JP2013520533A - ポリマーを含む固化した熱可塑性組成物から、超吸収性ポリマー粒子を分離する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)少なくとも超吸収性ポリマー粒子の一部が少なくとも固化した熱可塑性組成物の一部に接着している、超吸収性ポリマー粒子と固化した熱可塑性組成物との凝集体を用意する工程、
b)凝集体を二酸化炭素、プロパン、又はこれらの混合物を含む超臨界流体にさらす工程と、を含む。
「吸収性物品」とは、身体からの排出物を吸収及び保持する装置のことを指し、より具体的には、着用者の身体に接して、又は近接して配置されることにより身体から排出される様々な排出物を吸収及び保持する装置のことを指す。吸収性物品は、おむつ、パンツ、トレーニングパンツ、大人用失禁物品、下着、生理用ナプキンなどを包含することがある。本明細書で使用する「体液」又は「身体排出物」という用語には、これらに限定されるものではないが、尿、血液、膣排泄物、母乳、汗及び糞便が含まれる。本発明の好ましい吸収性物品は、おむつ、パンツ、トレーニングパンツ、及び/又は生理用ナプキンである。
以下においては、本発明の吸収性物品の1つの例として、使い捨ておむつが説明される。しかし、パンツ、トレーニングパンツ、及び生理用ナプキンなどの他の使い捨て吸収性物品もまた本発明に包含されることが、理解される。
気体は十分高い圧力に圧縮されると、液体になる。一方で、もし気体が特定の温度を超えて加熱されると、もはや圧縮により液体状態に転移できなくなる。この温度は臨界温度と呼ばれ、対応する蒸気圧は臨界圧力と呼ばれる。これらの温度及び圧力の値により臨界点が定義され、臨界点は与えられた物質に固有である。下記のダイアグラムに示されているように、温度及び圧力の両方が臨界点の値を超える場合、物質の状態は超臨界状態と呼ばれる。二酸化炭素の臨界温度及び圧力の値は、31.1℃及び7.38MPa(73.8bar)である。プロパンについては、臨界温度及び圧力の値は、38.8℃及び4.25MPa(42.5bar)である。
本発明の方法を実行するために使用されるシステムは、少なくとも1つの抽出装置、1つの沈殿装置、及び抽出装置と沈殿装置とを連結しているチューブを備える。更に、システムは、システム内の超臨界流体を一定の流速と圧力に保つ、ポンプなどの装置を備えるべきである。すべての構成要素を閉じたシステムとして結合する必要がある。SCFは抽出装置を通過し、少なくとも1つの出口(抽出装置の)を通り抽出装置を出てチューブに入り、少なくとも1つの入口(沈殿装置の)を通り沈殿装置に移行する。沈殿装置で膨張するとすぐに、膨張した気体(前のSCF)は、少なくとも1つの出口(沈殿装置の)を通り沈殿装置を出、チューブを通り抽出装置に戻る。少なくとも1つの入口(抽出装置の)を通り抽出装置に再度入る前に、気体を超臨界状態に戻すため圧縮する必要がある。抽出装置及び/又は沈殿装置を閉鎖システムから分離することができ、システム全体を周囲条件にさらすことなく、これらの構成要素を開くことが許されるように、異なる構成要素(例えば抽出装置、沈殿装置)の切り離しを可能にすることに、バルブは役立つことができる。所望により、システムは更に冷却装置(例えば、沈殿装置を冷却する及び/又は超臨界状態に戻される前にチューブ内の気体を冷却するため)を備えてもよい。システムはまた、超臨界流体を望ましい温度に保持するために、加熱装置も備えてもよい。
高い圧力の達成はより困難であるため、プロセス工学及びコストの観点から比較的低い圧力が望ましい。しかし、SAP粒子を再可動化し、固化した熱可塑性組成物から解き放つために、汚染したSAP粒子が超臨界流体にさらされなければならない時間の短縮に多分つながるので、比較的高い圧力がこの発明の方法をより効果的となし得ることが見いだされた。圧力が高いということは、所与の体積あたりより多くの超臨界流体の分子が存在することを意味し、したがってより迅速な抽出を可能とする。本発明の方法においては、超臨界流体は、10MPa(100bar)〜60MPa(600bar)又は、15MPa(150bar)〜40MPa(400bar)又は20MPa(200bar)〜35MPa(350bar)の圧力下にあってもよい。
超臨界流体は、汚染したSAP粒子を含む抽出装置に連続流として提供される。流れは、少なくとも1つの入口を通り抽出装置に入り、少なくとも1つの出口を通り抽出装置を出る。
本発明に関しては、超臨界流体は二酸化炭素、プロパン又はこれらの混合物を含む。二酸化炭素及びプロパンは、ともに非極性溶媒である。
SAP粒子は多くの形状であり得る。「粒子」という用語は、顆粒、繊維、フレーク、球体、粉末、小板、並びにSAPの当業者に既知のその他の形状及び形態のことを指す。例えば、粒子は、約10μm〜約1000μm、好ましくは約100μm〜約1000μm、更により好ましくは約150μm〜約850μm、及び非常に好ましくは約150μm〜約500μmの粒径を有するビーズ又は顆粒の形態であり得る。別の実施形態においては、SAP粒子は繊維の形状、すなわち細長い針状のSAP粒子であり得る。こうした実施形態において、SAP繊維は、約1mm未満、普通は約500μm未満、好ましくは250μm未満から50μmまでの、小さい寸法(即ち、繊維の直径)を有する。繊維の長さは、好ましくは約3mm〜約100mmである。繊維はまた、織ることのできる長いフィラメントの形態であってもよい。
SAP粒子に接着した本発明の固化した熱可塑性組成物は、接着剤、好ましくはホットメルト接着剤であり得る。接着剤は、SAP粒子を固定するために最初に適用されていてもよい。このようなSAP粒子の固定は、使い捨て吸収性物品の吸収性コアが少量(例えば、吸収材料の総重量の10%未満)のエアーフェルトしか含まないか、又は吸収性コアがエアーフェルトを全く含まない、実施形態において、一般的に必要となることがある。典型的には、SAP粒子は不織布支持ウェブの上に置かれ、そこで吸収性物品の製造、保管、及び使用中に定位置に確実に留まらせるために固定される。
Claims (15)
- 固化した熱可塑性組成物の重量に基づき少なくとも30重量%の熱可塑性ポリマーを含む固化した熱可塑性組成物から、超吸収性ポリマー粒子を分離する方法であって、
a)前記超吸収性ポリマー粒子の少なくとも一部が前記固化した熱可塑性組成物の少なくとも一部に接着している、前記超吸収性ポリマー粒子と前記固化した熱可塑性組成物との凝集体を提供する工程と、
b)前記凝集体を二酸化炭素、プロパン、又はこれらの混合物を含む超臨界流体にさらす工程と、を含む、方法。 - 前記超臨界流体が、1つ以上の共溶媒を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記共溶媒が、エタノール、酢酸エチル、ブタン、酢酸ブチル、アセトン、亜酸化窒素、二酸化炭素、窒素、水、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項2に記載の方法。
- 前記1以上の共溶媒の総量が、超臨界流体の総重量に基づき、0.1重量%〜40重量%、好ましくは0.5重量%〜30重量%、及びより好ましくは1重量%〜20重量%である、請求項2又は3に記載の方法。
- 前記固化した熱可塑性組成物が、前記固化した熱可塑性組成物の重量に基づき、1重量%〜60重量%、好ましくは5重量%〜40重量%の樹脂を更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記固化した熱可塑性組成物が、前記固化した熱可塑性組成物の重量に基づき、1重量%〜30重量%、好ましくは5重量%〜30重量%の油を更に含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記固化した熱可塑性組成物が、抗酸化剤、砂、シリコーン及び界面活性剤の群から選択される添加剤を更に含み、前記添加剤の総量が前記固化した熱可塑性組成物の重量に基づき、15重量%以下、好ましくは10重量%以下、より好ましくは8重量%以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記凝集体が、超臨界流体の連続流にさらされる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記超臨界流体が、前記凝集体にさらされた後でリサイクルされる、請求項8に記載の方法。
- 前記凝集体が、前記超臨界流体にさらされる間、完全な使い捨て吸収性物品又は吸収性物品の一部に含まれている、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記吸収性物品が、おむつ、トレーニングパンツ又は生理用ナプキンである、請求項10に記載の方法。
- 前記吸収性物品の一部が、吸収性コアである、請求項10又は11に記載の方法。
- 前記吸収性コアが、前記凝集体に加えて1以上の不織ウェブを含む、請求項12に記載の方法。
- 少なくとも30%の熱可塑性ポリマーを含む固化した熱可塑性組成物から超吸収性ポリマー粒子を分離するための超臨界流体の使用であって、前記吸収性ポリマー粒子の少なくとも一部が前記組成物の少なくとも一部に接着しており、前記超臨界流体が二酸化炭素、プロパン又はこれらの混合物を含む、使用。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法により得られる、超吸収性ポリマー粒子。
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