeiten bei der Herstellung von Teilchen mit einer Größe zwischen 0,1 und 1,0 mm, die im Allgemeinen für Hygienematerialien geeignet sind. Außerdem wird bei diesem Verfahren das hergestellte absorbierende Harz mit einem hohen Anteil an Verunreinigungen gestreckt, wodurch es nicht möglich ist, ein absorbierendes Harz zu erhalten, das sich bezüglich verschiedener Absorptionseigenschaften, wie Absorptionsvermögen und Absorptionsgeschwindigkeit auszeichnet.
US-A-5248709 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von körnigen Teilchen aus einem mit Wasser quellfähigen Polymer. Dabei werden Teilchen mit einem Durchmesser zwischen 10 und 150 μm mit einem Agglomerations-Mittel in einem beheizten Schneckenmischer gemischt.
US-A-52444735 beschreibt nicht-sphärische wasserabsorbierende Polymerpartikel mit einem Längenverhältnis von 1,5 bis 20.
EP-A-491238 offenbart einen Frontal-Schneckengranulierextruder zur Bildung von befeuchtetem gepulvertem Rohmaterial. Die Apparatur umfasst eine semisphärische Düse, die eine Vielzahl von darin gebildeten Düsenöffnungen aufweist.
Eine Aufgabe dieser Erfindung ist es daher, eine neuartige absorbierende Harzzusammensetzung und ein Verfahren zu deren Produktion vorzusehen.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist eine absorbierende Harzzusammensetzung vorzusehen, die eine hohe Absorptionsgeschwindigkeit, ausgezeichnete Flüssigkeitspermeabilität und ein hohes Absorptionsvermögen unter Last aufweist, und ein Verfahren zu deren wirtschaftlich vorteilhaften Herstellung.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, Granulate aus absorbierendem Harz vorzusehen, die eine beliebige, von keinem der herkömmlichen Verfahren erreichte Steuerung der Teilchengröße gestatten, die einen hohen Grad an Festigkeit besitzen und sich durch einfache Handhabung und verschiedene Absorptionseigenschaften, darunter Flüssigkeitspermeabilität und Absorptionsgeschwindigkeit auszeichnen, sowie ein Verfahren zu deren wirtschaftlich vorteilhaften Herstellung.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es Granulate aus absorbierendem Harz vorzusehen, die relativ einheitlich in Form und Größe sind, die in der Lage sind, während der Absorption einer Flüssigkeit ihre Form zu bewahren, und die keine feinen Teilchen regenerieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Produktion von Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz zur Verfügung gestellt, dass dadurch gekennzeichnet ist, dass Teilchen aus absorbierendem Harz mit einem Granuliermittel gemischt werden und die entstehende Mischung durch eine kugelförmige Düse extrudiert wird.
Die Teilchen aus absorbierendem Harz können eine Teilchengröße-Verteilung aufweisen, wobei kein Teilchen größer als 1000 μm ist, und Teilchen mit einer Größe von 1 bis 150 μm in einem Verhältnis von 40 bis 100% vorliegen. Das Granuliermittel kann in der Lage sein, eine chemische Bindung mit der zu den Teilchen aus absorbierendem Harz gehörigen funktionellen Gruppe einzugehen. Das Granuliermittel kann in der Lage sein, eine kovalente Bindung mit der zu den Teilchen aus absorbierendem Harz gehörigen funktionellen Gruppe einzugehen. Das Granuliermittel kann zumindest ein Mitglied sein, das aus Polyalkoholen, Aminogruppen enthaltenden Verbindungen, Amidgruppen enthaltenden Verbindungen und Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen ausgewählt wird, und wasserlöslich sein. Das Granuliermittel kann ein Polyalkohol sein. Die Bohrungen in der kugelförmigen Düse können eine Größe von 0,3 bis 1,5 mm aufweisen.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer absorbierenden Harzzusammensetzung, umfassend das Granulieren von Teilchen aus einem absorbierenden Harz zur Bildung von Granulatpartikeln und das Mischen der Granulatpartikel mit Primärteilchen aus einem absorbierenden Harz, wobei die Primärteilchen aus absorbierendem Harz eine durchschnittliche Teil chengröße im Bereich von 150 bis 800 μm aufweisen und die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz durch Granulieren von Teilchen aus absorbierendem Harz, die eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 10 bis 100 μm aufweisen, erhalten werden.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer absorbierenden Harzzusammensetzung, umfassend das Granulieren von Teilchen aus einem absorbierenden Harz zur Bildung von Granulatpartikeln und das Mischen der Granulatpartikel mit Primärteilchen aus einem absorbierenden Harz, wobei die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz durch Granulieren von Teilchen aus absorbierendem Harz, die eine durchschnittliche Teilchengröße kleiner als die der Primärteilchen aus absorbierendem Harz besitzen und eine Teilchengröße-Verteilung mit Teilchen von 1 bis 150 μm Größe in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 40 bis 100% aufweisen, erhalten werden.
Die Primärteilchen aus absorbierendem Harz können eine durchschnittliche Teilchengröße aufweisen, die das 2,5 bis 10-fache der durchschnittlichen Teilchengröße der Teilchen aus absorbierendem Harz, das für die Bildung der Granulatpartikel aus absorbierendem Harz verwendet wird, beträgt. Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz können eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 150 bis 800 μm aufweisen. Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz können eine durchschnittliche Teilchengröße, größer als die der Primärteilchen aus absorbierendem Harz, aufweisen. Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz können eine durchschnittliche Teilchengröße aufweisen, die das 1,1 bis 5-fache derjenigen der Primärteilchen aus absorbierendem Harz beträgt.
Der Gehalt an Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz kann im Bereich von 5 bis 100 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Primärteilchen aus absorbierendem Harz, liegen. Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz können ein apparentes Gelausdehnungsverhältnis von mindestens 10% aufweisen. Der Granulierungsschritt kann in der Gegenwart einer polykationischen Verbindung und/oder eines Polyalkohols ausgeführt werden. Die Granulat-partikel aus absorbierendem Harz können ein Längenverhältnis (Längs/Querachse) von nicht weniger als 1,5 aufweisen.
Der Granulierungsschritt kann das Mischen der Teilchen aus absorbierendem Harz mit einem Granuliermittel und das Extrudieren der resultierenden Mischung durch eine kugelförmige Düse umfassen. Die Teilchen aus absorbieren dem Harz können in ihrer Oberflächen-Region vernetzt sein. Das absorbierende Harz kann zumindest eine Form annehmen, ausgewählt aus der Gruppe, die aus der Form eines Gels, das es nach der Polymerisation und vor dem Trocknen angenommen hat, der Form eines Pulvers, das es nach dem Trocknen angenommen hat, und der Form des Oberflächenteils und dessen Umgebung nach einer Vernetzungs-Behandlung besteht.
Die Teilchen aus absorbierendem Harz, die für die Bildung der Granulatpartikel aus absorbierendem Harz verwendet werden sollen, können einer Trocknungs-Behandlung unterzogen werden. Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz können durch die Verwendung von zumindest einem wasserlöslichem Granuliermittel, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Wasser, Polyalkoholen, Aminogruppen enthaltenden Verbindungen, Amidgruppen enthaltenden Verbindungen und Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen besteht, granuliert werden. Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz (a) können einer Hitzebehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 40 bis 250°C für einen Zeitraum von 1 bis 120 Minuten unterzogen werden. Die Teilchen aus absorbierendem Harz, die für die Bildung der Granulatpartikel aus absorbierendem Harz verwendet werden sollen, können durch die Sortierung von Primärteilchen aus absorbierendem Harz erhalten werden.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf einen absorbierenden Gegenstand, enthaltend eine absorbierende Harzzusammensetzung, die gemäß einem der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist.
Solch ein absorbierender Gegenstand kann dadurch gekennzeichnet sein, dass die absorbierende Harzzusammensetzung in dem absorbierenden Gegenstand in einem Gewichtsverhältnis von 20 bis 80%, basierend auf dem Gesamtgewicht des absorbierenden Gegenstands, enthalten ist.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine absorbierende Harzzusammensetzung, umfassend Primärteilchen (A) aus einem absorbierenden Harz und Granulatpartikel (B) aus einem absorbierenden Harz, die Granulate aus einem absorbierenden Harz, aufweisend eine durchschnittliche Teilchengröße kleiner als die dieser Primärteilchen, enthält.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine absorbierende Harzzusammensetzung, umfassend Primärteilchen (A) aus absorbierendem Harz mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 150 bis 800 μm, und Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 150 bis 800 μm, in der diese Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz Granulate aus absorbierendem Harz mit einer durchschnittlichen Teilchengröße kleiner als die dieser Primärteilchen und mit einer Teilchengröße-Verteilung, enthaltend Teilchen von 1 bis 150 μm Größe in einem Verhältnis im Bereich von 40 bis 100%, enthalten.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf einen absorbierenden Gegenstand, enthaltend eine absorbierende Harzzusammensetzung, umfassend Primärteilchen (A) aus einem absorbierenden Harz, aufweisend eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 150 bis 800 μm, und Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz, aufweisend eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 150 bis 800 μm, in der diese Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz Granulate aus absorbierendem Harz mit einer durchschnittlichen Teilchengröße, die kleiner ist als die dieser Primärteilchen, und mit einer Teilchengröße-Verteilung, enthaltend Teilchen mit einer Größe von 1 bis 150 μm in einem Verhältnis im Bereich von 40 bis 100%, enthalten.
Die absorbierende Harzzusammensetzung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass der Gehalt dieser Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz im Bereich von 5 bis 100 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Primärteilchen aus absorbierendem Harz liegt.
Das absorbierende Harz kann dadurch gekennzeichnet sein, dass die Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz durch die Verwendung von zumindest einem Granuliermittel, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Wasser, Polyalkoholen, Aminogruppen enthaltenden Verbindungen, Amidgruppen enthaltenden Verbindungen und Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen besteht, granuliert worden sind.
1 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau eines Beispiels für die Granuliervorrichtung zeigt, die in dem Verfahren dieser Erfindung zur Herstellung von Granulatpartikeln verwendet werden soll.
2 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung zur Bestimmung des Absorptionsvermögens unter Last, das in der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll.
Nachfolgend wird die Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.
Das absorbierende Harz, das bei dieser Erfindung verwendet werden kann, absorbiert, wenn es in Wasser gegeben wird, eine große Menge an Wasser, quillt mit dem absorbierten Wasser auf, und nimmt den Zustand eines Hydrogels an. Es findet sich in den aus dem Stand der Technik bekannten absorbierenden Harzen. Typische Beispiele für hierfür effektiv verwendbare absorbierende Harze sind das Hydrolysat eines Stärke-Acrylnitril-Pfropf-Copolymers, das teilweise neutralisierte Stärke-Acrylnitril-Pfropf-Copolymer, das verseifte Vinylacetat-Acrylester-Copolymer, das Hydrolysat eines Acrylnitril-Copolymers oder Acrylamid-Copolymers, die vernetzten Derivate der oben beschriebenen Copolymere, die teilweise neutralisierte Polyacrylsäure und die vernetzten neutralisierten Derivate von Polyacrylsäure.
Neben anderen der oben genannten Beispiele stellen sich die vernetzten neutralisierten Derivate von Polyacrylsäure als besonders vorteilhaft, hinsichtlich solcher Faktoren wie der Wirkung dieser Erfindung und der Einfachheit der Beschaffung heraus.
Diese Erfindung macht keine besondere Unterscheidung hinsichtlich der Form des dafür verwendeten absorbierenden Harzes. Dieses kann in der Form von Gel vorliegen, das es nach der Polymerisation und vor dem Trocknen angenommen hat, in der Form eines Pulvers, das es nach dem Trocknen angenommen hat, oder in der Form des Oberflächenteils und dessen Umgebung nach einer Vernetzungsbehandlung, je nachdem welche für den Anlass am besten geeignet ist. Als bevorzugt stellt sich die Form von Pulver, die durch Trocknen und Pulverisieren angenommen wird, und die Form des Oberflächenteils und dessen Umgebung nach dem Vernetzen heraus.
Üblicherweise wird das absorbierende Harz durch Polymerisation eines wasserlöslichen, ungesättigten Monomers erhalten. Als typische Beispiele des wasserlöslichen, ungesättigten Monomers seien anionische Monomere und deren Salze, wie (Meth)Acrylsäuren, (wasserfreie) Maleinsäuren, Fumarsäure, Crotonsäure, Itaconsäure, 2-(Meth)Acryloylethansulfonsäuren, 2-(Meth)Acryloylpropansulfonsäuren, 2-(Meth)Acrylamid-2-methylpropansulfonsäuren, Vinylsulfonsäure und Styrolsulfonsäure; nichtionische hydrophile Gruppen enthaltende Monomere wie (Meth)Acrylamide, N- substituierte (Meth)Acrylamide, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylate, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylate, Methoxypolyethylenglykol(meth)acrylate und Polyethylenglykol(meth)acrylate; und Aminogruppen enthaltende ungesättigte Monomere und quarternierte Produkte davon, wie N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylate, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylate und N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamide genannt. Bei der Polymerisation kann zusätzlich ein hydrophobes Monomer, dass aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Acrylestern, wie Methyl(meth)acrylaten, Ethyl(meth)acrylaten und Butyl(meth)acrylaten, Vinylacetat und Vinylpropionat besteht, in einer Menge eingesetzt werden, die nicht so hoch ist, das sie die Hydrophilie des hergestellten Polymers extrem beeinträchtigt. Ein oder mehrere Mitglieder, die aus der Gruppe der oben aufgezählten hydrophoben Monomere ausgewählt werden, können Verwendung finden. Unter gebührender Berücksichtigung der verschiedenen Absorptionseigenschaften des letztlich erhaltenen absorbierenden Materials ist es vorteilhaft wenigstens ein Mitglied aus der Gruppe zu verwenden, die aus (Meth)Acrylsäuren (und den dazugehörigen Salzen), 2-(Meth)Acryloylethansulfonsäuren (und den dazugehörigen Salzen), 2-(Meth)Acrylamid-2-methylpropansulfonsäuren (und den dazugehörigen Salzen), (Meth)Acrylamiden, Methoxypolyethylenglykol(meth)acrylaten, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylaten und quaternierten Derivaten davon besteht. Vorzugsweise wird ein hydrophobes Monomer verwendet, dass eine (Meth)Acrylsäure (oder ein dazugehöriges Salz) als eine grundlegende Komponente enthält. Am bevorzugtesten ist (Meth)Acrylsäure zu 30 bis 90 Mol-% mit einer basischen Substanz neutralisiert. Das absorbierende Harz weist bevorzugt ein Absorptionsvermögen auf, das durch den Zahlenwert ausgedrückt werden kann, der mit dem Teebeuteltest in physiologischer Salzlösung ermittelt wird, und im ungefähren Bereich von etwa 20 bis 60 g/g liegt. Der Anteil an der nicht vernetzten Komponente, oder dem sogenannten „Extrahierbaren" des absorbierenden Harzes beträgt geeigneterweise nicht mehr als 20 Gewichts-%, vorzugsweise nicht mehr als 10 Gewichts-%. Je kleiner dieser Anteil, desto angemessener sind die Ergebnisse.
Das absorbierende Harz, das in dieser Erfindung verwendet werden soll, ist selbstvernetzend, und wird hergestellt, ohne dass es des Einsatzes eines Vernetzers bedürfte. Es kann, falls erforderlich, durch Verwendung eines Vernetzers erhalten werden, der eine polymerisierende ungesättigte Gruppe und/oder eine reagierende funktionelle Gruppe in einer Menge enthält, die es erlaubt, dass die unterschiedlichen Eigenschaften des letztlich erhaltenen absorbierenden Harzes die vorgeschriebenen Standards erreichen können.
Als typische Beispiele für den Vernetzer, der hierfür effektiv verwendet werden kann, seien N,N'-Methylenbis(meth)acrylamide, (Poly)Ethylenglykol(meth)acrylate, Glycerintri(meth)acrylate, Trimethylolpropantri(meth)acrylate, Triallylamine, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Glycidyl(meth)acrylate, (Poly)ethylengykole, Diethylenglykol, (Poly)glycerin, Propylenglykol, Diethanolamin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, (Poly)ethylenglycol-Diglycidylether, (Poly)glycerin-Polyglycidylether, Epichlorhydrin, Ethylendiamin, Polyethylenimin, (Poly)Aluminiumchloride, Aluminiumsulfat, Calciumchlorid und Magmesiumsulfat genannt. Diese Vernetzer können entweder alleine oder in Form von zwei oder mehreren Komponenten unter Berücksichtigung, der sich daraus ergebenden Reaktivitäten eingesetzt werden.
Bei der Herstellung des absorbierenden Harzes kann die oben genannte Monomer-Komponente in Gegenwart eines hydrophilen Polymers, wie zum Beispiel Stärke, Zellulose oder Polyvinylalokohol polymerisiert werden, so dass die Polymerisation gleichzeitig mit der Bildung einer Propfbindung oder eines Propfkomplexes fortschreiten kann.
Die Polymerisation der Monomerkomponente wird geeigneterweise durch Verwendung eines wasserlöslichen Radikal-Polymerisations-Starters, wie zum Beispiel Natriumpersulfat, Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat, Wasserstoffperoxid, tert-Butyl-Hydroperoxid oder 2,2'-Azobisamidinopropan-Dihydrochlorid ausgelöst. Diese Erfindung macht keinen Unterschied hinsichtlich der Art der Polymerisation. Die Erfindung wird vorzugsweise mit Verfahren wie zum Beispiel Blockpolymerisation, Lösungspolymerisation und Umkehrphasen-Suspensionspolymerisation durchgeführt.
Die oben aufgezählten absorbierenden Harze werden entweder einzeln oder in Form einer Mischung von zwei oder mehreren Komponenten verwendet.
Diese Erfindung unterscheidet vor allem das hierin verwendete absorbierende Harz nicht aufgrund seiner Form. Das absorbierende Harz kann in Form von Flocken, die durch Trocknen in einer Trommel erhalten werden, oder in einer amorphen Form, die durch Pulverisieren von Harzklumpen erhalten werden, vor liegen. Es kann andererseits in Form von Kugeln vorliegen, die durch Umkehrphasen-Suspensionspolymerisation erhalten werden.
Die Primärteilchen aus absorbierendem Harz, die in dieser Erfindung verwendet werden, sind einzelne Teilchen, die unter Einsatz von mäßiger Kraft nicht brechen. Sie zerbrechen zum Beispiel nicht durch den Einfluss von Belastung beim Sortier- oder Transportvorgang.
Die Primärteilchen aus absorbierendem Harz, die in dieser Erfindung verwendet werden sollen, liegen in einer Form vor, die es erlaubt, die Ziele dieser Erfindung zu erreichen. Es wird vor allem kein Unterschied hinsichtlich ihrer Größe gemacht. Unter Berücksichtigung der verschiedenen Absorptionseigenschaften der hergestellten absorbierenden Harzzusammensetzung haben die Primärteilchen geeigneterweise eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 150 bis 800 μm, vorzugsweise von 200 bis 400 μm. Noch bevorzugter ist es, wenn im Wesentlichen keine Teilchen, größer als 1000 μm, vorhanden sind. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße der Primärteilchen kleiner als 150 μm ist, neigt die hergestellte absorbierende Harzzusammensetzung dazu, unzureichende Flüssigkeits-Permeabilität aufzuweisen. Wenn diese durchschnittliche Teilchengröße 800 μm überschreitet, neigt die Zusammensetzung dazu, eine Abnahme an Absorptionsgeschwindigkeit zu erfahren. Wenn die Primärteilchen außerdem eine unangemessen große Teilchengröße aufweisen, besteht bei der hergestellten absorbierenden Harzzusammensetzung, wenn sie als Absorptionsmittel in einem Hygienematerial verwendet wird, die Möglichkeit, beim Benutzer des Hygienematerials ein Gefühl physischer Fremdartigkeit auszulösen.
Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz, die in dieser Erfindung verwendet werden sollen, werden durch Granulieren von Teilchen aus absorbierendem Harz erhalten, die eine durchschnittliche Teilchengröße kleiner als die durchschnittliche Teilchengröße der oben erwähnten Primärteilchen aufweisen. Vorzugsweise liegt die durchschnittliche Teilchengröße der Teilchen aus absorbierendem Harz im Bereich von 10 bis 100 μm. Die Teilchen aus absorbierendem Harz liegen vorzugsweise im Größenbereich von 1 bis 150 μm in einem Verhältnis im Bereich von 40 bis 100% vor. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße der Teilchen aus absorbierendem Harz kleiner als 10 μm ist, neigt das hergestellte absorbierende Harz dazu unzureichende Flüssigkeits-Permeabilität aufzuweisen. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße 100 μm überschreitet, kann das herge stellte absorbierende Harz eine Abnahme an Absorptionsgeschwindigkeit zeigen und möglicherweise nicht zu einem reibungslosen Granulierprozess in der Lage sein. Zusätzlich kann die Flüssigkeits-Permeabilität darunter leiden.
Geeigneterweise weisen in dieser Erfindung die Primärteilchen aus absorbierendem Harz eine durchschnittliche Teilchengröße auf, die das 2,5- bis 10-fache, vorzugsweise 3- bis 7-fache der durchschnittlichen Teilchengröße der Teilchen aus absorbierendem Harz ist, aus dem die Granulatpartikel durch Granulieren hergestellt werden.
Wenn die durchschnittliche Teilchengröße der Primärteilchen aus absorbierendem Harz übermäßig von dem oben genannten Bereich abweicht, dann besteht die Möglichkeit, dass die Primärteilchen Schwierigkeiten haben, gleichzeitig in zufriedenstellendem Maße eine hohe Absorptionsgeschwindigkeit und hohe Flüssigkeits-Permeabilität aufzuweisen.
Die Tatsache, dass die durchschnittliche Teilchengröße der Teilchen aus absorbierendem Harz, die noch zu den Granulatpartikeln granuliert werden müssen, kleiner ist als die durchschnittliche Teilchengröße der Primärteilchen aus absorbierendem Harz, kann auf einfache Weise durch einen Vergleich zwischen den Granulatpartikeln gleicher Teilchengröße mit den Primärteilchen bestätigt werden.
Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz, die in dieser Erfindung verwendet werden sollen, werden vor allem nicht aufgrund ihrer Größe unterschieden.
Unter Berücksichtigung der verschiedenen Absorptionseigenschaften der hergestellten absorbierenden Harzzusammensetzung weisen die Granulatpartikel geeigneterweise eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 150 bis 800 μm, vorzugsweise von 450 bis 700 μm auf. Noch bevorzugter ist es, wenn im Wesentlichen keine Teilchen größer als 1000 μm vorhanden sind. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße der Granulatpartikel kleiner als 150 μm ist, neigt die hergestellte absorbierende Harzzusammensetzung dazu eine unzureichende Flüssigkeits-Permeabilität aufzuweisen. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße 800 μm überschreitet, neigt die Zusammensetzung dazu, eine Abnahme an Absorptionsgeschwindigkeit zu zeigen. Wenn die Primärteilchen außerdem eine unangemessen große Teilchengröße aufweisen, besteht bei der hergestellten absorbierenden Harzzusammensetzung, wenn sie als Absorptionsmittel in einem Hy gienematerial verwendet wird, die Möglichkeit, beim Benutzer des Hygienematerials ein Gefühl physischer Fremdartigkeit auszulösen.
Vorzugsweise enthält die absorbierende Harzzusammensetzung dieser Erfindung Granulatpartikel aus absorbierendem Harz, die größer sind als die Primärteilchen aus absorbierendem Harz. Es ist mit anderen Worten zweckmäßig, dass die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz eine größere durchschnittliche Teilchengröße als die Primärteilchen aus absorbierendem Harz aufweisen. Geeigneterweise beträgt die durchschnittliche Teilchengröße der Granulatpartikel aus absorbierendem Harz das 1,1- bis 5-fache, vorzugsweise 1,5- bis 4-fache der durchschnittlichen Teilchengröße der Primärteilchen aus absorbierendem Harz. Die absorbierende Harzzusammensetzung zeichnet sich gleichzeitig durch hervorragende Flüssigkeits-Permeabilität und hohe Absorptionsgeschwindigkeit aus, wenn die darin enthaltenen Primärteilchen aus absorbierendem Harz so klein sind, dass sie eine Beeinträchtigung der Flüssigkeits-Permeabilität verhindern und die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz so groß sind, dass sie eine Verminderung der Flüssigkeits-Permeabilität verhindern.
Die Teilchen aus absorbierendem Harz, die für die oben erwähnten Granulatpartikel aus absorbierendem Harz verwendet werden, können Teilchen sein, die durch Aussortieren des Anteils an unangemessen winzigen Teilchen aus absorbierendem Harz erhalten werden, der während der Bildung der Primärteilchen aus absorbierendem Harz entsteht. Sie können andererseits auch Teilchen sein, die erhalten werden, indem man ein Monomer, das verschieden ist von dem Monomer, das für die Primärteilchen aus absorbierendem Harz verwendet wird, auswählt, polymerisiert, das entstandene Polymer trocknet und das getrocknete Polymer pulverisiert.
Die Teilchen aus absorbierendem Harz, die für diese Erfindung verwendet werden, sind in ihrer Oberflächenregion geeigneterweise vernetzt, in zweiter Linie durch irgendeines der bisher aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren. Durch das Auswählen von Teilchen aus absorbierendem Harz, die hergestellt werden, indem man Teilchen aus absorbierendem Harz mit einem Vernetzer, der eine Gruppe enthält, die imstande ist mit wenigstens zwei in dem absorbierenden Harz enthaltenen funktionellen Gruppen zu reagieren, mischt, reagieren lässt und das Reaktionsprodukt einer Behandlung unterzieht, die die Vernetzungsdichte in der Oberflächenregion der Teilchen aus absorbierendem Harz erhöht, kann eine absorbierende Harzzusammensetzung erhalten werden, die eine herausragende Absorptionsgeschwindigkeit aufweist.
Die vernetzten Teilchen aus absorbierendem Harz können durch die Durchführung verschiedener Oberflächen-Behandlungen erhalten werden, die zum Beispiel in einem Verfahren, bei dem ein Polyalkohol als Vernetzer verwendet wird (JP-A-58-180,233 und JP-A-61-16,903), einem Verfahren, bei dem eine Polyglycidyl-Verbindung, eine Polyaziridin-Verbindung eine Polyamin-Verbindung oder eine Polyisocyanat-Verbindung verwendet wird (JP-A-59-189,103), einem Verfahren, bei dem Glyoxal verwendet wird (JP-A-52-117,393), einem Verfahren, bei dem ein mehrwertiges Metall verwendet wird (JP-A-51-136,588, JP-A-61-257,235 und JP-A-62-7,745), einem Verfahren, bei dem ein Silan-Kopplungsreagenz verwendet wird (JP-A-61-211,305, JP-A-61-252,212 und JP-A-61-264,006), einem Verfahren, bei dem eine Epoxy- und eine Hydroxy-Verbindung verwendet wird (JP-A-02-132,103) und einem Verfahren, bei dem ein Alkylencarbonat verwendet wird(DE-4020780), offenbart sind. Verfahren, die auf der Gegenwart eines inerten anorganischen Pulvers (JP-A-60-163,956 und JP-A-60-255,814), eines Dialkohols (JP-01-292,004) und Wasser und einer Ether-Verbindung beruhen (JP-A-02-153,903), jeweils um die Vernetzungsreaktion zu fördern, sind ebenfalls bekannt.
Dem absorbierenden Harz, das in dieser Erfindung verwendet wird, können zusätzlich Hilfsmittel wie feine wasserunlösliche Pulver, Tenside und kurze Fasern in einer Menge zugegeben werden, die eine Hemmung der Granulierung verhindert. Die Zugabe dieser Hilfsverbindungen bewirkt möglicherweise eine Erhöhung der Absorptionsgeschwindigkeit der absorbierenden Harzzusammensetzung dieser Erfindung. Als typische Beispiele für das Tensid seien Polyoxyethylen-Alkylether, Polyoxyethylen-Alkylphenolether, Sorbitan-Fettsäureester, Polyoxyethylensorbitan-Fettsäureester, Polyoxyethylen-Acylester, Oxyethylen-Oxypropylen-Blockcopolymere und Saccharose-Fettsäureester genannt.
Als typische Beispiele für das feine, wasserunlösliche, anorganische Pulver seien Glimmer, Pyrophillit, Kaolinit, Hulsit, weitere ähnliche tonige Mineralien und solch fein verteilte Silica-Produkte wie Aerosil (hergestellt von Nippon Aerosil Co., Ltd.) und Carplex (hergestellt von Shionogi & Co., Ltd.) genannt, die aus Siliciumdioxid-Teilchen gebildet sind, die eine durchschnittliche Teilchengröße hauptsächlich unter 50 μm aufweisen. Lampenruß, Aktivkohle und Faser stoffpulver seien als konkrete Beispiele für das feine wasserunlösliche, organische Pulver genannt. Der Gesamtgehalt an diesen zu verwendenden Hilfsverbindungen liegt im Bereich von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen und besonders bevorzugt von 0,5 bis 2 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des absorbierenden Harzes. Wenn der Gesamtgehalt 10 Gewichtsteile übersteigt, dann führt der Überschuss nicht zu einer Zunahme des gewünschten Effekts, sondern bewirkt eher eine Abnahme des Absorptionsvermögens und erschwert gelegentlich die Bildung von Granulatpartikeln. Wenn der Gehalt bei weniger als 0,1 Gewichtsteilen liegt, dann erreicht man nicht den Effekt, auf den die Verwendung der Hilfsverbindungen abzielt.
Die Granulatpartikel, die bei dieser Erfindung verwendet werden sollen, unterliegen keiner besonderen Einschränkung, mit der Ausnahme, dass sie durch Granulieren eines absorbierenden Harzes hergestellt werden. Vorzugsweise weisen sie ein apparentes Gelausdehnungsverhältnis von nicht weniger als 10% auf.
Die Bezeichnung „apparentes Gelausdehnungsverhältnis" („apparent gel expansion ratio") bezieht sich hierbei auf den Zahlenwert, der das apparente Volumen eines gequollenen Gels angibt, das gebildet wird, wenn gegebene Granulatpartikel in einer vorgeschriebenen Menge für etwa 10 Minuten in etwa dem zehnfachen ihres Volumens an entionisiertem Wasser stehen gelassen werden. Man nimmt an, dass dieser Zahlenwert proportional zu dem Volumen der Hohlräume in dem gequollenen Gel ist. Er steigt proportional an, wenn das Verhältnis der Granulatpartikel, die quellen, ohne dabei feuchte Klumpen zu bilden, ansteigt, und das Gesamtvolumen, das im gequollenen Gel von Hohlräumen angenommen wird, die notwendig für die Flüssigkeitspermeabilität sind, ansteigt.
Wenn dieses apparente Gelausdehnungsverhältnis geringer als 10% ist, werden die Granulatpartikel eine Verminderung an Flüssigkeitspermeabilität oder Absorptionsgeschwindigkeit erfahren.
Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz, die bei dieser Erfindung verwendet werden, können diejenigen sein, die durch Granulieren eines absorbierenden Harzes entsprechend einem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erhalten werden (wie zum Beispiel in JP-A-61-97,333 und JP-A-61-101,536 offenbart). Um die Ziele dieser Erfindung zu erreichen, werden die Granulatpartikel bevorzugt durch Granulierung hergestellt, die durch die Verwendung eines spezifischen Granuliermittels unterstützt wird. Polykationische Verbindungen und/oder Polyalkohole sind bevorzugte Beispiele für das Granuliermittel. Polyethylenimin, Polyethylenimin, das durch Vernetzung mit Epihalohydrin zu einem Grad modifiziert worden ist, um Wasserlöslichkeit zu erreichen, Polyamin, Polyamidamin, das durch Propfen von Ethylenimin modifiziert worden ist, protoniertes Polyamidamin, Polyetheramin, Polyvinylamin, modifiziertes Polyvinylamin, Polyalkylamine, Polyvinylimidazol, Polyvinylpyridin, Polyvinylimidazolin, Polyvinyltetrahydropyridin, Polydialkylaminoalkylvinylether, Polydialkylaminoalkyl(meth)acrylate, Polyallylamin, Polyamidpolyaminepihalohydrin und Salze davon seien als konkrete Beispiele für die polykationische Verbindung genannt. Neben anderen der oben genannten polykationischen Verbindungen stellen sich Polyethylenimin, Polyamidamin, Polyetheramin, Polyvinylamin, Polyallylamin und Polyamidpolyaminepihalohydrin als besonders vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt der Flüssigkeitspermeabilität und des Absorptionsvermögens unter Last heraus, die sich in der hergestellten absorbierenden Harzzusammensetzung offenbaren. Das Molekulargewicht einer derartigen polykationischen Verbindung beträgt geeigneterweise nicht weniger als 2.000, vorzugsweise nicht weniger als 5.000 und noch bevorzugter nicht weniger als 10.000. Als typische Beispiele für den Polyalkohol seien Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Glycerin, Diglycerin, Polyglycerin, Propylenglycol, Diethanolamin, Triethanolamin, Polyoxypropylen, Oxyethylen-Oxypropylen-Blockpolymer, Sorbitan-Fettsäureester, Polyoxyethylensorbitan-Fettsäureester, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, 1,3-Propandiol und Sorbit genannt. Neben anderen der oben genannten Polyalkoholen stellen sich Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Glycerin, Diglycerin und Polyglycerin als besonders vorteilhaft unter dem Gesichtspunkt der Flüssigkeitspermeabilität und des Absorptionsvermögens unter Last heraus, die sich in der hergestellten absorbierenden Harzzusammensetzung offenbaren. Es ist vorteilhaft eine Kombination aus einer polykationischen Verbindung und einem Polyalkohol zu verwenden.
Obwohl der Gehalt an der zu verwendenden polykationischen Verbindung und/oder des zu verwendenden Polyalkohols keiner besonderen Einschränkung unterliegt, liegt er vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 30 Gewichtsteilen, vorzugsweise zwischen 0,1 bis 10 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen des absorbierenden Harzes. Wenn der oben genannte Gehalt weniger als 0,01 Gewichtsteile beträgt, dann weisen die Granulatpartikel möglicherweise eine unzu reichende Festigkeit auf. Umgekehrt neigen die Granulatpartikel dazu, einer Abnahme an Absorptionsvermögen zu unterliegen, wenn dieser Gehalt 30 Gewichtsteile übersteigt.
Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz, die bei dieser Erfindung verwendet werden sollen, haben vorzugsweise ein Längenverhältnis von über 1,5, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 100, und noch bevorzugter im Bereich von 5 bis 50. Die Granulatpartikel, die ein Längenverhältnis von über 200 aufweisen, sind in der Praxis nur schwer herstellbar und die, die ein Längenverhältnis von nicht mehr als 1,5 aufweisen, sind gelegentlich nicht einfach zu fixieren.
Vorzugsweise liegt der Anteil an Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz in der absorbierenden Harzzusammensetzung dieser Erfindung im Bereich von 5 bis 100 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 10 bis 50 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Primärteilchen aus absorbierendem Harz. Wenn der Anteil an Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz weniger als 5 Gewichtsteile beträgt, dann weist die hergestellte absorbierende Harzzusammensetzung manchmal keine ausreichend hohe Absorptionsgeschwindigkeit auf. Umgekehrt weist die hergestellte absorbierende Harzzusammensetzung manchmal keine ausreichende Flüssigkeitspermeabilität oder kein ausreichend hohes Absorptionsvermögen unter Last auf, wenn der Anteil 100 Gewichtsteile übersteigt.
Diese Erfindung sieht ferner einen absorbierenden Gegenstand vor, der die oben beschriebene absorbierende Harzzusammensetzung umfasst. Ein absorbierender Gegenstand, der eine perfekt absorbierende Schicht in einem Hygienematerial darstellt, kann zum Beispiel durch Kombination der absorbierenden Harzzusammensetzung dieser Erfindung mit Zellulosefasern oder einem Gewebe daraus oder synthetischen Fasern oder Gewebe daraus erhalten werden. Jedes der gut bekannten Mittel zur Herstellung von absorbierenden Gegenständen, wie zum Beispiel ein Verfahren, bei dem man eine absorbierende Harzzusammensetzung zwischen gegenüberliegenden Blättern, Faservliesen oder aus Zellulosefasern oder synthetischen Fasern hergestellten Matten einklemmt, und ein Verfahren, bei dem man Zellulosefasern mit einer absorbierenden Harzzusammensetzung mischt, können geeigneterweise für die Herstellung des absorbierenden Gegenstands ausgewählt werden. Der absorbierende Gegenstand, der wie oben beschrieben erhalten wird, zeigt ein großes Absorptionsvermögen im Vergleich mit den herkömmlichen absorbierenden Gegenständen.
Der absorbierende Gegenstand dieser Erfindung enthält vorzugsweise die absorbierende Harzzusammensetzung in einem Gewichtsverhältnis von 20 bis 80%, basierend auf dem Gesamtgewicht des absorbierenden Gegenstands. Die absorbierende Harzzusammensetzung dieser Erfindung besticht durch Eigenschaften wie Absorptionsgeschwindigkeit, Absorptionsvermögen unter Last und Flüssigkeitspermeabilität, umgeht die Notwendigkeit, in einer relativ geringen Konzentration in eine Fasermatrix, ähnlich den herkömmlichen absorbierenden Harzen eingefügt zu werden, um dem ungünstigen Phänomen des Gelblockings vorzubeugen, und erlaubt das effektive Einfügen in den absorbierenden Gegenstand in einer relativ hohen Konzentration.
Durch die Verwendung der absorbierenden Harzzusammensetzung in einer hohen Konzentration kann der absorbierende Gegenstand wesentlich dünner als herkömmliche absorbierende Gegenstände hergestellt werden. Der Anteil der absorbierenden Harzzusammensetzung liegt vorzugsweise im Bereich von 30 bis 80 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 40 bis 80 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht des absorbierenden Gegenstandes.
Diese Erfindung sieht ein Verfahren zur Herstellung einer absorbierenden Harzzusammensetzung vor, die einen Schritt zur Herstellung von Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz durch Granulieren von Teilchen aus absorbierendem Harz, die eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 10 bis 100 μm aufweisen, und einen Schritt des Mischens der resultierenden Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz mit Primärteilchen aus absorbierendem Harz, die eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 150 bis 800 μm aufweisen, umfasst. Das Verfahren zum Granulieren des absorbierenden Harzes in Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 10 bis 100 μm ist nicht besonders eingeschränkt, sondern kann aus den aus dem Stand der Technik gut bekannten Granulierungsverfahren ausgewählt werden. Die gut bekannten Verfahren umfassen z. B. Rollgranulierung, Verdichtungsgranulierung, Rührgranulierung (stirring granulation), Extrusionsgranulierung, Zerkleinerungsgranulierung (crushing granulation), Wirbelbettgranulierung und Sprühgranulierung. Neben anderen der oben genannten Verfahren stellt sich das Verfahren zur Granulierung durch Extrusion durch eine kugelförmige Düse als besonders vorteilhaft heraus, um die Steuerung der Teilchengröße der hergestellten Granulatpartikel zu ermöglichen und den Granulatpartikeln hohe Festigkeit zu verleihen. Aus dem oben genannten Grund liegt die Teilchengröße der Granulatpartikel geeigneterweise im Bereich von 150 bis 800 μm.
Es ist vorteilhaft, die Teilchen aus absorbierendem Harz mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich von 10 bis 100 μm durch Granulieren mit einer polykationischen Verbindung und/oder einem Polyalkohol herzustellen. Geeigneterweise ist die polykationische Verbindung wenigstens ein Mitglied, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polyethylenimin, Polyamidamin, Polyetheramin und Polyvinylamin-Polyallylamin besteht. Der Polyalkohol ist geeigneterweise wenigstens ein Mitglied, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Ethylenglycol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Polyethylenglycol, Glycerin, Diglycerin und Polyglycerin besteht. Geigneterweise wird eine Kombination aus einer polykationischen Verbindung und einem Polyalkohol eingesetzt.
Bei der Granulierung von Teilchen aus absorbierendem Harz, die eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von 10 bis 100 μm aufweisen, stellt sich das Verfahren, bei dem man das absorbierende Harz zu einer polykationischen Verbindung und/oder einem Polyalkohol zugibt und die entstehende Mischung in Verbindung mit Wasser granuliert, gelegentlich als vorteilhaft hinsichtlich der Festigkeit der hergestellten Granulatpartikel heraus. Das Wasser, das für die Granulierung verwendet wird, kann entionisiertes Wasser, Leitungswasser oder eine wässrige Lösung, mit einer gelösten oder suspendierten organischen oder anorganischen Substanz sein.
Die hergestellten Granulatpartikel können einer Hitzebehandlung unterzogen werden. In manchen Fällen erwerben die Granulatpartikel durch die Ausbildung von ionischen oder kovalenten Bindungen zwischen benachbarten Teilchen aus absorbierendem Harz, die die Granulatpartikel bilden, eine herausragende Absorptionsfähigkeit. Die Hitzebehandlung wird bei einer Temperatur im Bereich von 40 bis 250°C, vorzugsweise von 90 bis 200°C, über einen Zeitraum im Bereich von 1 bis 120 Minuten, vorzugsweise von 10 bis 100 Minuten, durchgeführt.
Diese Erfindung zieht auch die Herstellung der absorbierenden Harzzusammensetzung durch das Mischen der wie oben beschrieben erhaltenen Granulatpartikel aus absorbierendem Harz mit den Primärteilchen aus absorbierendem Harz in Betracht. Die Mischvorrichtung, die zum Mischen verwendet wird, ist nicht besonders eingeschränkt, sondern kann aus verschiedenen, aus dem Stand der Technik bekannten Mischvorrichtungen ausgewählt werden. Die aus dem Stand der Technik bekannten Mischvorrichtungen umfassen zum Beispiel einen zylindrischen Mischer, einen doppelwandigen Konusmischer, einen V-förmigen Mischer, einen Mischer vom Bandtyp, einen Schneckenmischer, einen Fliessmischer, einen Rotationsscheibenmischer, einen Luftstrommischer, einen Zweiarmkneter, einen Innenmischer, einen Pulverisierungskneter, einen Rotationsmischer und einen Schneckenextruder.
Ferner kann die absorbierende Harzzusammensetzung oder der absorbierende Gegenstand, der durch diese Erfindung erhalten wird, durch das Einbringen von Deodorants, Parfums, chemischen Reagenzien, Pflanzenwachstumshilfen, Fungiziden, Schaumbildnern, Färbemitteln, Farbstoffen, kurzen hydrophilen Fasern und Düngemitteln mit einer neuen Funktion ausgestattet werden.
Diese Erfindung sieht ferner ein Verfahren zur Herstellung von Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz vor, das dadurch gekennzeichnet ist, das Teilchen aus absorbierendem Harz mit einem Granuliermittel gemischt werden und die entstehende Mischung durch einen Granulierextruder, der mit einer kugelförmigen Lochplatte ausgestattet ist, extrudiert wird.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz beginnt mit dem Vorgang des Mischens der Teilchen aus absorbierendem Harz mit dem Granuliermittel. Das Verfahren, das bei dieser Erfindung zum Mischen der Teilchen aus absorbierendem Harz mit dem Granuliermittel angewandt wird, ist nicht besonders eingeschränkt, sondern kann auf eine Art erfolgen, die auf der Verwendung einer der gewöhnlichen Mischvorrichtungen beruht.
Diese Mischvorrichtungen umfassen zum Beispiel einen zylindrischen Mischer, einen doppelwandigen Konusmischer, einen V-förmigen Mischer, einen Mischer vom Bandtyp, einen Schneckenmischer, einen Fliessmischer, einen Rotationsscheibenmischer, einen Luftstrommischer, einen Zweiarmkneter, einen Innenmischer, einen Pulverisierungskneter, einen Rotationsmischer und einen Schneckenextruder.
Das Granuliermittel, das bei dieser Erfindung verwendet wird, unterliegt keiner besonderen Einschränkung, bis auf dass es eine Verbindung sein muss, ^die in der Lage ist, eine chemische Bindung mit der zu den Teilchen des absorbierenden Harzes zugehörigen funktionellen Gruppe einzugehen. Es ist zulässig Wasser als alleiniges Granuliermittel einzusetzen. Eine wässrige Lösung, die eine in Wasser gelöste, zu einer chemischen Bindung befähigte Substanz enthält, kann stattdessen verwendet werden. Wenn eine zu einer chemischen Bindung befähigte Substanz bei normaler Raumtemperatur flüssig ist, kann die Substanz selbst als Granuliermittel eingesetzt werden. Neben anderen, der oben genannten Substanzen, stellt sich eine Verbindung, die in der Lage ist, eine kovalente Bindung mit der zu den Teilchen aus absorbierendem Harz zugehörigen funktionellen Gruppe einzugehen, als besonders vorteilhaft hinsichtlich solcher Absorptionseigenschaften der hergestellten Granulatpartikeln wie Festigkeit und Absorptionsgeschwindigkeit heraus. Genauer gesagt ist das Granuliermittel geeigneterweise wenigstens eine Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polyalkoholen, Aminogruppen enthaltenden Verbindungen, Amidgruppen enthaltenden Verbindungen und Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen besteht, und Wasserlöslichkeit aufweist. Vorzugsweise ist es zumindest eine Substanz, die aus Glycerin, Diglycerin, Polyglycerin, Polyvinylalkohol, β-Alanin, Harnstoff, Polyasparaginsäure und Polyamidpolyaminepihalohydrin-Harz ausgewählt wird. Glycerin, Diglycerin und Polyglycerin, die Polyalkohole sind, sind sehr geeignete Verbindungen. Glycerin ist eine besonders geeignete Verbindung.
Die bei dieser Erfindung verwendete Bezeichnung „Wasserlöslichkeit" bezieht sich auf den Zustand eines Granuliermittels, bei dem die Zugabe des Mittels in einer Menge von 30 Teilen zu 100 Teilen einer wässrigen Glycerinlösung mit einem Glyceringehalt von 50 Gewichtsprozent das Ausfällen in der Lösung verhindert. Obwohl der Gehalt an dem bei der Erfindung eingesetzten Granuliermittel keiner Einschränkung unterliegt, liegt er geeigneterweise im Bereich von 2 bis 30 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 5 bis 20 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Teilchen aus absorbierendem Harz unter Berücksichtigung der verschiedenen Absorptionseigenschaften der Granulatpartikel aus absorbierendem Harz, die bei dieser Erfindung erhalten werden sollen. Wenn der Gehalt des Granuliermittels weniger als 2 Gewichtsteile beträgt, dann erhalten die hergestellten Granulatpartikel möglicherweise keine einheitliche Teilchengröße und keine ausreichende Festigkeit. Umgekehrt trägt, wenn dieser Gehalt 30 Gewichtsteile übersteigt, der Überschuss nicht einfach proportional zu dem vorgesehenen Effekt bei, sondern erhöht eher den Anteil von unverändert bleibendem Granuliermittel und setzt das Fliessvermögen herab.
Diese Erfindung sieht vor, dass die Mischung der Teilchen aus absorbierendem Harz und dem Granuliermittel anschließend durch Extrusion mittels eines Granulierextrusionsmittels extrudiert wird. Die Mischung kann, falls erforderlich, vor der Granulierung durch Extrusion einer Alterungsbehandlung unterzogen werden. Diese Alterungsbehandlung kann durchgeführt werden, indem man die Mischung in Ruhe bei 50 bis 90°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30 bis 90% für einen Zeitraum im Bereich von 10 Minuten bis 2 Stunden stehen lässt. Bei einer Alterungsbehandlung dieser Art kann man erwarten, dass die Konstanz der verschiedenen Absorptionseigenschaften der letztlich erhaltenen Granulatpartikel aus absorbierendem Harz verbessert wird.
Die bei dieser Erfindung verwendete Bezeichnung „Granulierextrusion" bezeichnet buchstäblich die Herstellung von Granulaten, und zwar einen Vorgang zur Herstellung von Teilchen, die im Wesentlichen gleichmäßig in Form und Größe sind, aus einem pulvrigen Rohmaterial. Es soll damit nicht die Herstellung einer Schicht oder einer Matte durch Strangpressen oder Formpressen gemeint sein.
Der bei dieser Erfindung eingesetzte Granulierextruder, der mit einer kugelförmigen Lochplatte ausgestattet ist, unterliegt keiner besonderen Einschränkung, außer dass er einen extrudierenden Teil und eine Düse oder ein Sieb umfasst, die in einer kugelförmigen Form ausgebildet sind, und die angewendet werden, um die Extrusion eines bestimmten Materials zu erlauben, und deren Anwendung zu Granulaten einer festen Größe führt.
Als typische Beispiele für die hier wirksam eingesetzten Granulierextruder seien ein Frontal-Schneckengranulierextruder (screw front extrusion type granulating device), ein Seitenschneckengranulierextruder (screw lateral extrusion type granulating device), ein Vakuumschneckengranulierextruder (screw vacuum extrusion type granulating device), ein Schneckenextruder, der Vorbehandeln und Granulieren verbindet (screw combination pretreating and extrusion granulating device), ein Roll ring die-Granulierextruder (roll ring die type extrusion granulating device), ein Korbmessergranulierextruder (blade basket type extrusion granulating device), ein Blade oscillating-Granulierextruder (blade oscillating type extrusion granulating device), ein Self-molding gear-Granulierextruder (selfmolding gear type extrusion granulating device) und ein Self-molding cylinder- Granulierextruder (self-molding cylinder type extrusion granulating device) genannt.
Neben den anderen der oben genannten Granulierextruder stellen sich der Frontal-Schneckengranulierextruder und der Seitenschneckengranulierextruder als besonders vorteilhaft heraus. Der Frontal-Schneckengranulierextruder stellt sich als noch vorteilhafter heraus.
Hierin verwendet bezieht sich „kugelförmige Lochplatte" auf ein Bauteil, das mit einer Vielzahl an Bohrungen zur Herstellung von Granulatpartikeln einer festen Größe ausgestattet ist. Sie wird verwendet, um eine allgemein gebräuchliche plane Düse oder ein allgemein gebräuchliches planes Sieb im allgemeinen Gebrauch zu bezeichnen. Im Fall des Frontal-Schneckengranulierextruders bezieht sich die Bezeichnung zum Beispiel auf eine halbkugelförmige Düse, die am vorderen Ende der Schnecke angebracht ist. Im Fall des Seitenschneckengranulierextruders bezieht sich die Bezeichnung auf ein Sieb mit der Form einer gewölbten Oberfläche, der im Bereich der Außenfläche der Schnecke angebracht ist. Vorzugsweise besitzen die Extrudiermesser in dieser Vorrichtung eine kugelförmige Gestalt, also eine Form, bei der die Kontur ihrer Kanten einen Teil einer Kugel bildet.
Die herkömmliche planare Düsen oder das herkömmliche planare Sieb sind so konstruiert, dass sie eine Wandstärke von 5 bis 8 mm überschreiten. Die Düse oder das Sieb, die Bohrungen von geringer Größe besitzen, weisen daher Schwierigkeiten auf, die Extrusion der Mischung zuzulassen. Wenn die Bohrungen in der Düse oder dem Sieb eine unangemessen geringe Größe aufweisen, setzt dies die Fähigkeit der Düse oder des Siebs, die Mischung zu granulieren, in besonderem Maße herab, und im schlimmsten Fall werden die Bohrungen in der Düse oder dem Sieb mit dem Rohmaterial so stark verstopft, dass die Düse oder das Sieb dadurch unbrauchbar werden. Wenn die Düse oder das Sieb zur Verbesserung des Granuliervermögens mit einer verringerten Wandstärke gebildet sind, führt dies unvermeidlich zu Brüchen, da deren Stärke im Vergleich zu dem beim Extrudieren erzeugten Druck unangemessen gering ist. In dem Teil der Düse oder des Siebs, in dem die Größe der Bohrungen hoch ist, besitzen die dadurch hergestellten Granulatpartikel lediglich geringe Festigkeit und eine für Hygienematerialien ungeeignete Größe.
Dadurch, dass man die Düse oder das Sieb kugelförmig bildet und den vorderen Enden der Extrudiermesser eine kugelförmige Kontur verleiht, ist es möglich, die Granulierextrusion auch mit einer Düse, die Bohrungen geringer Größe aufweist, einfach fortzusetzen, die Produktivität der Granulierung zu steigern und Granulatpartikel mit hoher Festigkeit und einer beliebigen Teilchengröße zu erhalten. Die Bezeichnung „Kugel" umfasst eine große Bandbreite von Oberflächen ausgenommen einer Ebene, wie die Oberflächen, die durch Rotation von Kreisen, wie echten Kreisen und Ellipsen, gebildet werden, die Oberflächen, die durch Rotation der Kombination einer Vielzahl von Kreisen gebildet werden, Halbkugeln, gewölbte Oberflächen, hyperbolische Oberflächen und hyperboloide Oberflächen.
Die Form der Bohrungen in der Düse oder dem Sieb muss nicht besonders eingeschränkt werden, sondern kann beliebig aus echten Kreisen, Ellipsen, und Mehrecken, wie Dreiecken und Sechsecken, ausgewählt werden, je nach dem welche Form dem Zweck am besten dient. Die Größe der Bohrungen (im Fall echter Kreise) unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Wird die absorbierende Harzzusammensetzung zum Beispiel für ein Hygienematerial verwendet, dann liegt die Größe geeigneterweise im Bereich von 0,3 bis 1,5 mm, vorzugsweise von 0,3 bis 0,8 mm. Beträgt die Größe weniger als 0,3 mm, wird es nicht leicht sein, eine effiziente Extrusion zu erreichen, und die Granulatpartikel, die erhalten werden, sind so winzig, dass sie möglicherweise die Flüssigkeitspermeabilität der Granulatpartikel aus absorbierendem Harz herabsetzen, wenn sie für ein Hygienematerial verwendet werden. Wenn, im umgekehrten Fall, die Größe von 1,5 mm überschritten wird, dann werden die schließlich erhaltenen Granulatpartikel unangemessen groß sein und daher möglicherweise einen zusätzlichen Schritt zum Aufschluss oder zur Pulverisierung nötig machen, bis sie auf eine für ihren Verwendungszweck geeignete Größe zerkleinert sind.
Durch die, oben erwähnte, geeignete Auswahl der Größe der Bohrungen in der Düse oder dem Sieb, ist es möglich, durch das Verfahren dieser Erfindung zur Herstellung der Granulatpartikel zylindrische Granulatpartikel aus absorbierendem Harz zu erhalten, die eine sehr geringe Größe und eine sehr enge Teilchengröße-Verteilung, zum Beispiel im Bereich von 0,4 bis 0,5 mm oder von 0,6 bis 0,7 mm, aufweisen, und daher für ein Hygienematerial geeignet sind.
Die Dicke der Düse oder des Siebs ist nicht besonders eingeschränkt. Wird die Größe der Bohrungen verringert, erlaubt die Düse oder das Sieb aufgrund der Eigenschaften des Extruders möglicherweise keine Extrusionsgranulierung, wenn deren Dicke nicht verringert wird. Geeigneterweise liegt die Dicke der Düse oder des Siebs etwa im Bereich des 0,1 bis 5-fachen, vorzugsweise des 0,2 bis 3-fachen, noch bevorzugter des 0,5 bis 2-fachen der Größe der Bohrungen. Wenn die Dicke der Düse oder des Siebs die Größe der Bohrungen um das 5-fache übersteigt, dann ist der Widerstand an den Bohrungsteilen so hoch, dass er die Granulierung durch Extrusion verhindert. Im umgekehrten Fall nimmt möglicherweise die Granulierstärke ab, wenn die Dicke geringer als das 0,1-fache der Größe der Bohrungen ist.
Nachfolgend wird „der Abstand zwischen der Düse oder dem Sieb und dem Ausstoßer in dem Granulierextruder" mit Bezug auf den Frontal-Schneckengranulierextruder und den Seitenschneckengranulierextruder beschrieben. Der Frontal-Schneckengranulierextruder weist eine gerade Schnecke als dessen Ausstoßer auf. Der Abstand zwischen dieser geraden Schnecke und der Düse wird als Druckreglerteil bezeichnet. Die Dicke dieses Druckreglerteils entspricht der bei dieser Erfindung verwendeten Bezeichnung „Abstand zwischen der Düse und dem Ausstoßer". Der Seitenschneckengranulierextruder weist eine gerade Schnecke auf, um die sich ein Sieb befindet. Der Abstand zwischen dem Sieb und der geraden Schnecke entspricht dem bei dieser Erfindung verwendeten Ausdruck „Abstand zwischen der Düse und dem Ausstoßer".
Dieser Abstand unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Wenn dieser Abstand jedoch übermäßig groß ist, schreitet die Extrusionsgranulierung möglicherweise nicht weiter voran. Vorzugsweise beträgt der Abstand nicht mehr als das 20-fache, vorzugsweise nicht mehr als das 10-fache, und noch bevorzugter nicht mehr als das 5-fache des Durchmessers der Bohrungen. Aus praktischer Sicht ist es von Vorteil, wenn sich die Düse oder das Sieb und der Ausstoßer einander so weit annähern, dass ein Verkürzen der Betriebsdauer der Düse oder des Siebs verhindert wird. Wenn sie direkt miteinander in Kontakt stehen, dann reibt der sich in Bewegung befindliche Ausstoßer gegen die Düse oder das Sieb und verkürzt unvermeidlicherweise deren Betriebsdauer. Für die Granulierextruder von der „Ring dye" Bauart, „Disk dye" Bauart, „Oscillating" Bauart und „Basket" Bauart, die eine Düse oder ein Sieb aufweisen, die so strapazierfähig sind, dass sie auch dann keinen Bruch erleiden, wenn praktisch kein Abstand zwischen ihnen und dem Ausstoßer besteht (wenn direkter Kontakt dazwischen besteht), ergeben sich auch dann keine Probleme, wenn überhaupt kein Abstand vorliegt.
1 zeigt schematisch den Aufbau eines Frontal-Schneckengranulierextruders, der mit einer wie oben beschriebenen kugelförmigen Düse ausgestattet ist.
In diesem Granulierapparat ist eine Förderschnecke 2, die als Ausstoßer fungiert, in einem Schneckengehäuse 3 untergebracht, das mit einem Antriebsteil (nicht gezeigt) mittels eines in einem Getriebekasten 1 angeordneten Räderwerks verbunden ist. Das Schneckengehäuse 3 ist an seiner Oberseite mit einem Fülltrichter 4 zum Einlassen des Rohmaterials ausgestattet und an seiner Vorderseite mit einer Kugeldüse 5. Das vordere Ende der Förderschnecke 2 ist kugelförmig ausgebildet und das kugelförmig ausgebildete vordere Ende 2a ist mit einem oder mehreren kugelförmigen Extrudiermessern 6 ausgestattet. Die Kanten 6a der kugelförmig ausgebildeten Extrudiermesser 6 weisen ein Gesamtprofil auf, das in die kugelförmig ausgebildete Rückseite 5a der kugelförmigen Düse passt, und sind an der Oberfläche des kugelförmig ausgebildeten vorderen Endes 2a gleichzeitig spiralförmig ausgebildet. Als Ergebnis befindet sich zwischen dem Ort der Rotation der Kanten 6a der kugelförmigen Extrudiermesser 6 und der kugelförmig ausgebildeten Rückseite 5a eine Lücke, die über die gesamte Rückseite 5a hinweg gleich lang ist.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Granulatpartikeln erzielt die vorgesehenen Granulatpartikel durch Behandlung der Mischung eines absorbierenden Harzes mit einem Granuliermittel durch die Einwirkung eines wie oben beschriebenen Granulierextruders. Um eine gleichmäßige Größenverteilung zu erhalten, können die Granulatpartikel, die von dem Granulierextruder abgegeben werden, falls dies nötig sein sollte, einer Behandlung zur Vereinheitlichung der Teilchengröße unterzogen werden.
Vorzugsweise wird diese Behandlung zur Vereinheitlichung der Teilchengröße kontinuierlich mittels eines Apparates zur Vereinheitlichung der Teilchengröße durchgeführt, sobald die Granulatpartikel vom Granulierextruder abgegeben worden sind, und zwar solange die Granulatpartikel noch hohe Plastizität aufweisen, um das Auftreten von feinem Pulver der Granulatpartikel (Aggregate) bestmöglichst zu unterdrücken. Der zu verwendende Apparat zur Vereinheitlichung der Teilchengröße unterliegt keiner besonderen Einschränkung. Ein Apparat zur Vereinheitlichung der Teilchengröße, der koaxial in einem zylindrischen Gehäuse mit einer drehbaren Scheibe zur Vereinheitlichung der Teilchengröße und ferner mit einer Vielzahl an Strahldüsen, die mit einem externen Luftzufuhr-Mechanismus kommunizieren und in der Innenwand des zylindrischen Gehäuses münden, ausgestattet ist, und dafür ausgelegt ist, Luft in das Gehäuse durch die Vielzahl an Strahldüsen zu injizieren und eine Verwirbelung des Luftstrahls in dem Gehäuse zu erzeugen, wird vorzugsweise verwendet. In diesem Apparat zur Vereinheitlichung der Teilchengröße wird das Rohmaterial (die Granulatpartikel), das dem zylindrischen Gehäuse über den Einfülltrichter, der im oberen Teil des Gehäuses angebracht ist, zugeführt wird, dadurch zu gleicher Größe verarbeitet, indem es gleichmäßig in dem Gehäuse durch eine Verteilerscheibe, die über der Scheibe zur Größenvereinheitlichung angebracht ist, verteilt und in einer Drehbewegung gehalten wird, und daher der Drehbewegung, die durch die zur Größenvereinheitlichung dienenden Scheibe hervorgerufen wird, und der durch die aus den Strahldüsen strömenden Druckluft, die die Pulverisierung und Größenvereinheitlichung bewirkt, ausgesetzt wird.
Ferner bewirkt der Apparat zur Vereinheitlichung der Teilchengröße, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, dass die anderenfalls mögliche Zusammenhaftung der frisch hergestellten Granulatpartikel verhindert wird, da die Druckluft das Granuliermittel, das an der Oberfläche der Granulatpartikel anhaftet, entfernt.
Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Granulatpartikeln können die Granulatpartikel, die durch den Granulierextruder erhalten worden sind, im Anschluss einer Wärmebehandlung unterzogen werden.
Das Verfahren zur Durchführung dieser Wärmebehandlung ist bei dieser Erfindung nicht besonders eingeschränkt. Standard-Trockner und -Öfen, wie z. B. ein Groove stirring-Trockner (groove stirring drying device), ein Rührtrockner, ein Fliessbetttrockner, ein Luftstromtrockner, ein Infrarottrockner und ein Induktionsheizgerät können zur Hitzebehandlung eingesetzt werden. Als Folge dieser Hitzebehandlung sind die Granulatpartikel möglicherweise mit einer hohen Festigkeit ausgestattet, in der Lage, ihre Form auch nach der Aufnahme von Flüssigkeit zu bewahren, davor geschützt, feines Pulver wiederzubilden, und verbessert hinsichtlich verschiedener Absorptionseigenschaften, wie Absorptionsgeschwindigkeit und Flüssigkeitspermeabilität. Um eine gewünschte Teilchengröße zu er halten, ist es vorteilhaft die Scherkräfte und die Bruchkräfte während der Hitzebehandlung bestmöglichst zu unterdrücken. Neben anderen der oben erwähnten Verfahren zur Hitzebehandlung erweisen sich die Fliessbetttrocknung und die Luftstromtrocknung als besonders vorteilhaft.
Geeigneterweise liegt die Heiztemperatur im Bereich von 90 bis 250°C, bevorzugt von 120 bis 220°C. Wenn die Heiztemperatur geringer als 90°C ist, nimmt möglicherweise die Festigkeit ab. Im umgekehrten Fall, wenn die Heiztemperatur 250°C übersteigt, unterliegt das absorbierende Harz, je nach Art des eingesetzten absorbierenden Harzes, möglicherweise thermischem Verfall.
Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Granulatpartikeln können die Granulatpartikel, die durch den Granulierextruder erhalten worden sind, anschließend mit ionisierender Strahlung, wie Elektronenstrahlung oder Gammastrahlung behandelt werden. Als Folge der Behandlung mit der ionisierenden Strahlung sind die Granulatpartikel möglicherweise mit einer hohen Festigkeit ausgestattet, in der Lage ihre Form auch nach Flüssigkeitsaufnahme zu behalten, davor geschützt, Feinpulver wiederzubilden und verbessert hinsichtlich verschiedener Absorptionseigenschaften, wie Absorptionsgeschwindigkeit und Flüssigkeitspermeabilität.
Die Strahlendosis, die aufgenommen wird, liegt geeigneterweise im Bereich von 1 bis 1000 kGy (0,1 bis 100 Mrads), vorzugsweise von 10 bis 500 kGy (1 bis 50 Mrads). Wenn die Dosis geringer als 1 kGy ist, nimmt die Festigkeit möglicherweise ab. Wenn im umgekehrten Fall die Dosis 1000 kGy übersteigt, unterliegt das absorbierende Harz, je nach Art des eingesetzten absorbierenden Harzes, möglicherweise einer Abnahme an Absorptionsvermögen.
Diese Erfindung sieht ferner Granulatpartikel aus absorbierendem Harz mit einem Längenverhältnis (Längs-/Querachse) von nicht weniger als 1,5 vor. Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz, die dieser Beschreibung entsprechen, werden zum Beispiel durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz erhalten. Die Granulatpartikel dieser oben beschriebenen Erfindung weisen typischerweise eine zylindrische Form auf, und zwar die Form von Säulen (wie zum Beispiel runde Säulen aus runden Bohrungen, vierkantige Säulen aus vierkantigen Bohrungen, dreieckige Säulen aus dreieckigen Bohrungen einer Düse). Diese Formen sind für das absorbierende Harz nie näher betrachtet worden. Die Granulatpartikel dieser Er findung werden im Vergleich zu dem herkömmlichen absorbierenden Harz leicht abgefangen und immobilisiert, während sie mit einem anderem Material vermischt werden, und aufgrund der relativ gleichmäßigen Form und Größe einer gleichmäßigen Oberflächenbehandlung unterzogen. Daher sind die hergestellten Granulatpartikel aus absorbierendem Harz mit zufriedenstellender Absorptionsgeschwindigkeit und Flüssigkeitspermeabilität ausgestattet, in der Lage ihre Form auch nach Flüssigkeitsaufnahme zu bewahren und davor geschützt, feines Pulver wiederzubilden, und werden daher bevorzugt für Hygienematerialien wie Wegwerfwindeln verwendet.
Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz der vorliegenden Erfindung weisen, wie oben beschrieben, ein Längenverhältnis von nicht weniger als 1,5 auf, und werden in verschiedenen Formen wie Säulen, Stäben und Fäden erhalten. Diejenigen Granulatpartikel, die wie Säulen geformt sind, werden vorzugsweise für Hygienematerialien verwendet. Diese Säulen weisen geeigneterweise ein Längenverhältnis im Bereich von 1,5 bis 200, vorzugsweise von 2 bis 100, und noch bevorzugter von 5 bis 50 auf. Diejenigen Säulen, die ein Längenverhältnis von über 200 aufweisen, sind in der Praxis nicht leicht herzustellen, und diejenigen, die ein Längenverhältnis von weniger als 1,5 aufweisen, können nur schwer immobilisiert werden. Wenn der Gegenstand aus absorbierendem Harz für Hygienematerialien bestimmt ist, weisen die Bohrungen in der Düse oder dem Sieb vorzugsweise eine Größe auf, die etwa im Bereich von 0,3 bis 1,0 mm, vorzugsweise von 0,4 bis 0,8 mm liegt. Wenn die Größe der Bohrungen geringer als 0,3 mm ist, sind die Granulatpartikel so dünn, dass sie eine Abnahme an Flüssigkeitspermeabilität erfahren. Im umgekehrten Fall, wenn die Größe 1,0 mm übersteigt, sind die Granulatpartikel, wenn sie für Hygienematerialien verwendet werden, möglicherweise dahingehend im Nachteil, dass sie einer zusätzliche Bearbeitung durch Aufschluss und Pulverisierung bedürfen. Die Granulatpartikel dieser Erfindung aus absorbierendem Harz weisen vorzugsweise eine Absorptionsgeschwindigkeit von nicht mehr als 40 Sekunden, vorzugsweise von nicht mehr als 20 Sekunden auf, wenn sie nach der weiter unten beschriebenen Methode gemessen wird.
Nachfolgend wird diese Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben. Es soll jedoch angemerkt sein, dass diese Erfindung in keinster Weise durch eines dieser Beispiele eingeschränkt wird. Bezeichnungen wie Flüssigkeitspermeabilität, Absorptionsgeschwindigkeit, Absorp tionsvermögen unter Last, apparentes Gelausdehnungsverhältnis, durchschnittliche Teilchengröße, Teilchengröße-Verteilung, Absorptionsvermögen und Festigkeit, die in der Beschreibung bezüglich der absorbierenden Harzzusammensetzung und den Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz verwendet werden, werden durch die folgenden Verfahren ermittelt:
(1) Flüssigkeitspermeabilität
In einem Glasröhrchen mit 16 mm Innengröße und 18 cm Länge, dessen unteres Ende mit einem Silicongummistopfen verschlossen war, wurden 0,500 g einer bestimmten absorbierenden Harzzusammensetzung oder Granulatpartikel aus absorbierendem Harz vorgelegt und mit 30 ml künstlichem Urin versetzt. Danach wurde das obere Ende des Glasröhrchens mit einem Silicongummistopfen verschlossen, und die mit künstlichem Urin befeuchtete Probe 30 Minuten in Ruhe stehen gelassen. Dann wurde der Silicongummistopfen vom Boden des Glasröhrchens entfernt, dieses vertikal auf ein 48 mesh-Metallnetz gestellt, das über einem Becher angebracht war, und auf dem Sieb für 10 Minuten in Ruhe stehen gelassen, wobei der Silicongummistopfen vom oberen Ende des Glasröhrchens entfernt war. Zehn (10) ml des künstlichen Urins wurden dem Röhrchen über dessen oberes Ende zugeführt. Das Intervall vom Zeitpunkt, an dem das künstliche Urin in das Röhrchen gegeben wurde, bis zum Zeitpunkt, an dem der Meniskus des allmählich absteigenden künstlichen Urins die Oberseite des Gels erreichte, wurde gestoppt und als Permeabilität der Probe gegenüber Flüssigkeit angegeben. Die Flüssigkeitspermeabilität steigt in gleichem Maße an wie das Zeitintervall abnimmt. Das künstliche Urin, das in diesem Experiment verwendet wurde, wurde durch Vereinigen von 7 g Kaliumchlorid, 7g Natriumsulfat, 2,975 g Ammoniumdihydrogenphosphat, 0,525 g Diammoniumhydrogenphosphat, 0,875 g Kaliumchlorid-Dihydrat und 1,75 g Magnesiumchlorid-Hexahydrat und Lösen der enstandenen Mischung in entionisiertem Wasser auf ein Gesamtvolumen von 3,5 kg hergestellt.
(2) Absorptionsgeschwindigkeit
Auf dem Boden eines Standard-Reagenzglases mit einer Größe von 0,5 Inch wurden 0,450 g einer bestimmten absorbierenden Harzzusammensetzung oder Granulatpartikel aus absorbierendem Harz vorgelegt. Zur selben Zeit, zu der 12,6 g des oben beschriebenen künstlichen Urins in das vertikal angebrachte Reagenzglas gegeben wurden, wurde eine Stoppuhr gestartet. Die Stoppuhr wurde genau in dem Moment gestoppt, in dem die aufsteigende Gelmasse die Unterseite des Flüssigkeitsmeniskus in dem Reagenzglas erreichte. Das Gewicht des künstlichen Urins pro Gramm der Probe, d. h. 28 g/g, wurde durch das Zeitintervall in Sekunden dividiert, das bei der Messung der Absorptionsgeschwindigkeit erhalten wurde.
(3) Absorptionsvermögen unter Last
Das Absorptionsvermögen unter Last wurde mit Hilfe einer Vorrichtung zur Untersuchung einer absorbierenden Harzzusammensetzung unter Last gemessen, die in einem erklärenden Querschnitt gezeigt ist (2).
Genau gesagt wurde ein Stopfen 13 fest auf die obere Öffnung 12 einer Bürette 11, die mit künstlichem Urin (eine Lösung aus 1,9 Gew.-% Harnstoff, 0,8 Gew.-% Natriumchlorid, 0,1 Gew.-% Calciumchlorid und 0,1 Gew.-% Magnesiumsulfat in entionisiertem Wasser) befüllt war, gesetzt. Ein Messstand 14 und ein Lufteinlass 15 wurden bündig gesetzt, und ein Filterpapier 17 wurde auf einen Glasfilter (Nr. 1) 16, der eine Größe von 70 mm aufwies, platziert und in den Messstand 14 eingebracht. Getrennt davon wurde ein Vlies 18 am unteren Ende eines Stützzylinders 20 befestigt, der eine Größe von 55 mm aufwies. Auf dem Vlies 18 wurden 0,2 g einer absorbierenden Harzzusammensetzung 21 gleichmäßig verstreut, und eine Last 19 von 20 g/m² wurde auf die Schicht der verstreuten Zusammensetzung ausgeübt. Anschließend wurde der Stützzylinder, der nun das Vlies, die absorbierende Harzzusammensetzung und die Last trug, auf das Filterpapier 17 gestellt, das auf dem Glasfilter 16 aufgebracht war, und von da an stehen gelassen. Danach wurde die Menge (A ml) des künstlichen Urins, das die absorbierende Harzzusammensetzung durch das Filterpapier 17 aufgenommen hatte, von der Bürette abgelesen und in der folgenden Formel zur Berechnung des Absorptionsvermögens unter Last (ml/g) verwendet:
Absorptionsvermögen unter Last (ml/g) = A (ml)/0,2 (g)
(4) Apparentes Gelausdehnungsverhältnis
In einem Messzylinder mit einer Innengröße von 10 mm (einer Außengröße von 13 mm und einer Länge von 17 cm) und einem Innenvolumen von 10 ml wurden 0,5 g bestimmter Granulatpartikel aus absorbierendem Harz vorgelegt, 5 g entionisiertes Wasser dazugegeben und 10 Minuten darin in Ruhe stehen gelassen. Der Zahlenwert, der durch Berechnung der folgenden Formel unter Verwendung des Gelvolumens gefunden wird, das sich nach 10 Minuten Standzeit gebildet hatte, wurde als apparenter Koeffizient der kubischen Expansion wiedergegeben. Apparentes Gelausdehnungsverhältnis (%) = [(Gelvolumen/Volumen an zugegebenem Wasser) – 1) × 100]
Dieses apparente Ausdehnungsverhältnis stellt einen Zahlenwert dar, von dem angenommen wird, dass er proportional zu dem Gesamtvolumen an Hohlräumen in dem gequollenen Gel ist. Dieser Zahlenwert steigt mit der Zunahme an Hohlräumen, die für das Eindringen von Flüssigkeit benötigt werden, und die gebildet werden, wenn die Granulatpartikel quellen, ohne feuchte Cluster zu bilden.
(5) Durchschnittliche Teilchengröße
Die durchschnittliche Teilchengröße bestimmter Granulatpartikel aus absorbierendem Harz wurde ermittelt, indem man Granulatpartikel mit JIS (Japanese industrial standard, japanische Industriestandard) -Standardsieben (20 mesh, 32 mesh, 48 mesh, 60 mesh, 100 mesh, 145 mesh, 200 mesh und 350 mesh) (entsprechend 0,841 mm, 0,5 mm, 0,297 mm, 0,250 mm, 0,105 mm, 0,074 mm bzw. 0,042 mm) klassierte, den Rückstand, R, in Prozent auf einem logarithmischen Wahrscheinlichkeitsdiagramm graphisch darstellte, und nach der Teilchengröße suchte, die R = 50% entsprach. Diese Teilchengröße wurde als durchschnittliche Teilchengröße angegeben.
(6) Teilchengröße-Verteilung
Standardsiebe (4 mesh, 14 mesh, 20 mesh, 50 mesh und 100 mesh) (entsprechend 4,76 mm, 1,41 mm, 0,841 mm, 0,297 mm und 0,149 mm) mit einer Größe von 70 mm und Aufnahmeplatten als Klassierplatten wurden übereinandergestellt. Dreißig (30) g bestimmter Granulatpartikel aus absorbierendem Harz wurden auf den obersten Sieb aufgebracht. Die übereinanderliegenden Siebe wur den mit einem Klassierer 10 Minuten geschüttelt. Die Proben, die in den Klassierplatten gesammelt wurden, wurden gewogen und die Wägeergebnisse in Gewichtsprozent angegeben.
(7) Absorptionsvermögen
In einen Beutel (40 mm × 150 mm) aus Vlies, der nach dem Muster eines Teebeutels hergestellt war, wurden 0,1 g bestimmter Granulatpartikel aus absorbierendem Harz gleichmäßig eingebracht. Dieser Beutel wurde in einen großen Überschuss an physiologischer Salzlösung (wässrige 0,9 Gew.-% Natriumchlorid-Lösung) eingetaucht und in der Lösung 30 Minuten zum Quellen stehen gelassen. Danach wurde er aus der Lösung entfernt, die Lösung abtropfen gelassen und der Beutel gewogen. Ein unbefüllter Beutel wurde der selben Prozedur unterzogen. Das Absorptionsvermögen wurde mittels folgender Formel berechnet, in die das Gewicht des unbefüllten Beutels am Ende der Prozedur einfloss. Absorptionsvermögen (g/g) = [Gewicht nach der Absorption (g) – Gewicht des unbefüllten Beutels (g)]/Gewicht der im Test eingesetzten Granulatpartikel aus absorbierendem Harz (g)
(8) Festigkeit
Ca. 50 cm³ (ungefähr 30 g) bestimmter Granulatpartikel aus absorbierendem Harz als Probe wurden genau gewogen (M₀). In jedem von vier Glasfläschchen (55 mm Größe × 110 mm) mit einem Innenvolumen von 250 ml wurden 10 g Glasmurmeln (Größe: 6 bis 7 mm) und die Probe eingebracht. Danach wurden die Glasfläschchen mit einem Stopfen verschlossen. Die vier Glasfläschchen wurden auf einen Rüttelschüttler (hergestellt von Toyo Seiki K.K.) gestellt. Der Rüttelschüttler wurde für ca. 30 Minuten betätigt und anschließend gestoppt.
Die Glassfläschchen wurden von dem Rüttelschüttler entfernt. Die Probe wurden aus jedem Glasfläschchen herausgeholt und bei leichtem Klopfen durch ein Sieb mit einer Meshgröße von 150 μm (hergestellt von Iida Seisakusho K.K.) filtriert. Die Masse des absorbierenden Harzes (M), die auf dem Sieb verblieb, wurde gewogen. Die Festigkeit der Probe wurde nach der folgenden Formel berechnet. Festigkeit = (M/M0) × 100,wobei M₀ für die Masse (g) der Probe und M für die Masse der Probe (g), die auf dem Sieb verblieb, steht.
Referenzbeispiel 1
In einem ummantelten Edelstahl-Zweiarmkneter, ausgestattet mit zwei Sigmamessern und aufweisend ein Innenvolumen von 10 Litern, wurden 4400 g einer wässrigen Lösung einer Monomer-Komponente, bestehend aus 75 Mol-% Natriumacrylat und 25 Mol-% Acrylsäure (Konzentration der Monomer-Komponente: 37 Gewichts-%), und 2,72 g Trimethylolpropantriacrylat (0,05 Mol-%, basierend auf der Monomer-Komponente) als Vernetzer vorgelegt und Stickstoffgas wurde eingeleitet, um das Innere des Reaktionssystems durch Stickstoff zu ersetzen. Dann wurden die zwei Sigmamesser rotiert, 30°C warmes Wasser in der Zwischenzeit durch den Mantel geleitet, um das Innere des Reaktionssystems zu erwärmen, und den Reaktanden 1,10 g Natriumpersulfat und 1,10 g Natriumsulfit als Starter zugegeben. Während die Polymerisation infolgedessen fortschritt, bildete die wässrige Monomerlösung ein weiches Hydrogel, das allmählich durch die Rotation der Messer zerteilt wurde. 40 Minuten nach dem Beginn der Polymerisation wurde das Hydrogel-Polymer in Teilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 1,9 mm zerteilt. Auf einem Metallnetz wurde das Hydrogel-Polymer mit Heißluft bei einer Temperatur von 150°C für 2 Stunden getrocknet. Die getrocknete Masse wurde mit einem Hammer zerschlagen und durch ein 40 mesh-Metallnetz (aufweisend eine Meshgröße von 425 μm) passiert, um das absorbierende Referenzharz (1) zu erhalten. Die Eigenschaften des absorbierenden Referenzharzes (1) sind in Tabelle 1 gezeigt.
Referenzbeispiel 2
In einem Mischer (hergestellt von Hosokawa Micron K.K. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Turbulizer TX-14") wurden 100 Gewichtsteile des absorbierenden Referenzharzes (1), 0,5 Gewichtsteile Glycerin, 2 Gewichtsteile Wasser und 0,5 Gewichtsteile Isopropanol gemischt. Die resultierende Mischung wurde kontinuierlich mit einem Schaufeltrockner (hergestellt von Nara Kikai K.K. und vertrieben unter dem Produktcode „NPD-6W") hitzebehandelt. Die durchschnittliche Verweilzeit der Mischung in diesem Schaufeltrockner betrug 20 Minuten. Die Temperatur des Materials am Auslass des Trockners betrug 190°C. Als Folge dessen wurde das absorbierende Referenzharz (2) erhalten. Die Eigenschaften des absorbierenden Referenzharzes (2) sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 1
Einhundert (100) Gewichtsteile vom in Referenzbeispiel 2 erhaltenen absorbierenden Referenzharz (2) wurden mit einem 200 mesh-Metallnetz (Meshgröße: 75 μm) klassiert. Der Teil des Harzes, der auf dem Metallnetz zurückblieb, wurde als Primärteilchen (a) aus absorbierendem Harz, und der Teil, der das Metallnetz passierte, als absorbierendes Harz (a) bezeichnet. Die Primärteilchen (a) aus absorbierendem Harz machten 92 Gewichtsteile und das absorbierende Harz (a) 8 Gewichtsteile aus. Die Primärteilchen (a) aus absorbierendem Harz (a) wiesen eine durchschnittliche Teilchengröße von 210 μm und das absorbierende Harz (a) eine durchschnittliche Teilchengröße von 32 μm auf.
In einem Mischer (hergestellt von Lödige Corp. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Lödige Mixer M5R") wurden 100 Gewichtsteile des absorbierenden Harzes (a), 5 Gewichtsteile Glycerin und 10 Gewichtsteile einer wässrigen 50%igen Lösung von Polyethylenimin mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von etwa 70.000 (hergestellt von Nippon Shokubai Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Epomin P-1000") für etwa 30 Minuten gemischt. Die resultierende Mischung wurde durch Extrusion durch einen Frontal-Schneckengranulierextruder, ausgestattet mit einer kugelförmigen Düse, die Bohrungen mit einer Größe von 0,6 mm aufwies (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Dome Gran DG-L1"), extrudiert. Die hergestellten Granulate wurden in einem Trockner bei 90°C für etwa eine Stunde hitzebehandelt, um Granulatpartikel (a) aus absorbierendem Harz zu erhalten. Die so erhaltenen Granulatpartikel (a) wiesen eine durchschnittliche Teilchengröße von 450 μm auf. Ein Plastiksack, befüllt mit 8 Gewichtsteilen der Granulatpartikel (a) und 92 Gewichtsteilen der Primärteilchen (a) aus absorbierendem Harz, wurde in einer Hand gehalten und geschwungen, um die zwei Teilchenarten zu mischen und eine absorbierende Harzzusammensetzung (1) zu erhalten. Die Eigenschaften der absorbierenden Harzzusammensetzung (1) sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 2
Ein Plastiksack, befüllt mit 20 Gewichtsteilen der Granulatpartikel (a) und 80 Gewichtsteilen der Primärteilchen (a) aus absorbierendem Harz, die beide in Beispiel 1 erhalten wurden, wurde in einer Hand gehalten und geschwungen, um die zwei Teilchenarten zu mischen und eine absorbierende Harzzusammensetzung (2) zu erhalten. Die Eigenschaften der absorbierenden Harzzusammensetzung (2) sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiel 3
Einhundert (100) Gewichtsteile des in Referenzbeispiel 2 erhaltenen absorbierenden Referenzharzes (2) wurden mit einem 100 mesh-Metallnetz (Meshgröße: 150 μm) klassiert. Der Teil des Harzes, der auf dem Metallnetz zurückblieb wurde als Primärteilchen (b) aus absorbierendem Harz, und der Teil, der das Metallnetz passierte als absorbierendes Harz (b) bezeichnet. Die Primärteilchen (b) aus absorbierendem Harz machten 85 Gewichtsprozent und das absorbierende Harz (b) 15 Gewichtsprozent aus. Die Primärteilchen (b) aus absorbierendem Harz (b) wiesen eine durchschnittliche Teilchengröße von 220 μm und das absorbierende Harz (b) eine durchschnittliche Teilchengröße von 84 μm auf.
In einem Mischer (hergestellt von Lödige Corp. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Lödige Mixer M5R") wurden 100 Gewichtsteile des absorbierenden Harzes (b), 5 Gewichtsteile Glycerin und 10 Gewichtsteile einer wässrigen 50%igen Lösung von Polyethylenimin, aufweisend ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von etwa 70.000 (hergestellt von Nippon Shokubai Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Epomin P-1000"), für etwa 30 Minuten gemischt. Die resultierende Mischung wurde durch Extrusion durch einen Frontal-Schneckengranulierextruder, ausgestattet mit einer kugelförmigen Düse, die Bohrungen mit einer Größe von 0,6 mm aufwies (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd, und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Dome Gran DG-L1"), extrudiert. Die hergestellten Granulate wurden in einem Trockner bei 90°C für etwa eine Stunde hitzebehandelt, um Granulatpartikel (b) aus absorbierendem Harz zu erhalten. Die so hergestellten Granulatpartikel (b) wiesen eine durchschnittliche Teilchengröße von 550 μm auf. Ein Plastiksack, befüllt mit 15 Gewichtsteilen der Granulatpartikel (b) und 85 Gewichtsteilen der Primärteilchen (b) aus absorbierendem Harz, wurde in einer Hand gehalten und geschwungen, um die zwei Teilchenarten zu mischen und eine absorbierende Harzzusammensetzung (3) zu erhalten. Die Eigenschaften der absorbierenden Harzzusammensetzung (3) sind in Tabelle 1 gezeigt.
Kontrolle 1
Das absorbierende Referenzharz (2) wurde als eine absorbierende Harzzusammensetzung (1) zum Vergleich bezeichnet. Die Eigenschaften dieses Harzes sind in Tabelle 1 gezeigt.
Kontrolle 2
In einem Mischer (hergestellt von Lödige Corp. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Lödige Mixer M5R") wurden 100 Gewichtsteile des absorbierenden Referenzharzes (2), 0,4 Gewichtsteile Glycerin und 0,8 Gewichtsteile einer wässrigen 50%igen Lösung von Polyethylenimin, aufweisend ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von etwa 70.000 (hergestellt von Nippon Shokubai Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Epomin P-1000"), für etwa 30 Minuten gemischt. Die resultierende Mischung wurde in einem Trockner bei 90°C für etwa eine Stunde hitzebehandelt, um eine absorbierende Harzzusammensetzung (2) zu erhalten. Die Eigenschaften der absorbierenden Harzzusammensetzung (2) zum Vergleich sind in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Aus Tabelle 1 zeigt deutlich, dass alle absorbierenden Harzzusammensetzungen, die in den Arbeitsbeispielen dieser Erfindung erhalten wurden, eine hohe Absorptionsgeschwindigkeit aufwiesen, eine hervorragende Flüssigkeitspermeabilität und eine hohes Absorptionsvermögen unter Last zeigten.
Beispiel 4
In einem Mischer wurden 100 Gewichtsteile der absorbierenden Harzzusammensetzung (1), die in Beispiel 1 erhalten wurde, und 100 Gewichtsteile gemahlener Pulpe trocken gemischt. Danach wurde die resultierende Mischung pneumatisch auf einem Drahtsieb in Form einer Lage mittels eines „batch air sheet-producing device" verbreitet, um ein Gewebe mit den Maßen 10 cm × 20 cm zu erhalten. Das so erhaltene Gewebe wurde zwischen vertikal gegenüberliegenden Seidenpapieren mit einem Flächengewicht von 0,0013g/cm² eingebracht. Dann wurde dieses Sandwichgewebe unter einer Last von 2 kg/cm² für eine Minute gepresst, um einen absorbierenden Gegenstand (1) mit einem Flächengewicht von etwa 0,05 g/cm² zu erhalten.
Kontrolle 3
Ein absorbierender Gegenstand (1) zum Vergleich wurde durch die Durchführung der Prozedur von Beispiel 4 erhalten, wobei statt der absorbierenden Harzzusammensetzung (1) die absorbierende Harzzusammensetzung (1) zum Vergleich eingesetzt wurde.
Sechzig (60) g des künstlichen Urins wurden jeweils auf die Mitte der Vliesseite des absorbierenden Gegenstandes (1) und des absorbierenden Gegenstandes (1) zum Vergleich, die wie oben beschrieben erhalten wurden, gegossen, und zur Absorption durch den absorbierenden Gegenstand auf diesen einwirken gelassen. Nach einer Stunde Einwirkzeit in Gegenwart des künstlichen Urins wurden der absorbierende Gegenstand (1) und der absorbierende Gegenstand (1) zum Vergleich auf der Vliesseite mit einer Hand berührt. Im Vergleich vermittelte der absorbierende Gegenstand (1) ein höheres Trockenheitsgefühl.
Beispiel 5
Mittels eines Schneckenmischers wurden 100 Gewichtsteile des in Referenzbeispiel 2 erhaltenen absorbierenden Referenzharzes (2), 5 Gewichtsteile Glycerin und 17 Gewichtsteile Polyamidpolyamin-Epichlorhydrinharz gemischt. Die resultierende Mischung wurde durch Extrusion mit einem Frontal-Schneckengranulierextruder, der mit einer kugelförmigen Düse ausgestattet war, die Bohrungen von 0,6 mm Größe (Düsendicke 0,6 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 1 mm) enthielt (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Dome Gran"), granuliert. Die so erhaltenen Granulate wurden mit einem Gerät zur kontinuierlichen Vereinheitlichung der Teilchengröße von nassem Material (wet continuous size-uniforming device; hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbe zeichnung „Turbo Comminutor") behandelt, um Granulatpartikel (1) aus absorbierendem Harz zu erhalten. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (1) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 6
Granulatpartikel (2) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel s erhalten, wobei 10 Gewichtsteile Polyasparaginsäure (wässrige 50%ige Lösung, Molekulargewicht 5.000) anstelle von Polyamidpolyamin-Epichlorhydrinharz eingesetzt wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (2) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 7
Granulatpartikel (3) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 5 erhalten, wobei 5 Gewichtsteile Harnstoff und 5 Gewichtsteile Wasser anstelle von Polyamidpolyamin-Epichlorhydrinharz eingesetzt wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (3) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 8
Mittels eines Schneckenmischers wurden 100 Gewichtsteile des in Referenzbeispiel 2 erhaltenen absorbierenden Referenzharzes (2), 5 Gewichtsteile Polyvinylalkohol (Molekulargewicht 20.000), 5 Gewichtsteile Glycerin und 5 Gewichtsteile Wasser gemischt. Die resultierende Mischung wurde durch Extrusion mit einem Frontal-Schneckengranulierextruder, der mit einer kugelförmigen Düse ausgestattet war, die Bohrungen von 0,6 mm Größe (Düsendicke 0,6 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 1 mm) enthielt (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Dome Gran"), granuliert. Die so erhaltenen Granulate wurden mit einem Gerät zur kontinuierlichen Vereinheitlichung der Teilchengröße von nassem Material (wet continuous size-uniforming device; hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Turbo Comminutor") behandelt, um Granulatpartikel (4) aus absorbierendem Harz zu erhalten. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (4) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 9
Granulatpartikel (5) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 7 erhalten, wobei 5 Gewichtsteile Diglycerin anstelle von Harnstoff eingesetzt wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (5) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 10
Granulatpartikel (6) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 7 erhalten, wobei 5 Gewichtsteile Polyglycerin anstelle von Harnstoff eingesetzt wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (6) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 11
Granulatpartikel (7) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 7 erhalten, wobei 5 Gewichtsteile Ethylenglycol anstelle von Harnstoff eingesetzt wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (7) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 12
Granulatpartikel (8) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 7 erhalten, wobei 5 Gewichtsteile β-Alanin anstelle von Harnstoff eingesetzt wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (8) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 13
Granulatpartikel (9) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 5 erhalten, wobei 10 Gewichtsteile Polyethylenimin (wässrige 50%ige Lösung, Molekulargewicht 70.000) anstelle von Polyamidpolyamin-Epichlorhydrinharz eingesetzt wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (9) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 14
Granulatpartikel (10) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 7 erhalten, wobei 5 Gewichtsteile Triethanolamin an stelle von Harnstoff eingesetzt wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (10) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 15
Granulatpartikel (11) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 8 erhalten, wobei 5 Gewichtsteile Polyacrylsäure (Molekulargewicht 800.000) anstelle von Polyvinylalkohol eingesetzt wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (11) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 16
Granulatpartikel (12) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 7 erhalten, wobei 5 Gewichtsteile Asparagin anstelle von Harnstoff eingesetzt wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (12) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 17
Granulatpartikel (13) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 7 erhalten, wobei 5 Gewichtsteile L-Ascorbinsäure anstelle von Harnstoff eingesetzt wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (13) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 2 gezeigt.
Kontrolle 4
Granulatpartikel (1) aus absorbierendem Harz zum Vergleich wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 5 erhalten, wobei auf die Verwendung eines Granuliermittel (Glycerin und eine wässrige Polyamidpolyamin-Epichlorhydrinharz-Lösung) verzichtet wurde. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (1) aus absorbierendem Harz zum Vergleich sind in Tabelle 2 gezeigt.
Kontrolle 5
Granulatpartikel (2) aus absorbierendem Harz zum Vergleich wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 5 erhalten, wobei die Granulierung durch Extrusion mittels eines mit einer kugelförmigen Düse ausgestatteten Frontal-Schneckengranulierextruders weggelassen wurde. Die Eigenschaften der Gra nulatpartikel (2) aus absorbierendem Harz zum Vergleich sind in Tabelle 2 gezeigt.
Kontrolle 6
Granulatpartikel (3) aus absorbierendem Harz zum Vergleich wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 5 erhalten, wobei der mit einer kugelförmigen Düse ausgestattete Frontal-Schneckengranulierextruder gegen einen herkömmlichen Frontal-Schneckengranulierextruder ausgetauscht wurde, der mit einer Düse ausgestattet war, die Bohrungen mit einer Größe von 3,1 mm (Düsendicke 5 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 5 mm) (hergestellt von Hiraga Kosakusho K.K. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Chopper, Model No. 32E") aufwies. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (3) aus absorbierendem Harz zum Vergleich sind in Tabelle 2 gezeigt.
Kontrolle 7
Granulate wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 5 erhalten, wobei anstelle des mit einer kugelförmigen Düse ausgestatteten Frontal-Schneckengranulierextruders ein herkömmlicher Frontal-Schneckengranulierextruder eingesetzt wurde, der mit einer Düse ausgestattet war, die Bohrungen mit einer Größe von 3,1 mm (Düsendicke 5 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 5 mm) (hergestellt von Hiraga Kosakusho K.K. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Chopper, Model No. 32E") aufwies. Die so erhaltenen Granulate wurden auf einem 20 mesh-Metallnetz zerbröckelt, bis sie vollständig das Sieb passierten, um Granulatpartikel (4) aus absorbierendem Harz zum Vergleich zu erhalten. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (4) aus absorbierendem Harz zum Vergleich sind in Tabelle 2 gezeigt.
Kontrolle 8
Wenn die Prozedur aus Beispiel 5 wiederholt wurde, mit der Ausnahme, dass der mit einer kugelförmigen Düse ausgestattete Frontal-Schneckengranulierextruder durch einen herkömmlichen Frontal-Schneckengranulierextruder ausgetauscht wurde, der mit einer Düse ausgestattet war, die Bohrungen mit einer Größe von 1,2 mm (Düsendicke 5 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 5 mm) (hergestellt von Hiraga Kosakusho K.K. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Chopper, Model No. 32E") aufwies, dann verstopfte die zu granulierende Mischung die Bohrungen in der Düse, wodurch diese nicht durch die Düse extrudiert werden konnte.
Beispiel 18
Mittels eines Schneckenmischers wurden 100 Gewichtsteile des in Referenzbeispiel 1 erhaltenen absorbierenden Referenzharzes (1) und 10 Gewichtsteile Glycerin gemischt. Die resultierende Mischung wurde in einen dicht verschlossenen Trockner bei 70°C überführt und darin anschließend für eine Stunde hitzebehandelt. Die hitzebehandelte Mischung wurde durch Extrusion mit einem Frontal-Schneckengranulierextruder, ausgestattet mit einer Kugeldüse, die Bohrungen mit einer Größe von 0,6 mm (Düsendicke 0,6 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 1 mm) aufwies (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Dome Gran"), granuliert. Die so erhaltenen Granulate wurden mit einem Gerät zur kontinuierlichen Vereinheitlichung der Teilchengröße von nassem Material (wet continuous size-uniforming device; hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Turbo Comminutor") behandelt und ferner für etwa eine Stunde in einem auf 200°C eingestellten Trockner hitzebehandelt, um Granulatpartikel (14) aus absorbierendem Harz zu erhalten. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (14) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 19
Granulatpartikel (15) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 18 erhalten, wobei Diglycerin anstelle von Glycerin eingesetzt wurde. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (15) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 20
Granulatpartikel (16) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 18 erhalten, wobei die Glycerin-Menge auf 5 Gewichtsteile verändert wurde. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (16) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 21
Granulatpartikel (17) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 18 erhalten, wobei Glycerin durch Polyglycerin ausgetauscht wurde. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (17) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 22
Granulatpartikel (18) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 18 erhalten, wobei die Glycerin-Menge auf 25 Gewichtsteile verändert wurde. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (18) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 23
Granulatpartikel (19) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 18 erhalten, wobei die Größe der Bohrungen in der Düse des mit einer kugelförmigen Düse ausgestatteten Frontal-Schneckengranulierextruders auf 0,3 mm, die Düsendicke auf 0,3 mm und der Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse auf 0,5 mm verändert wurden. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (19) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 24
Mittels eines Schneckenmischers wurden 100 Gewichtsteile des in Referenzbeispiel 1 erhalten absorbierenden Referenzharzes (1) und 10 Gewichtsteile Diglycerin gemischt. Die resultierende Mischung wurde durch Extrusion mit einem Frontal-Schneckengranulierextruder granuliert, der mit einer kugelförmigen Düse ausgestattet war, die Bohrungen mit einer Größe von 0,6 mm (Düsendicke 0,6 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 1 mm) aufwies (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Turbocommuter"). Die so erhaltenen Granulate wurden mit einem Gerät zur kontinuierlichen Vereinheitlichung der Teilchengröße von nassem Material (wet continuous size-uniforming device; hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Turbo Comminutor") behandelt und ferner für etwa eine Stunde in einem auf 200°C eingestellten Trockner hitzehandelt, um Granulatpartikel (20) aus absorbierendem Harz zu erhalten. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (20) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 25
Mittels eines Schneckenmischers wurden 100 Gewichtsteile eines in Referenzbeispiel 1 erhaltenen absorbierenden Referenzharzes (1) und 10 Gewichtsteile Diglycerin gemischt. Die resultierende Mischung wurde in einen dicht verschlossenen Trockner bei 70°C überführt und darin anschließend für etwa eine Stunde hitzebehandelt. Die hitzebehandelte Mischung wurde durch Extrusion mit einem Frontal-Schneckengranulierextruder extrudiert, der mit einer kugelförmigen Düse ausgestattet war, die Bohrungen mit einer Größe von 0,6 mm (Düsendicke 0,6 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 1 mm) aufwies (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Dome Gran"). Die so erhaltenen Granulate wurden in einen auf 200°C eingestellten Trockner überführt und darin für etwa eine Stunde hitzebehandelt, um Granulatpartikel (21) aus absorbierendem Harz zu erhalten. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (21) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 26
Granulatpartikel (22) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 18 erhalten, wobei der Frontal-Schneckengranulierextruder durch einen mit einem Sieb ausgestatteten Frontal-Schneckengranulierextruder ausgetauscht wurde (Größe der Bohrungen in dem Sieb 0,6 mm, Siebdicke 0,6 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und dem Sieb 0 mm) (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Pelleter Double"), ersetzt wurde. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (22) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 27
Granulatpartikel (23) aus absorbierendem Harz wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 18 erhalten, wobei der Granulierextruder durch einen mit einem Sieb ausgestatteten „Blade oscillating" Granulierextruder (Größe der Bohrungen in dem Sieb 0,6 mm, Siebdicke 0,6 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und dem Sieb 0 mm) (hergestellt von Kikusui Seisakusho K.K. und vertrieben unter dem Produktcode „OG-SR"), ausgetauscht wurde. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (23) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 3 gezeigt.
Referenzbeispiel 3
Ein absorbierendes Referenzharz (3) wurde durch Wiederholen der Prozedur aus Referenzbeispiel 1 erhalten, wobei das Hydrogel-Polymer mit einer Hammermühle unter milderen Bedingungen pulverisiert und das resultierende Pulver mit einem 20 mesh-Metallnetz klassiert wurde. Es wurde auf verschiedene Eigenschaften hin untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Beispiel 28
Mittels eines Schneckenmischers wurden 100 Gewichtsteile des in Referenzbeispiel 3 erhaltenen absorbierenden Referenzharzes (3) und 10 Gewichtsteile Glycerin gemischt. Die resultierende Mischung wurde in einen dicht verschlossenen Trockner bei 70°C überführt und darin anschließend für etwa eine Stunde hitzebehandelt. Die hitzebehandelte Mischung wurde durch Extrusion mit einem Frontal-Schneckengranulierextruder granuliert, der mit einer kugelförmigen Düse ausgestattet war, die Bohrungen mit einer Größe von 1,2 mm (Düsendicke 1,2 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 1 mm) aufwies (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Dome Gran"). Die erhaltenen Granulate wurden mit einem Gerät zur kontinuierlichen Vereinheitlichung der Teilchengröße von nassem Material (wet continuous size-uniforming device; hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Turbo Comminutor") behandelt und ferner für etwa eine Stunde in einem auf 200°C eingestellten Trockner hitzebehandelt, um Granulatpartikel (24) aus absorbierendem Harz zu erhalten. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (24) aus absorbierendem Harz sind in Tabelle 3 gezeigt.
Kontrolle 9
Granulatpartikel (6) aus absorbierendem Harz zum Vergleich wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 18 erhalten, wobei jedoch die Verwendung von Glycerin ausgelassen wurde. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (6) aus absorbierendem Harz zum Vergleich sind in Tabelle 3 gezeigt.
Kontrolle 10
Granulatpartikel (7) aus absorbierendem Harz zum Vergleich wurden durch Wiederholen der Prozedur aus Beispiel 18 erhalten, wobei jedoch die Granulierung durch Extrusion mit dem mit einer kugelförmigen Düse ausgestatteten Frontal-Schneckengranulierextruder unterlassen wurde. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (7) aus absorbierendem Harz zum Vergleich sind in Tabelle 3 gezeigt.
Kontrolle 11
Granulatpartikel (8) aus absorbierendem Harz zum Vergleich wurden erhalten, indem man 100 Gewichtsteile des in Referenzbeispiel 1 erhaltenen absorbierenden Referenzharzes (1) mit 10 Gewichtsteilen Glycerin mittels eines Schneckenmischers mischte, die resultierende Mischung in eine in ein Ölbad (200°C) eingetauchte Wanne packte, und die darin gerührte Mischung für etwa eine Stunde hitzebehandelte. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (8) aus absorbierendem Harz zum Vergleich sind in Tabelle 3 gezeigt.
Kontrolle 12
Granulatpartikel (9) aus absorbierendem Harz zum Vergleich wurden durch Kneten von 200 Teilen des in Referenzbeispiel 3 erhaltenen absorbierenden Referenzharzes (3), 800 Teilen Bentonit und 300 Teilen einer Wasser-Ethanol-Lösung (1:1) in einem Mischer (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Spartan Ryuza RMO-2H"), anschließender Granulierung der resultierenden Mischung durch Extrusion durch einen Granulierextruder der mit einer Düse ausgestattet war, die Bohrungen mit einer Größe von 3 mm enthielt und eine Dicke von 5 mm aufwies (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Disk Pelleter F-5"), und Trocknen der hergestellten Granulate mit einem Heißlufttrockner bei 105°C, bis deren Wassergehalt unter 5% sank, erhalten. Die Eigenschaften der Granulatpartikel (9) aus absorbierendem Harz zum Vergleich sind in Tabelle 3 gezeigt.
Kontrolle 13
Wenn die Prozedur aus Beispiel 28 wiederholt wurde, mit der Ausnahme, dass der mit einer kugelförmigen Düse ausgestattete Frontal-Schneckengranulierextruder durch einen herkömmlichen Frontal-Schneckengranulierextruder ausgetauscht wurde, der mit einer Düse ausgestattet war, die Bohrungen mit einer Größe von 1,2 mm (Düsendicke 5 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 5 mm) (hergestellt von Hiraga Kosakusho K.K. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Chopper, Model No. 32E") aufwies, dann verstopfte die zu granulierende Mischung die Bohrungen in der Düse, wodurch diese nicht durch die Düse extrudiert werden konnte.
Beispiel 29
Die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz, die in den oben aufgeführten Arbeitsbeispielen erhalten wurden und die absorbierenden Harze zum Vergleich, die in den oben aufgeführten Kontrollen erhalten wurden, wurden auf Festigkeit hin überprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
Beispiel 30
Mittels eines Schneckenmischers wurden 100 Gewichtsteile des in Referenzbeispiel 1 erhaltenen absorbierenden Referenzharzes (1) und 10 Gewichtsteile Glycerin gemischt. Die resultierende Mischung wurde in einen dicht verschlossenen Trockner bei 70°C überführt und darin anschließend für etwa eine Stunde hitzebehandelt. Die hitzebehandelte Mischung wurde durch Extrusion mit einem Frontal-Schneckengranulierextruder granuliert, der mit einer kugelförmigen Düse ausgestattet war, die Bohrungen mit einer Größe von 0,6 mm (Düsendicke 0,6 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 1 mm) aufwies (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Dome Gran"). Die so erhaltenen Granulate wurden für etwa eine Stunde in einem auf 200°C eingestellten Trockner hitzebehandelt, um bandähnliche Granulatpartikel (26) aus absorbierendem Harz zu erhalten, die eine Länge von etwa 100 mm und eine Größe von etwa 0,6 mm aufwiesen.
Beispiel 31
Mittels eines Schneckenmischers wurden 100 Gewichtsteile des in Referenzbeispiel 1 erhaltenen absorbierenden Referenzharzes (1) und 10 Gewichtsteile Glycerin gemischt. Die resultierende Mischung wurde in einen dicht verschlossenen Trockner bei 70°C überführt und darin anschließend für etwa eine Stunde hitzebehandelt. Die hitzebehandelte Mischung wurde durch Extrusion durch einen Frontal-Schneckengranulierextruder granuliert, der mit einer kugelförmigen Düse ausgestattet war, die Bohrungen mit einer Größe von 0,6 mm (Düsendicke 0,6 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 1 mm) aufwies (hergestellt von Fuji Powder K.K. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Turbocommuter"). Die so erhaltenen Granulate wurden mit Gammastrahlung mit einer Dosis von 100 kGy mittels eines Gammastrahlen-Emitters bestrahlt, um eine elastische, netzartige Lage aus Granulatpartikeln (27) aus absorbierendem Harz zu erhalten.
Beispiel 32
Mittels eines Schneckenmischers wurden 100 Gewichtsteile des in Referenzbeispiel 2 erhaltenen absorbierenden Referenzharzes (2), 5 Gewichtsteile Glycerin und 17 Gewichtsteile Polyamidpolyamin-Epichlorhydrinharz (wässrige 30%ige Lösung, Molekulargewicht 20.000) gemischt. Die resultierende Mischung wurde durch Extrusion durch einen Frontal-Schneckengranulierextruder granuliert, der mit einer Kugeldüse ausgestattet war, die Bohrungen mit einer Größe von 0,6 mm (Düsendicke 0,6 mm und Abstand zwischen dem Ausstoßer und der Düse 1 mm) aufwies (hergestellt von Fuji Paudal Co., Ltd. und vertrieben unter der Markenbezeichnung „Dome Gran"), um bandähnliche Granulatpartikel (28) mit einer Länge von etwa 80 mm und einer Größe von etwa 0,6 mm zu erhalten.
Wenn die Granulatpartikel (26) bis (28), die jeweils in den Beispielen 30 bis 32 erhalten wurden, mit reinem Wasser aufgequollen wurden, schwollen sie an und bildeten dabei ähnliche Formen aus, die sie auch nach dem Aufquellen mit dem zu absorbierenden Wasser beibehielten. Sie vermieden die Neubildung von feinem Pulver.
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
Die absorbierende Harzzusammensetzung dieser Erfindung besitzt, wie oben beschrieben, eine hohe Absorptionsgeschwindigkeit, hervorragende Flüssigkeitspermeabilität und offenbart ein hohes Absorptionsvermögen unter Last. Die Anwendung einer solchen absorbierenden Harzzusammensetzung, die diese Eigenschaften in diesem oben beschriebenen, hohen Maße für einen absorbierenden Gegenstand aufweist, für zum Beispiel ein Hygienematerial, erlaubt die Herstellung eines Produkts, das sich eines hohen Trockenheitsgefühls aufgrund eines ausgezeichneten Absorptionsvermögens erfreut, oder eines Produkts, das nur zu einem geringen Grad undicht ist. Außerdem enthält die absorbierende Harzzusammensetzung dieser Erfindung nur zu einem sehr geringen Anteil feines Pulver und erfreut sich daher einfacher Handhabung und trägt außerordentlich zur Verbesserung der Arbeitsumwelt bei.
Ferner, macht das Verfahren dieser Erfindung zur Granulierung die wirtschaftlich vorteilhafte Herstellung von Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz möglich, deren Teilchengröße beliebig beeinflusst werden kann, und die unterschiedliche herausragende Absorptionseigenschaften, darunter hohe Festigkeit, einfache Handhabung, hohe Flüssigkeitspermeabilität und hohe Absorption aufweisen. Die so erhaltenen Granulatpartikel aus absorbierendem Harz sind durch ein ideales Längenverhältnis (Längs-/Querachse), relativ hohe Homogenität, was Form und Größe betrifft, perfekte Formbeibehaltung auch nach dem Aufquellen mit absorbierter Flüssigkeit, sichere Vermeidung der Neubildung von feinem Pulver und in hohem Maße durch verschiedene wichtige Absorptionseigenschaften gekennzeichnet. Daher sind sie für Hygienematerialien wie Wegwerfwindeln geeignet.

Claims

Verfahren zur Produktion von Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz, gekennzeichnet durch das Mischen von Teilchen aus absorbierendem Harz mit einem Granuliermittel und die Extrusion der resultierenden Mischung durch eine kugelförmige Düse.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus absorbierendem Harz eine Teilchengrösse-Verteilung aufweisen, bei der kein Teilchen größer als 1000 μm ist und Teilchen mit einem Größenbereich von 1 bis 150 μm in einem Verhältnis von 40 bis 100% vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Granuliermittel eine chemische Bindung mit der zu den Teilchen aus absorbierendem Harz zugehörigen funktionellen Gruppe eingehen kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Granuliermittel eine kovalente Bindung mit der zu den Teilchen aus absorbierendem Harz gehörigen funktionellen Gruppe eingehen kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Granuliermittel zumindest ein Mitglied ist, das aus Polyalkoholen, Aminogruppen enthaltenden Verbindungen, Amidgruppen enthaltenden Verbindungen und Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen ausgewählt wird, und wasserlöslich ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Granuliermittel ein Polyalkohol ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen in der kugelförmigen Düse einen Durchmesser von 0,3 bis 1,5 mm aufweisen.
Verfahren zur Herstellung einer absorbierenden Harzzusammensetzung, umfassend das Granulieren von Teilchen aus einem absorbierenden Harz zur Bildung von Granulatpartikeln und das Mischen der Granulatpartikel mit Primärteilchen aus einem absorbierenden Harz, wobei die Primärteilchen aus absorbierendem Harz eine durchschnittliche Teilchengröße von 150 bis 800 μm aufweisen und die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz durch Granulieren von Teilchen aus absorbierendem Harz, die eine durchschnittliche Teilchengröße von 10 bis 100 μm aufweisen, erhalten werden.
Verfahren zur Herstellung einer absorbierenden Harzzusammensetzung, umfassend das Granulieren von Teilchen aus einem absorbierenden Harz zur Bildung von Granulatpartikeln und das Mischen der Granulatpartikel mit Primärteilchen aus einem absorbierenden Harz, wobei die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz durch Granulieren von Teilchen aus absorbierendem Harz, die eine durchschnittliche Teilchengröße kleiner als die der Primärteilchen aus absorbierendem Harz besitzen und eine Teilchengröße-Verteilung mit Teilchen von 1 bis 150 μm Größe in einem Gewichtsverhältnis von 40 bis 100% aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet dadurch, dass die Primärteilchen aus absorbierendem Harz eine durchschnittliche Teilchengröße aufweisen, die das 2,5 bis 10-fache der durchschnittlichen Teilchengröße der Teilchen aus absorbierendem Harz, das für die Bildung der Granulatpartikel aus absorbierendem Harz verwendet wird, beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz eine durchschnittliche Größe von 150 bis 800 μm aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz eine durchschnittliche Teilchengröße, größer als die der Primärteilchen aus absorbierendem Harz, aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz eine durchschnittliche Teilchengröße aufweisen, die das 1,1 bis 5-fache der durchschnittlichen Teilchengröße der Primärteilchen aus absorbierendem Harz beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Granulatpartikeln aus absorbierendem Harz bei 5 bis 100 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Primärteilchen aus absorbierendem Harz, liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz ein apparentes Gelausdehnungsverhältnis von mindestens 10% aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Granulierungsschritt in der Gegenwart einer polykationischen Verbindung und/oder eines Polyalkohols ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz ein Längenverhältnis (Längs-/Querachse) von nicht weniger als 1,5 aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Granulierungsschritt das Mischen der Teilchen aus absorbierendem Harz mit einem Granuliermittel und das Extrudieren der resultierenden Mischung durch eine kugelförmige Düse umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus absorbierendem Harz in ihrer Oberflächen-Region vernetzt sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das absorbierende Harz zumindest eine Form annimmt, ausgewählt aus der Gruppe, die aus der Form eines Gels, das es nach der Polymerisation und vor dem Trocknen angenommen hat, der Form eines Pulvers, das es nach dem Trocknen angenommen hat und der Form des Oberflächenteils und dessen Umgebung nach einer Vernetzungs-Behandlung besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus absorbierendem Harz, die für die Bildung der Granulatpartikel aus absorbierendem Harz verwendet werden sollen, einer Trocknungs-Behandlung unterzogen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz durch die Verwendung von zumindest einem wasserlöslichem Granuliermittel, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Wasser, Polyalkoholen, Aminogruppen enthaltenden Verbindungen, Amidgruppen enthaltenden Verbindungen und Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen besteht, granuliert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatpartikel aus absorbierendem Harz (a) einer Hitzebehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 40 bis 250°C für einen Zeitraum von 1 bis 120 Minuten unterzogen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus absorbierendem Harz, die für die Bildung der Granulatpartikel aus absorbierendem Harz verwendet werden sollen, durch die Sortierung von Primärteilchen aus absorbierendem Harz erhalten werden.
Ein absorbierender Gegenstand, enthaltend eine absorbierende Harzzusammensetzung, die gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 24 hergestellt worden ist.
Ein absorbierender Gegenstand nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Harzzusammensetzung in dem absorbierenden Gegenstand in einem Gewichtsverhältnis von 20 bis 80%, basierend auf dem Gesamtgewicht des absorbierenden Gegenstands, enthalten ist.
Eine absorbierende Harzzusammensetzung, umfassend Primärteilchen (A) aus einem absorbierenden Harz und Granulatpartikel (B) aus einem absorbierenden Harz, die Granulate aus einem absorbierenden Harz, aufweisend eine durchschnittliche Teilchengröße kleiner als die dieser Primärteilchen, enthält.
Eine absorbierende Harzzusammensetzung, umfassend Primärteilchen (A) aus absorbierendem Harz mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 150 bis 800 μm, und Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 150 bis 800 μm, in der diese Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz Granulate aus absorbierendem Harz mit einer durchschnittlichen Teilchengröße kleiner als die dieser Primärteilchen und mit einer Teilchengröße-Verteilung, enthaltend Teilchen von 1 bis 150 μm Größe in einem Verhältnis von 40 bis 100%, enthalten.
Ein absorbierender Gegenstand, enthaltend eine absorbierende Harzzusammensetzung, umfassend Primärteilchen (A) aus einem absorbierenden Harz, aufweisend eine durchschnittliche Teilchengröße von 150 bis 800 μm, und Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz, aufweisend eine durchschnittliche Teilchengröße von 150 bis 800 μm, in der diese Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz Granulate aus absorbierendem Harz mit einer durchschnittlichen Teilchengröße, die kleiner ist als die dieser Primärteilchen, und mit einer Teilchengröße-Verteilung, enthaltend Teilchen mit einer Größe von 1 bis 150 μm in einem Verhältnis von 40 bis 100%, enthalten.
Eine absorbierende Harzzusammensetzung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt dieser Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz bei 5 bis 100 Gewichtsteilen, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Primärteilchen (A) aus absorbierendem Harz liegt.
Ein absorbierender Harz nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatpartikel (B) aus absorbierendem Harz durch die Verwendung von zumindest einem Granuliermittel, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Wasser, Polyalkoholen, Aminogruppen enthaltenden Verbindungen, Amidgruppen enthaltenden Verbindungen und Carboxylgruppen enthaltenden Verbindungen besteht, granuliert worden ist.