JP2015142909A - Absorbent complex and method of producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸収性複合体及びその製造方法、吸収性物品、衛生材料並びに医療用品に関する。 The present invention relates to an absorbent composite and a method for producing the same, an absorbent article, a sanitary material, and a medical article.
近年、大量の水を吸収してゲル化する吸収性樹脂が開発され、紙おむつ、生理用ナプキン等の衛生材料分野を中心に利用されている。 In recent years, an absorbent resin that gels by absorbing a large amount of water has been developed and used mainly in the field of sanitary materials such as disposable diapers and sanitary napkins.
吸収性樹脂は、通常、微粉末であるため単独では取り扱い性が悪く、衛生材料分野においては、パルプ等と混合し、袋に詰めて使用されている。しかしながら、吸収性樹脂とパルプとは比重が異なるため混合しても分離しやすく、袋の内部で、吸収性樹脂とパルプとの分布に偏りが生じ、安定した吸収性能を発揮し難い。そこで、吸収性樹脂の粉末をシート上に固定化し、シート状に成形した複合体(吸収体)の使用が検討されている。 Absorbent resins are usually fine powders, so they are not easy to handle by themselves. In the sanitary materials field, they are mixed with pulp and used in bags. However, since the specific gravity of the absorbent resin and the pulp is different, the absorbent resin and the pulp are easily separated even when mixed, and the distribution of the absorbent resin and the pulp is uneven within the bag, so that it is difficult to exhibit stable absorption performance. Therefore, the use of a composite (absorber) in which a powder of an absorbent resin is fixed on a sheet and molded into a sheet has been studied.
例えば、特許文献1では、吸水性樹脂を固定してシートとするために熱溶融性の接着剤を用いて吸水性樹脂を結合させている。特許文献2では、粉砕パルプと熱可塑性繊維の混合物に熱処理を加えることでシート状に成形し、そこへ吸水性樹脂の粉末固体を担持させている。特許文献3では、吸水性樹脂中の粘着成分を利用し、含水したパルプと吸水性樹脂を乾燥させながら固着させている。特許文献4では、吸水性樹脂とパルプ等の繊維状材料とを均一に混合し、水を用いてパルプ同士の水素結合を形成させ、シート状に成形している。特許文献5では、重合進行中の吸収性ポリマー粒子を繊維質基材に付着させ、繊維質基材上で吸水性樹脂の重合を行っている。特許文献6では、親水性の基材へ吸水性樹脂を直接結合させている。 For example, in Patent Document 1, a water-absorbing resin is bonded using a hot-melt adhesive to fix the water-absorbing resin into a sheet. In Patent Document 2, a mixture of pulverized pulp and thermoplastic fibers is heat treated to form a sheet, and a water-absorbent resin powder solid is supported thereon. In patent document 3, the adhesive component in a water absorbing resin is utilized, and the water-containing pulp and water absorbing resin are fixed, drying. In Patent Document 4, a water-absorbent resin and a fibrous material such as pulp are uniformly mixed, hydrogen is formed between pulps using water, and the sheet is formed into a sheet shape. In patent document 5, the absorptive polymer particle in the process of superposition | polymerization is made to adhere to a fibrous base material, and superposition | polymerization of a water absorbing resin is performed on a fibrous base material. In Patent Document 6, a water-absorbing resin is directly bonded to a hydrophilic base material.
しかしながら、従来の複合体は、水分に対して良好な吸収性を示したとしても、乳、血液等のたんぱく質を含む液体に対して必ずしも充分な吸収性を発現できるとはいえない。 However, even if the conventional complex exhibits good absorbability with respect to moisture, it cannot be said that it can always exhibit sufficient absorbency with respect to liquids containing proteins such as milk and blood.
本発明は、乳、血液等のたんぱく質や固形成分を含む液体に対しても充分な吸収性を示す吸収性複合体及びその製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、上記吸収性複合体を有する吸収性物品、衛生材料及び医療用品を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the absorptive complex which shows sufficient absorptivity with respect to the liquid containing protein and solid components, such as milk and blood, and its manufacturing method. Another object of the present invention is to provide an absorbent article, a sanitary material, and a medical article having the absorbent composite.
本発明者らは上記課題に対して鋭意検討を重ねた結果、吸収性樹脂と親水性繊維とを含み、所定範囲の濡れ張力を示す吸収性複合体が、たんぱく質を含む液体に対しても充分な吸収性を発揮することを見出した。 As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that an absorptive complex containing an absorbent resin and a hydrophilic fiber and exhibiting a predetermined range of wetting tension is sufficient for a liquid containing a protein. Have been found to exhibit excellent absorbency.
すなわち本発明は、以下のような吸収性複合体及びその製造方法に関する。
[1]吸収性樹脂と繊維とを含み、濡れ張力が45mN/m以上である、吸収性複合体。
[2]繊維が、親水性繊維である、[1]に記載の吸収複合体。
[3]タップ密度が、0.42g/mL以下である、[1]又は[2]に記載の吸収性複合体。
[4]湿潤時の平均粒子径が、乾燥時の平均粒子径よりも大きい、[1]〜[3]のいずれかに記載の吸収性複合体。
[5]繊維の脱離率が10%以下である、[1]〜[4]のいずれかに記載の吸収性複合体。
[6]親水性繊維が、吸収性樹脂の表面に付着している、[1]〜[5]のいずれかに記載の吸収性複合体。
[7]吸収性複合体中、吸収性樹脂の表面が露出している吸収性樹脂の数が、500個中に50個以下である、[1]〜[6]に記載の吸収性複合体。
[8]粒子径が0.5mm以上の吸収性複合体及び粒子径が0.5mm以上の吸収性樹脂の合計数が、0.25g中に51個以上100個以下である、[1]〜[7]のいずれかに記載の吸収性樹脂。
[9]吸収性樹脂の平均粒子径が300μm以下である、[1]〜[8]のいずれかに記載の吸収性複合体。
[10]吸収性樹脂と、予め含水させた親水性繊維とを混合して含水状態の複合体を得る工程と、複合体を乾燥する工程と、を有する吸収性複合体の製造方法。
[11]繊維径が100μm以下かつ繊維長が1mm以上の繊維を含む繊維集合体と、[1]〜[9]のいずれかに記載の吸収性複合体と、を備える吸収性物品
[12][11]に記載の吸収性物品を備える、衛生材料。
[13][11]に記載の吸収性物品を備える、医療用品。
That is, this invention relates to the following absorptive composites and its manufacturing method.
[1] An absorbent composite comprising an absorbent resin and fibers and having a wetting tension of 45 mN / m or more.
[2] The absorbent composite according to [1], wherein the fiber is a hydrophilic fiber.
[3] The absorbent composite according to [1] or [2], wherein the tap density is 0.42 g / mL or less.
[4] The absorbent composite according to any one of [1] to [3], wherein an average particle size when wet is larger than an average particle size when dried.
[5] The absorbent composite according to any one of [1] to [4], wherein the fiber removal rate is 10% or less.
[6] The absorbent composite according to any one of [1] to [5], wherein the hydrophilic fibers are attached to the surface of the absorbent resin.
[7] The absorbent composite according to any one of [1] to [6], wherein the number of absorbent resins in which the surface of the absorbent resin is exposed is 50 or less in 500 .
[8] The total number of the absorbent composite having a particle size of 0.5 mm or more and the absorbent resin having a particle size of 0.5 mm or more is from 51 to 100 in 0.25 g. [7] The absorbent resin according to any one of [7].
[9] The absorbent composite according to any one of [1] to [8], wherein the average particle diameter of the absorbent resin is 300 μm or less.
[10] A method for producing an absorptive composite comprising: a step of mixing an absorptive resin with a hydrophilic fiber that has been previously hydrated to obtain a hydrated complex, and a step of drying the complex.
[11] An absorbent article [12] comprising: a fiber assembly including fibers having a fiber diameter of 100 μm or less and a fiber length of 1 mm or more; and the absorbent composite according to any one of [1] to [9]. A sanitary material comprising the absorbent article according to [11].
[13] A medical article comprising the absorbent article according to [11].
本発明によれば、乳、血液等のたんぱく質や固形分を含む液体に対しても充分な吸収性を示す吸収性複合体及びその製造方法を提供することができる。本発明によればまた、上記吸収性複合体を有する吸収性物品、衛生材料及び医療用品を提供することができる。本発明の吸収性複合体は、吸収性樹脂同士が接触して通液を妨げるゲルブロッキング現象の発生が抑制され、高い濡れ性を示すために、衛生材料等に好適に使用できる。本発明の吸収性複合体は、特に、たんぱく質含有液体の吸収特性に優れることから、母乳パッド、軟便吸収剤、生理用品、手術用のシートなどに好適に使用できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the absorptive composite_body | complex which shows sufficient absorptivity also with respect to the liquid containing protein and solid content, such as milk and blood, and its manufacturing method can be provided. According to the present invention, it is also possible to provide an absorbent article, a sanitary material, and a medical article having the above absorbent composite. The absorbent composite of the present invention can be suitably used for sanitary materials and the like because it suppresses the occurrence of a gel blocking phenomenon in which absorbent resins come into contact with each other to prevent liquid passage and exhibits high wettability. The absorbent composite of the present invention is particularly excellent in the absorption characteristics of protein-containing liquids, and therefore can be suitably used for breast milk pads, loose stool absorbents, sanitary products, surgical sheets and the like.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.
<吸収性複合体>
本実施形態に係る吸収性複合体は、吸収性樹脂と繊維とを含み、濡れ張力が45mN/m以上である。繊維としては、親水性繊維であることが好ましい。
<Absorptive complex>
The absorbent composite according to this embodiment includes an absorbent resin and fibers, and has a wetting tension of 45 mN / m or more. The fiber is preferably a hydrophilic fiber.
本実施形態に係る吸収性複合体は、吸収性樹脂と親水性繊維とを含むことから、吸収性樹脂単独の場合に比べて、吸水速度が速く、ドライ感に優れる。親水性繊維が液体を補足し、速やかに吸収性樹脂へ送り込むことができると考えられる。また、親水性繊維が、吸収性樹脂同士の接触を防ぎ、吸収性樹脂の膨潤を阻害するゲルブロッキングの形成を防止すると考えられる。また、該吸収性複合体はゲルブロッキング防止のために別途衛生材料を必要とすることがないため、使用部材を減らすことができ、衛生材料等の製造プロセスの簡略化、省資源化にも貢献することもできる。更には、本実施形態に関わる吸収性複合体は、吸収性樹脂表面が露出している部分が少なく、親水性繊維に覆われている部分が多い。このため、親水性繊維は、たんぱく質、血球等の電荷を持った吸収阻害物質が、電気的に吸収性樹脂表面に付着することが抑制されるため、吸収性樹脂のもつ吸収性能を発揮できるものと考えられる。 Since the absorptive complex concerning this embodiment contains an absorptive resin and hydrophilic fiber, compared with the case of absorptive resin alone, a water absorption speed is quick and it is excellent in dry feeling. It is thought that the hydrophilic fibers can capture the liquid and can be quickly fed into the absorbent resin. Moreover, it is thought that hydrophilic fiber prevents the contact between absorbent resins and prevents the formation of gel blocking that inhibits the swelling of the absorbent resin. In addition, the absorbent composite does not require a separate sanitary material to prevent gel blocking, so the number of parts used can be reduced, contributing to simplification of the manufacturing process for sanitary materials and resource saving. You can also Furthermore, the absorbent composite according to the present embodiment has few portions where the surface of the absorbent resin is exposed and many portions covered with hydrophilic fibers. For this reason, hydrophilic fibers are those that can exhibit the absorption performance of absorbent resins because absorption inhibitors such as proteins and blood cells that are charged are prevented from being electrically attached to the surface of the absorbent resin. it is conceivable that.
吸収性樹脂と親水性繊維とは直接付着していることが好ましい。付着する態様は特に限定されるものではないが、吸収性樹脂と親水性繊維とが接着していることが好ましい。吸収性樹脂の表面又は内部に親水性繊維が取り込まれるように接着している形態がより好ましい。吸収性樹脂の内部に親水性繊維が取り込まれるように接着している場合については、親水性繊維が入り込んでいる深さが吸収性樹脂の表層から30μm以内であることが好ましく、20μm以内であることがより好ましく、15μm以内であることが更に好ましい。繊維が吸収性樹脂の内部に深く入りすぎている場合、吸収性樹脂が膨潤する際の阻害となる場合がある。繊維の断面は扁平型である場合については、長辺側で吸収性樹脂と接着していると、接着強度の観点からは好ましい。また、繊維の端部は吸収性樹脂の内部に入り込まず、空気に接していることが好ましい。接着の態様としては、例えば、水素結合、化学結合等を形成することによる接着、吸収性樹脂の表面又は内部に親水性繊維が取り込まれるような物理的な接着などが挙げられる。 It is preferable that the absorbent resin and the hydrophilic fiber are directly attached. Although the aspect to adhere is not specifically limited, It is preferable that the absorptive resin and the hydrophilic fiber adhere | attach. A form in which adhesion is performed so that hydrophilic fibers are taken into the surface or inside of the absorbent resin is more preferable. About the case where it adheres so that a hydrophilic fiber may be taken into the inside of an absorptive resin, it is preferred that the depth which the hydrophilic fiber has entered is within 30 micrometers from the surface layer of an absorptive resin, and is within 20 micrometers More preferably, it is more preferably within 15 μm. If the fibers are too deep inside the absorbent resin, it may be an obstacle when the absorbent resin swells. In the case where the cross section of the fiber is a flat type, it is preferable from the viewpoint of adhesive strength that it is bonded to the absorbent resin on the long side. Moreover, it is preferable that the edge part of a fiber does not enter the inside of an absorptive resin and is in contact with air. Examples of the bonding mode include bonding by forming hydrogen bonds, chemical bonds, and the like, and physical bonding in which hydrophilic fibers are taken into the surface or inside of the absorbent resin.
吸収性樹脂は単独では、液体の吸収速度は遅いが、液体を多量に取り込むことができ、圧力がかかっても液体を保持することができる。一方、親水性繊維は単独では液体を一時的に捕獲する速度は速いが、圧力が加わると液体を離してしまう傾向にある。吸収性樹脂と親水性繊維とを付着させることにより、親水性繊維が吸収性樹脂への液体の流通路となり得る。このような形態をとることにより、親水性繊維から吸収性樹脂への液体の輸送効率が向上し、吸収速度をより向上させ得る。 The absorbent resin alone has a low liquid absorption rate, but can absorb a large amount of liquid, and can retain the liquid even when pressure is applied. On the other hand, the hydrophilic fiber alone has a high speed of temporarily capturing the liquid, but tends to release the liquid when pressure is applied. By adsorbing the absorbent resin and the hydrophilic fiber, the hydrophilic fiber can serve as a liquid flow path to the absorbent resin. By taking such a form, the transport efficiency of the liquid from a hydrophilic fiber to an absorptive resin can improve, and the absorption rate can be improved more.
上記の機構で吸水速度を高めるためには、親水性繊維と吸収性樹脂とが接着剤等を介さず直接接着していることが好ましい。接着剤を使用して接着した場合、接着剤が親水性繊維から吸収性樹脂への液体の輸送を妨げる場合があるため、吸収速度を高めるという効果が充分に得られない場合がある。接着剤の有無については、吸収性複合体を接着剤が溶解するような有機溶剤で洗浄することで、簡易に判定することができる。吸収性複合体を有機溶剤で洗浄した際に、親水性繊維の脱離が起こる場合には、接着剤により親水性繊維と吸収性樹脂とが接着していたことがわかる。親水性繊維と吸収性樹脂とが直接接着している場合は、洗浄により、親水性繊維と吸収性樹脂との脱離が起こらない。 In order to increase the water absorption rate by the above mechanism, it is preferable that the hydrophilic fiber and the absorbent resin are directly bonded without using an adhesive or the like. When bonded using an adhesive, the adhesive may hinder the transport of liquid from the hydrophilic fiber to the absorbent resin, and thus the effect of increasing the absorption rate may not be sufficiently obtained. The presence or absence of the adhesive can be easily determined by washing the absorbent composite with an organic solvent in which the adhesive dissolves. If the hydrophilic fibers are detached when the absorbent composite is washed with an organic solvent, it is understood that the hydrophilic fibers and the absorbent resin are adhered by the adhesive. When the hydrophilic fiber and the absorbent resin are directly bonded, the hydrophilic fiber and the absorbent resin are not detached by washing.
吸収性複合体の形状は、特に限定されるものではないが、例えば、略球形状の吸収性樹脂と、親水性繊維とを含み、親水性繊維が、吸収性樹脂の表面の少なくとも一部を覆うように付着していることが好ましい。 The shape of the absorbent composite is not particularly limited. For example, the absorbent composite includes a substantially spherical absorbent resin and hydrophilic fibers, and the hydrophilic fibers cover at least a part of the surface of the absorbent resin. It is preferable that it adheres so that it may cover.
図1は、本実施形態に係る吸収性複合体10の一例を示す模式断面図である。吸収性複合体10は、球状の吸収性樹脂2と、複数の扁平状の親水性繊維4とを含み、吸収性樹脂2の表面全体を覆うように複数の親水性繊維4が付着している。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the absorbent composite 10 according to the present embodiment. The absorbent composite 10 includes a spherical absorbent resin 2 and a plurality of flat hydrophilic fibers 4, and a plurality of hydrophilic fibers 4 are attached so as to cover the entire surface of the absorbent resin 2. .
親水性繊維による吸収性樹脂表面の被覆率は、吸収性樹脂表面の70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましく、95%以上であることが特に好ましく、99%以上であることが最も好ましい。被覆率が高いほど、効率的に吸収性樹脂同士のゲルブロッキングを抑制することができるため好ましい。 The coverage of the surface of the absorbent resin with hydrophilic fibers is preferably 70% or more of the surface of the absorbent resin, more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more, and 95% or more. It is particularly preferable that it is 99% or more. Higher coverage is preferable because gel blocking between absorbent resins can be efficiently suppressed.
親水性繊維による吸収性樹脂表面の被覆率は、光学顕微鏡又は電子顕微鏡により写真を撮影し、解析することにより算出することができる。まず、100μm〜300μmの範囲が写る程度に拡大して吸収性複合体の写真を撮影する。写真中における吸収性樹脂部分の面積を、親水性繊維部分の面積で除することで被覆率を算出する。角度、測定部位を変えながら吸収性複合体1つあたり10視野の写真を撮って同様の測定を行い、10回の平均値を、親水性繊維による吸収性樹脂表面の被覆率とする。写真撮影は、吸収性樹脂と親水性繊維の区別をしやすさに応じて、光学顕微鏡又は電子顕微鏡を適宜選択して行うことができる。吸収性樹脂の表面が露出している場合、光学顕微鏡又は電子顕微鏡により写真を撮影により確認することができる。簡易には、所定量の吸収性複合体を観察した際に、吸収性複合体の表面に露出している前記吸収性樹脂の数で判断してもよい。例えば、吸収性複合体のうち、吸収性樹脂の表面が露出している吸収性樹脂の数が、吸収性複合体の粒子500個中に50個以下であることが好ましい。 The coverage of the absorbent resin surface with hydrophilic fibers can be calculated by taking a photograph with an optical microscope or an electron microscope and analyzing it. First, a photograph of the absorptive composite is taken to enlarge to the extent that the range of 100 μm to 300 μm is captured. The coverage is calculated by dividing the area of the absorbent resin part in the photograph by the area of the hydrophilic fiber part. The same measurement is performed by taking 10 fields of view for each absorbent complex while changing the angle and measurement site, and the average of 10 times is defined as the coverage of the absorbent resin surface with hydrophilic fibers. Photography can be performed by appropriately selecting an optical microscope or an electron microscope according to the ease of distinguishing between the absorbent resin and the hydrophilic fiber. When the surface of the absorbent resin is exposed, a photograph can be confirmed by photographing with an optical microscope or an electron microscope. For simplicity, the number of absorbent resins exposed on the surface of the absorbent composite may be determined when a predetermined amount of the absorbent composite is observed. For example, in the absorbent composite, the number of absorbent resins from which the surface of the absorbent resin is exposed is preferably 50 or less in 500 particles of the absorbent composite.
吸収性複合体において、親水性繊維は吸水性樹脂の表面に強固に付着していることが好ましい。吸収性複合体からの親水性繊維の脱離率が、10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、4%以下であることが更に好ましく、3%以下であることが特に好ましい。吸収性複合体からの親水性繊維の脱離率は、篩振とう機を用いて測定することができる。具体的な脱離率の測定方法は、後述の実施例で説明する。 In the absorbent composite, the hydrophilic fiber is preferably firmly attached to the surface of the water-absorbent resin. The hydrophilic fiber detachment rate from the absorbent composite is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 4% or less, and 3% or less. Is particularly preferred. The removal rate of the hydrophilic fiber from the absorbent composite can be measured using a sieve shaker. A specific method for measuring the desorption rate will be described in the examples described later.
吸収性複合体の濡れ張力は、45mN/m以上であり、48mN/m以上であることが好ましく、50mN/m以上であることが更に好ましく、52mN/m以上であることが特に好ましい。吸収性複合体の濡れ張力が45mN/m未満であると、たんぱく質を含む液体に対する吸収性が低下する。濡れ張力は、濡れ張力標準液を用いて測定することができる。具体的な濡れ張力の測定方法は、後述の実施例で説明する。 The wetting tension of the absorbent composite is 45 mN / m or more, preferably 48 mN / m or more, more preferably 50 mN / m or more, and particularly preferably 52 mN / m or more. If the wetting tension of the absorbent composite is less than 45 mN / m, the absorbability with respect to the liquid containing the protein is lowered. The wetting tension can be measured using a wetting tension standard solution. A specific method for measuring the wetting tension will be described in the examples described later.
吸収性複合体としては、血液等の高粘度液体の吸収性能、最終製品中における手触りの観点から、凝集塊が含まれないことが好ましい。凝集塊とは、吸収性樹脂、及び/又は、繊維同士が固まり絡みあったりした塊のことであり、吸収性複合体の製造条件が悪いときに生成しやすい。吸収性複合体の集合を想定した場合に、凝集塊の含有量が、集合全体の20%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましく、5%以下であることが更に好ましく、凝集塊を含まないことが特に好ましい。凝集塊の含有量は、例えば、光学顕微鏡又は電子顕微鏡により撮影した写真中を解析することで決定することができる。 It is preferable that the absorbent composite does not contain agglomerates from the viewpoint of the absorption performance of high-viscosity liquids such as blood and the touch in the final product. The agglomerate is an agglomerate of absorbent resin and / or fibers that are entangled and easily entangled when the production conditions of the absorbent composite are poor. When an aggregate of absorbent composites is assumed, the aggregate content is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, and even more preferably 5% or less of the entire aggregate. It is particularly preferred not to contain agglomerates. The content of the agglomerates can be determined, for example, by analyzing a photograph taken with an optical microscope or an electron microscope.
吸収性複合体中の凝集塊の含有量は、所定量の吸収性複合体を2枚のスライドガラス間に均一に配置し、0.5mm以上となる吸収性複合体の塊の数を直接数えて、その個数の合計数を塊度として定義し、評価してもよい。0.5mm以上の塊の数は少ない方が好ましい。例えば、吸収性複合体0.25g中に、粒子径が0.5mm以上の吸収性複合体及び0.5mm以上の吸収性樹脂の合計数が、51個以上100個以下であることが好ましい。 The content of agglomerates in the absorbent composite is determined by arranging a predetermined amount of the absorbent composite uniformly between two glass slides and directly counting the number of absorbent composite lumps of 0.5 mm or more. Then, the total number of the numbers may be defined and evaluated as the mass. A smaller number of lumps of 0.5 mm or more is preferable. For example, in 0.25 g of the absorbent composite, the total number of the absorbent composite having a particle size of 0.5 mm or more and the absorbent resin having a particle diameter of 0.5 mm or more is preferably 51 or more and 100 or less.
本実施形態に係る吸収性複合体は、本質的に吸収性樹脂が吸収しない有機溶媒のような液体を保持しえるものであることが好ましい。すなわち、吸収性複合体を製造し、80℃、3時間の条件下で、乾燥させた際(乾燥時)の吸収性複合体の平均粒径(以下、「Dry粒径」「乾燥時の平均粒子径」ともいう)を基準として、25℃の条件下において、エタノール中(湿潤時)で測定した吸収性複合体のピークトップの粒径(以下、「Wet粒径」ともいう)の比(wet粒子径/dry粒子径)が、1より大きくなることが好ましい。吸収性複合体のDry粒径に対するWet粒径の比(Wet粒径/Dry粒径)は、1より大きいことが好ましく、1.1より大きいことがより好ましく、1.2より大きいことが更に好ましい。Dry粒径及びWet粒径は、レーザー回折・散乱式粒度分析計を用いて測定することができる。Wet粒径測定時には、吸収性複合体はエタノールを吸収しているわけではなく、繊維が広がって繊維の間にエタノールを保持しているだけであり、荷重をかければエタノールを吐き出す状態である。Dry粒径よりWet粒径が大きいということは、吸収性樹脂の周囲に空間を有しており、繊維が自由に動ける状態で吸収性樹脂に結合されていることを意味する。この構造により毛管力が強くなり、血液のような高粘度液体においても、速やかに吸収性樹脂の表面に送り込むことができるため好ましい吸収速度、吸収量を示す。また、セルロースと血液中の血球成分は相互作用で弱く吸着するが、セルロースが自由に動くことで、吸収性樹脂による吸収を阻害する血球成分を効率よく吸着することができるため、吸収量が増えるため好ましい。
なお、吸収性複合体のWet粒径は100〜800μmであることが好ましく、170〜600μmであることがより好ましく、250〜500μmであることが最も好ましい。
It is preferable that the absorptive complex concerning this embodiment can hold | maintain a liquid like the organic solvent which an absorptive resin does not absorb essentially. That is, the absorbent composite was produced and dried at 80 ° C. for 3 hours (when dried). The average particle diameter of the absorbent composite (hereinafter referred to as “Dry particle size” “average during drying”) The ratio of the peak top particle size (hereinafter also referred to as “Wet particle size”) of the absorbent complex measured in ethanol (when wet) under the condition of 25 ° C. with reference to “particle size”) (wet particle diameter / dry particle diameter) is preferably larger than 1. The ratio of the wet particle size to the dry particle size of the absorbent composite (Wet particle size / Dry particle size) is preferably greater than 1, more preferably greater than 1.1, and further preferably greater than 1.2. preferable. The Dry particle size and the Wet particle size can be measured using a laser diffraction / scattering particle size analyzer. At the time of measuring the wet particle size, the absorbent composite does not absorb ethanol, but the fiber spreads and only holds ethanol between the fibers. When a load is applied, ethanol is discharged. That the Wet particle size is larger than the Dry particle size means that there is a space around the absorbent resin, and the fibers are bonded to the absorbent resin in a state where they can move freely. With this structure, the capillary force becomes strong, and even a highly viscous liquid such as blood can be promptly fed to the surface of the absorbent resin, so that a preferable absorption rate and absorption amount are exhibited. Cellulose and blood cell components in blood adsorb weakly due to interaction. However, cellulose can move freely, so that blood cell components that inhibit absorption by the absorbent resin can be adsorbed efficiently, increasing the amount of absorption. Therefore, it is preferable.
The wet particle size of the absorbent composite is preferably 100 to 800 μm, more preferably 170 to 600 μm, and most preferably 250 to 500 μm.
吸収性複合体のタップ密度は、0.42g/mL以下であることが好ましく、0.35g/mL以下であることがより好ましく、0.30g/mL以下であることが更に好ましく、0.25g/mL以下であることが特に好ましく、0.20g/mL以下であることが最も好ましい。タップ密度が、0.42g/mL以下であると、液体に対する濡れ性が高い傾向がある。吸収性複合体のタップ密度は、メスシリンダーを用いて測定することができる。具体的なタップ密度の測定方法は、後述の実施例で説明する。 The tap density of the absorbent composite is preferably 0.42 g / mL or less, more preferably 0.35 g / mL or less, still more preferably 0.30 g / mL or less, and 0.25 g. / ML or less is particularly preferable, and 0.20 g / mL or less is most preferable. There exists a tendency for the wettability with respect to a liquid to be high in a tap density being 0.42 g / mL or less. The tap density of the absorbent composite can be measured using a graduated cylinder. A specific method for measuring the tap density will be described in an example described later.
吸収性複合体の見かけの嵩比重と圧縮後の嵩比重は1:2〜1:10であることが好ましく、4:9〜1:7であることがより好ましく、2:5〜1:5であることが更に好ましく、4:11〜1:4であることが特に好ましい。見掛けの嵩比重と圧縮後の嵩比重の比は、吸収性樹脂の周りにどれだけの空間を確保できているかという指標となる。見かけの嵩比重と圧縮後の嵩比重の比のうち、見かけの嵩比重の比率が1/3以上で、吸収性樹脂の周りに十分な空間を確保でき、ゲルブロッキングを防ぐことができる。一方、見かけの嵩比重と圧縮後の嵩比重の比のうち、見かけの嵩比重の比率が1/11以下であれば、製造プロセスにおいて取り扱い性が悪化することをなく製造できる。 The apparent bulk density and the compressed bulk density of the absorbent composite are preferably 1: 2 to 1:10, more preferably 4: 9 to 1: 7, and more preferably 2: 5 to 1: 5. Is more preferable, and 4:11 to 1: 4 is particularly preferable. The ratio between the apparent bulk specific gravity and the bulk specific gravity after compression is an index of how much space can be secured around the absorbent resin. Of the ratio of the apparent bulk density to the compressed bulk specific gravity, the ratio of the apparent bulk specific gravity is 1/3 or more, so that a sufficient space can be secured around the absorbent resin and gel blocking can be prevented. On the other hand, if the ratio of the apparent bulk specific gravity to the bulk specific gravity after compression is 1/11 or less, it can be produced without deteriorating the handleability in the production process.
見かけの嵩比重とは、加重がかかっていない状態において、吸収性樹脂の粒子と粒子間空隙をあわせた体積あたりの質量のことをあらわす。具体的には、メスシリンダーに適当量の複合物をいれ、ふたをかぶせて上下に10回程度ふり、10分程度放置する。その後、体積を読み取り、質量を測定し、質量を体積で除することで算出する。一方、圧縮後の嵩比重は、加重をかけた状態において、吸収樹脂の粒子と粒子間空隙をあわせた体積あたりの質量のことをあらわす。圧縮後の嵩比重は、メスシリンダーに適当量の吸収性複合体をいれ、ふたをかぶせて上下に10回程度ふり、10分程度放置したのち、5kg/cm2の加重を10分間かけてから同様に測定し、算出する。これらの測定は、23℃、相対湿度30%RHで行う。 The apparent bulk specific gravity represents the mass per volume of the particles of the absorbent resin and the inter-particle voids when no weight is applied. Specifically, an appropriate amount of the composite is placed in a graduated cylinder, covered with a lid, shaken up and down about 10 times, and left for about 10 minutes. Thereafter, the volume is read, the mass is measured, and the mass is calculated by dividing the mass by the volume. On the other hand, the bulk specific gravity after compression represents the mass per volume of the particles of the absorbent resin and the interparticle voids in a state where a weight is applied. The bulk specific gravity after compression is as follows. Put an appropriate amount of absorbent composite in a graduated cylinder, cover the lid up and down about 10 times, leave it for about 10 minutes, and then apply a load of 5 kg / cm 2 for 10 minutes. Measure and calculate in the same way. These measurements are performed at 23 ° C. and a relative humidity of 30% RH.
吸収性複合体のゼータ電位は、吸収性複合体からなる粒子の安定性の指標であり、ゼータ電位の絶対値が大きいほど、粒子が凝集し難くなる。吸収性複合体のゼータ電位の絶対値は、14.8mV以上であることが好ましく、15.2mV以上であることがより好ましく、15.5mV以上であることが更に好ましい。ゼータ電位は、吸収性複合体をイソプロピルアルコール中に分散させて測定することができる。具体的なゼータ電位の測定方法は、後述の実施例で説明する。吸収性樹脂はゼータ電位の絶対値は小さく、凝集しやすい状態である。これをゼータ電位の絶対値が大きい繊維で被覆することにより、吸収性複合体のゼータ電位の絶対値を大きくすることができる。吸収性複合体のゼータ電位と、被覆している繊維のゼータ電位の差は、1.5mV以下であることが好ましく、1.2mV以下であることがより好ましく、0.9mV以下であることが更に好ましく、0.6mV以下であることが特に好ましい。吸収性樹脂の表面の露出が減るほど、吸収性複合体のゼータ電位と、被覆している繊維のゼータ電位の差は小さくなり、血液などの吸収性樹脂表面と作用しやすい吸収阻害物質を含む液体を吸収することを考えた場合には、吸収性樹脂表面が露出していないことは好ましいといえる。具体的なゼータ電位の測定方法は、後述の実施例で説明する。 The zeta potential of the absorptive complex is an indicator of the stability of the particles composed of the absorptive complex. The larger the absolute value of the zeta potential, the more difficult the particles are aggregated. The absolute value of the zeta potential of the absorbent complex is preferably 14.8 mV or more, more preferably 15.2 mV or more, and further preferably 15.5 mV or more. The zeta potential can be measured by dispersing the absorbent complex in isopropyl alcohol. A specific method for measuring the zeta potential will be described in Examples described later. The absorbent resin has a small absolute value of zeta potential and is in a state of being easily aggregated. By covering this with a fiber having a large absolute value of the zeta potential, the absolute value of the zeta potential of the absorbent composite can be increased. The difference between the zeta potential of the absorbent composite and the zeta potential of the coated fiber is preferably 1.5 mV or less, more preferably 1.2 mV or less, and 0.9 mV or less. More preferably, it is 0.6 mV or less. The smaller the exposure of the absorbent resin surface, the smaller the difference between the zeta potential of the absorbent composite and the zeta potential of the coated fiber, including absorption inhibitors that easily act on the surface of the absorbent resin such as blood. In consideration of absorbing liquid, it is preferable that the surface of the absorbent resin is not exposed. A specific method for measuring the zeta potential will be described in Examples described later.
吸収性複合体の形状も、吸収性能にとっては重要な因子である。吸収性複合体の形状を示す指標である円形度、凹凸度、伸度、直進度アスペクト比等は、画像解析により測定することができる。具体的な測定方法については、後述の実施例で説明する。 The shape of the absorbent composite is also an important factor for the absorption performance. The circularity, unevenness, elongation, straightness aspect ratio, etc., which are indices indicating the shape of the absorbent composite, can be measured by image analysis. Specific measurement methods will be described in the examples described later.
円形度は投影面積と等しい面積をもつ円の周囲長を、実際の周囲長で除した値であり、粒子が球に近いほど1に近い値となる。円形度は0.7以下であることが好ましく、0.6以下であることがより好ましく、0.5以下であることが最も好ましい。円形度が小さいと、吸収性樹脂の表面を繊維の形状を活かした状態で覆っていることになり、良好な吸収性を示す。また、繊維単独で測定した円形度と、吸収性複合体の円形度を、それぞれ同一粒径で比較した場合の差は0.3以内であることが好ましく、0.2以内であることがより好ましい。差が小さいほど、複合体の表面の繊維の形状を反映していることを意味し、繊維の形状を活かした形状で覆っていることになり、良好な吸収性を示す。 The circularity is a value obtained by dividing the perimeter of a circle having an area equal to the projected area by the actual perimeter. The closer the particle is to a sphere, the closer the value is to 1. The circularity is preferably 0.7 or less, more preferably 0.6 or less, and most preferably 0.5 or less. If the circularity is small, the surface of the absorbent resin is covered in a state where the shape of the fiber is utilized, and good absorbency is exhibited. In addition, the difference between the circularity measured by the fiber alone and the circularity of the absorbent composite is preferably within 0.3, more preferably within 0.2 when comparing the circularity of the absorbent composite with the same particle size. preferable. A smaller difference means that the shape of the fiber on the surface of the composite is reflected, and the shape is covered with a shape utilizing the shape of the fiber.
凸凹度は粒子投影エリアを、凸包エリア(Convex Hull Areaであり投影画像の凹んだ部分を埋めた面積となる)で除した値であり、凸凹が少ないほど1に近い値となる。凸凹度は0.85以下であることが好ましく、0.8以下であることがより好ましく、0.75以下であることが更に好ましく、0.7以下であることが最も好ましい。凸凹度が小さいと、吸収性樹脂の表面を繊維の形状を活かした状態で覆っていることになり、良好な吸収性を示す。また、繊維単独で測定した凸凹度と、吸収性複合体の凸凹度を、それぞれ同一粒径で比較した場合の差は0.4以内であることが好ましく、0.3以内であることがより好ましく、0.2以内であることが更に好ましい。差が小さいほど、複合体の表面の繊維の形状を反映していることを意味し、繊維の形状を活かした形状で覆っていることになり、良好な吸収性を示す。 The degree of unevenness is a value obtained by dividing the particle projection area by a convex hull area (Convex Hull Area, which is an area in which the recessed portion of the projection image is filled), and the value becomes closer to 1 as the unevenness is smaller. The degree of unevenness is preferably 0.85 or less, more preferably 0.8 or less, further preferably 0.75 or less, and most preferably 0.7 or less. If the unevenness is small, the surface of the absorbent resin is covered in a state where the shape of the fiber is utilized, and good absorbency is exhibited. Further, the difference when the unevenness measured by the fiber alone and the unevenness of the absorbent composite are respectively compared with the same particle diameter is preferably within 0.4, more preferably within 0.3. Preferably, it is within 0.2. A smaller difference means that the shape of the fiber on the surface of the composite is reflected, and the shape is covered with a shape utilizing the shape of the fiber.
伸度は繊維状に近似した場合の繊維径を繊維の長さで除したものであり、細長いものほど小さな値となる。伸度は0.25以下であることが好ましく、0.2以下であることがより好ましく、0.15以下であることが更に好ましい。伸度が小さいと、吸収性樹脂の表面を繊維の形状を活かした状態で覆っていることになり、良好な吸収性を示す。また、繊維単独で測定した伸度と、吸収性複合体の伸度を、それぞれ同一粒径で比較した場合の差は0.2以内であることが好ましく、0.15以内であることがより好ましく、0.1以内であることが更に好ましい。差が小さいほど、複合体の表面の繊維の形状を反映していることを意味し、繊維の形状を活かした形状で覆っていることになり、良好な吸収性を示す。 The elongation is obtained by dividing the fiber diameter when approximated to a fiber shape by the length of the fiber, and the longer the elongation, the smaller the value. The elongation is preferably 0.25 or less, more preferably 0.2 or less, and still more preferably 0.15 or less. If the elongation is small, the surface of the absorbent resin is covered in a state where the shape of the fiber is utilized, and good absorbency is exhibited. Further, the difference when the elongation measured by the fiber alone and the elongation of the absorbent composite are respectively compared with the same particle diameter is preferably within 0.2, more preferably within 0.15. Preferably, it is within 0.1. A smaller difference means that the shape of the fiber on the surface of the composite is reflected, and the shape is covered with a shape utilizing the shape of the fiber.
直進度は、最大フェレー径(定方向接線径の最大値)を繊維の長さで除したものであり曲がり具合の指標となる。直進度は0.9以下であることが好ましく、0.87以下であることがより好ましく、0.85以下であることが更に好ましい。直進度が小さいと、吸収性樹脂の表面を繊維の形状を活かした状態で覆っていることになり、良好な吸収性を示す。また、繊維単独で測定した直進度と、吸収性複合体の直進度を、それぞれ同一粒径で比較した場合の差は0.15以内であることが好ましく、0.1以内であることがより好ましく、0.05以内であることが更に好ましい。差が小さいほど、複合体の表面の繊維の形状を反映していることを意味し、繊維の形状を活かした形状で覆っていることになり、良好な吸収性を示す。 The straightness is obtained by dividing the maximum ferret diameter (the maximum value of the tangential diameter in the fixed direction) by the length of the fiber and is an index of the degree of bending. The straightness is preferably 0.9 or less, more preferably 0.87 or less, and still more preferably 0.85 or less. When the straightness is small, the surface of the absorbent resin is covered in a state where the shape of the fiber is utilized, and good absorbency is exhibited. Further, the difference when the straightness measured by the fiber alone and the straightness of the absorbent composite are respectively compared with the same particle size is preferably within 0.15, more preferably within 0.1. Preferably, it is within 0.05. A smaller difference means that the shape of the fiber on the surface of the composite is reflected, and the shape is covered with a shape utilizing the shape of the fiber.
アスペクト比は最小フェレー径を最大フェレー径で除したものである。アスペクト比は0.5以上であることが好ましく、0.6以上であることがより好ましい。アスペクト比が小さすぎると取り扱い性が悪くなる傾向となる。 The aspect ratio is the minimum ferret diameter divided by the maximum ferret diameter. The aspect ratio is preferably 0.5 or more, and more preferably 0.6 or more. If the aspect ratio is too small, the handleability tends to deteriorate.
吸収性複合体を構成する吸収性樹脂、親水性繊維、その他の成分について、以下に説明する。 The absorptive resin, hydrophilic fiber, and other components constituting the absorptive composite will be described below.
(親水性繊維)
本実施形態における親水性繊維は、液体を保持することができれば特に限定されず任意のものを使用することができる。親水性繊維の素材は、どのようなものでもよく、素材として親水性である綿、麻、毛、絹、レーヨン、キュプラ等の他、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等の合成繊維に親水化処理を施したものでもよい。なかでも素材として親水性であるもの、又は、ナイロンが好ましく、セルロース系繊維であることが特に好ましい。セルロース系繊維とは、セルロースを主原料とした繊維のことを表す。セルロースは、例えば、エステル化、エーテル化等の処理により誘導体化されたものを使用しても構わない。また、親水性繊維は、上記セルロース系繊維と他の繊維とを混ぜたものでもよい。
(Hydrophilic fiber)
The hydrophilic fiber in the present embodiment is not particularly limited as long as it can hold a liquid, and an arbitrary one can be used. Any material can be used for the hydrophilic fiber, and it can be made hydrophilic such as cotton, hemp, hair, silk, rayon, cupra, etc., which are hydrophilic, and synthetic fibers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, and nylon. It may be processed. Among these, a hydrophilic material or nylon is preferable, and a cellulosic fiber is particularly preferable. Cellulosic fiber refers to a fiber made mainly of cellulose. For example, cellulose that has been derivatized by a treatment such as esterification or etherification may be used. The hydrophilic fiber may be a mixture of the cellulosic fiber and other fibers.
セルロースとしては、例えば、綿、麻、レーヨン、ポリノジック、リヨセル、キュプラ、パルプ等が挙げられる。これらの中でも、パルプが好ましい。パルプとしては、木材パルプでも、非木材パルプでも構わない。木材パルプでは、針葉樹を使用してもよいし、広葉樹を使用してもよい。非木材パルプとしては、例えば、バガス、草・藁・竹等を挙げることができる。また、古紙等からも再生してパルプとすることもできるが、衛生材料に使用する場合には、木材等から直接製造されるバージンパルプであることが好ましい。 Examples of cellulose include cotton, hemp, rayon, polynosic, lyocell, cupra, and pulp. Among these, pulp is preferable. The pulp may be wood pulp or non-wood pulp. In wood pulp, coniferous trees or hardwood trees may be used. Examples of non-wood pulp include bagasse, grass, straw, bamboo and the like. Moreover, although it can also recycle | regenerate from waste paper etc. to make a pulp, when using for a sanitary material, it is preferable that it is a virgin pulp manufactured directly from wood etc.
本実施形態で用いる親水性繊維は、形状は限定されない。親水性繊維は粒子状である必要はなく、棒状、鱗片状、針状、ひも状等の形状であってもよい。 The shape of the hydrophilic fiber used in the present embodiment is not limited. The hydrophilic fiber does not need to be in the form of particles, and may be in the form of a rod, scale, needle, string or the like.
パルプは、衛生材料において、吸収性樹脂を絡めて担持させる目的、液体の捕獲性を高める目的等で広く利用されている。このような目的でパルプを利用する場合において、パルプ原料は、通常、粉砕され繊維状にされて使用される。繊維同士の絡み合いを利用して吸収性樹脂を効率よく担持するためには10〜13mm程度の長い繊維が好ましく使用されている。しかしながら、このような長い繊維長をターゲットとして粉砕を行っても、使用に適さない微粉末も同時に生成してしまう。この微粉末は衛生材料製造工程では、拡散してロスとなるため問題となっている。 Pulp is widely used in sanitary materials for the purpose of entwining and supporting an absorbent resin, for the purpose of enhancing the ability to capture liquid, and the like. In the case of using pulp for such a purpose, the pulp raw material is usually used after being pulverized into a fiber. In order to efficiently carry the absorbent resin by utilizing the entanglement between the fibers, a long fiber of about 10 to 13 mm is preferably used. However, even if pulverization is performed using such a long fiber length as a target, a fine powder unsuitable for use is also generated. This fine powder is a problem in the sanitary material manufacturing process because it diffuses and becomes a loss.
本実施形態においては、通常ロスとなるような小さい粒子径のパルプを中心として使用することができる。この領域をターゲットとして、パルプ原料を粉砕するのは、長い繊維をターゲットとするよりも簡便な装置で行うことができる。また、得られるパルプの粒子径分布を狭くすることもできる。粒子径の小さな粉砕パルプを使用した方が、従来と比較してパルプのロスが減り生産性が上がるため好ましい。 In the present embodiment, a pulp having a small particle diameter that normally causes a loss can be used as a center. The pulp raw material is pulverized using this region as a target, and it can be performed with a simpler apparatus than when using a long fiber as a target. Further, the particle size distribution of the obtained pulp can be narrowed. The use of pulverized pulp having a small particle diameter is preferable because the loss of pulp is reduced and the productivity is increased as compared with the prior art.
親水性繊維の平均粒子径は、10〜200μmであることが好ましく、20〜130μmであることがより好ましく、30〜120μmであることが更に好ましく、50〜110μmであることが特に好ましく、60〜100μmであることが最も好ましい。親水性繊維の平均粒子径が10〜200μmであることにより、吸水性樹脂同士のブロッキングを防止し、液体を一次捕獲し吸水性樹脂へ液体を送り込む層として十分な厚みを維持できかつ、過度な繊維の絡み合いが抑えられるため、吸水速度が特に向上するといった効果を奏する。親水性繊維の平均粒子径を10μm以上とすることにより、吸収性樹脂同士の接触を防ぐことができ、また、吸収性複合体と液体とが接触した際に、吸収性樹脂表面に液体が直接接触することを防ぐことができる。一方、親水性繊維の平均粒子径を200μm以下とすることにより、親水性繊維同士の絡み合い凝集による通液性の低下、及び、取り扱い性の悪化を防ぐことができる。 The average particle diameter of the hydrophilic fiber is preferably 10 to 200 μm, more preferably 20 to 130 μm, still more preferably 30 to 120 μm, particularly preferably 50 to 110 μm, and 60 to Most preferably, it is 100 μm. When the average particle diameter of the hydrophilic fiber is 10 to 200 μm, blocking of the water-absorbing resins can be prevented, and a sufficient thickness can be maintained as a layer for primarily capturing the liquid and feeding the liquid into the water-absorbing resin, and excessively Since the entanglement of the fibers is suppressed, the water absorption speed is particularly improved. By making the average particle diameter of the hydrophilic fibers 10 μm or more, it is possible to prevent contact between the absorbent resins, and when the absorbent composite and the liquid come into contact with each other, the liquid is directly applied to the surface of the absorbent resin. Contact can be prevented. On the other hand, by setting the average particle diameter of the hydrophilic fibers to 200 μm or less, it is possible to prevent deterioration of liquid permeability due to entanglement and aggregation of the hydrophilic fibers and deterioration of handleability.
親水性繊維の平均粒子径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置を用いて、測定することができる。測定する際は、分散媒体として水に分散させた親水性繊維を超音波で1分間処理し、25℃における体積基準のメジアン径を測定する。具体的な親水性繊維の平均粒子径の測定方法は、後述の実施例で説明する。 The average particle diameter of the hydrophilic fiber can be measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus. In the measurement, hydrophilic fibers dispersed in water as a dispersion medium are treated with ultrasonic waves for 1 minute, and the volume-based median diameter at 25 ° C. is measured. A specific method for measuring the average particle diameter of the hydrophilic fibers will be described in Examples described later.
親水性繊維の平均粒子径は、吸収性複合体を製造するプロセス中で調整することもできるが、あらかじめ平均粒子径の調整された親水性繊維を使用することが好ましい。なお、吸収性複合体中の親水性繊維の平均粒子径については、適当な方法により親水性繊維と吸水性樹脂を分離することで測定することができる。例えば、吸収性樹脂がアクリル酸系樹脂の場合であれば、吸水状態で紫外線をあてることで吸収性樹脂を水溶化させることができる。吸収性樹脂を水溶化すれば、ろ過等により親水性繊維を分離することができる。使用する親水性繊維、吸収性樹脂の種類に応じて、適した分離方法をとればよい。 The average particle diameter of the hydrophilic fibers can be adjusted in the process of producing the absorbent composite, but it is preferable to use hydrophilic fibers whose average particle diameter is adjusted in advance. In addition, about the average particle diameter of the hydrophilic fiber in an absorptive composite_body | complex, it can measure by isolate | separating a hydrophilic fiber and a water absorbing resin by a suitable method. For example, when the absorbent resin is an acrylic resin, the absorbent resin can be water-solubilized by applying ultraviolet rays in a water-absorbing state. If the absorbent resin is water-solubilized, the hydrophilic fibers can be separated by filtration or the like. A suitable separation method may be taken according to the type of hydrophilic fiber and absorbent resin to be used.
親水性繊維の粒度は、JIS Z 8901に従い篩にて粒度を測定した場合、目開き100μmの篩を50質量%以上通過するものが好ましく、70質量%以上通過するものがより好ましく、80質量%以上通過するものが更に好ましく、90質量%以上通過するものが特に好ましい。また、目開き75μmの篩を50質量%以上通過するものが好ましく、70質量%以上通過するものがより好ましく、80質量%以上通過するものが更に好ましく、90質量%以上通過するものが特に好ましい。親水性繊維の粒度が大きいと、親水性繊維同士が絡み合いやすくなる。 When the particle size of the hydrophilic fiber is measured with a sieve according to JIS Z 8901, it is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass. Those that pass above are more preferable, and those that pass 90% by mass or more are particularly preferable. Moreover, what passes 50 mass% or more of a sieve with an opening of 75 μm is preferable, more preferably 70 mass% or more passes, more preferably 80 mass% or more passes, and more preferably 90 mass% or more passes. . When the particle size of the hydrophilic fibers is large, the hydrophilic fibers are easily entangled with each other.
親水性繊維の濡れ張力は、45mN/m以上であることが好ましく、50mN/m以上であることがより好ましく、55mN/m以上であることが更に好ましい。濡れ張力が高いほど良好な吸収性を示す。
繊維の血液に対する吸収倍率は2〜8g/gであることが好ましく、3〜6g/gであることがより好ましい。繊維の血液に対する保液倍率は2〜6g/gであることが好ましく、3〜5g/gであることがより好ましい。繊維の吸収倍率が低すぎると、複合体としての吸収性も低下する傾向にあり、繊維の吸収倍率が高すぎると吸収性樹脂内部への液吸収が遅くなる傾向にある。
The wetting tension of the hydrophilic fiber is preferably 45 mN / m or more, more preferably 50 mN / m or more, and further preferably 55 mN / m or more. The higher the wetting tension, the better the absorbency.
The absorption rate of the fiber with respect to blood is preferably 2 to 8 g / g, and more preferably 3 to 6 g / g. The liquid retention ratio of the fiber to blood is preferably 2 to 6 g / g, and more preferably 3 to 5 g / g. If the fiber absorbency is too low, the absorbency of the composite tends to decrease, and if the fiber absorbency is too high, liquid absorption into the absorbent resin tends to be delayed.
親水性繊維のタップ密度は、0.01〜0.5g/mLであることが好ましく、0.05〜0.4g/mLであることがより好ましく、0.08〜0.3g/mLであることが更に好ましく、0.1〜0.2g/mLであることが特に好ましい。親水性繊維のタップ密度が、0.01〜0.5g/mLであることにより、吸収性樹脂の周辺に適切な大きさの空間が形成され、ゲルブロッキングを抑制することが可能であり、親水性繊維が吸収性樹脂への通水と濡れ性の向上に寄与することができ、吸水速度が向上する。タップ密度は、吸収性複合体のタップ密度と同様の方法で測定できる。 The tap density of the hydrophilic fiber is preferably 0.01 to 0.5 g / mL, more preferably 0.05 to 0.4 g / mL, and 0.08 to 0.3 g / mL. Is more preferable, and 0.1 to 0.2 g / mL is particularly preferable. When the tap density of the hydrophilic fiber is 0.01 to 0.5 g / mL, an appropriately sized space is formed around the absorbent resin, and gel blocking can be suppressed. The absorbent fiber can contribute to the improvement of water permeability and wettability to the absorbent resin, and the water absorption speed is improved. The tap density can be measured by the same method as the tap density of the absorbent composite.
親水性繊維の配合量は、吸収性樹脂100質量部に対して、25〜250質量部であることが好ましく、30〜200質量部であることがより好ましく、35〜160質量部であることが更に好ましく、40〜120質量部であることが特に好ましい。親水性繊維の配合量が少なすぎると、吸収性樹脂の表面を覆いきれずに性能が低下したり、吸収性樹脂同士が凝集したりする場合がある。親水性繊維の配合量が多すぎても、吸収性樹脂の表面に接着しきれない場合がある。配合量は、吸収性樹脂の表面積、親水性繊維の表面積に応じて適宜調整することが好ましい。吸収性樹脂の表面積は、含水量によっても変化する。 The blending amount of the hydrophilic fiber is preferably 25 to 250 parts by mass, more preferably 30 to 200 parts by mass, and preferably 35 to 160 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the absorbent resin. More preferred is 40 to 120 parts by mass. If the blending amount of the hydrophilic fibers is too small, the performance may be deteriorated without covering the surface of the absorbent resin, or the absorbent resins may be aggregated. Even if the blending amount of the hydrophilic fiber is too large, it may not be able to adhere to the surface of the absorbent resin. The blending amount is preferably adjusted as appropriate according to the surface area of the absorbent resin and the surface area of the hydrophilic fiber. The surface area of the absorbent resin also varies depending on the water content.
(吸収性樹脂)
本実施形態における吸収性樹脂としては、樹脂の種類は特に限定されるものではないが、側鎖に官能基を有する樹脂が好ましい。官能基としては、酸基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基等が挙げられる。
(Absorbent resin)
As the absorbent resin in the present embodiment, the type of the resin is not particularly limited, but a resin having a functional group in the side chain is preferable. Examples of the functional group include an acid group, a hydroxyl group, an epoxy group, and an amino group.
吸収性樹脂としては、側鎖に酸基を有する樹脂であることが好ましく、側鎖にカルボキシル基を有する吸収性樹脂であることが更に好ましい。吸収性樹脂を構成するカルボキシル基含有単位としては、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸、フマル酸、ソルビン酸、けい皮酸、これらの無水物及びこれらの中和塩等の単量体から誘導される単位が挙げられる。 The absorbent resin is preferably a resin having an acid group in the side chain, and more preferably an absorbent resin having a carboxyl group in the side chain. As carboxyl group-containing units constituting the absorbent resin, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, crotonic acid, fumaric acid, sorbic acid, cinnamic acid, their anhydrides and neutralized salts thereof, etc. Units derived from these monomers.
側鎖に酸基を有する吸収性樹脂の場合、酸基の30mol〜100%が中和されて塩を形成していることが好ましく、50〜95mol%以上が塩を形成していることがより好ましく、60〜90mol%以上が塩を形成していることが更に好ましく、70〜80mol%が塩を形成していることが特に好ましい。塩の量が少なすぎる場合、多すぎる場合には吸収量に劣る場合がある。 In the case of an absorbent resin having an acid group in the side chain, it is preferable that 30 mol to 100% of the acid group is neutralized to form a salt, and more preferably 50 to 95 mol% or more forms a salt. Preferably, 60 to 90 mol% or more forms a salt, and 70 to 80 mol% particularly preferably forms a salt. If the amount of salt is too small or too large, the amount absorbed may be inferior.
中和の塩の種類は特に限定されないが、ナトリウム塩及び/又はアンモニウム塩で中和されていることが、吸収性能の観点から好ましい。 Although the kind of salt of neutralization is not specifically limited, It is preferable from the viewpoint of absorption performance that it is neutralized with sodium salt and / or ammonium salt.
側鎖に酸基を有する吸収性樹脂は、液体吸収時に酸基同士の静電反発が起こり、吸収速度が速くなるため好ましい。また、酸基が中和されていると、浸透圧により液体が吸収性樹脂内部に吸収されるため好ましく、塩により親水性繊維と直接接着しやすいため好ましい。親水性繊維としてセルロースを用いる場合には、アンモニウムとセルロースとの親和性が高く、強固に直接接着しやすいことから、吸収性樹脂の酸基がアンモニウム塩の形で中和されていることが好ましい。接着性の観点からは、アンモニウム塩を形成していることが好ましく、その割合は、酸基の中和により形成される塩のうち30mol%以上であることが好ましく、50mol%以上であることがより好ましく、70mol%以上であることが更に好ましく、90mol%以上であることが特に好ましく、全てがアンモニウム塩を形成していることが最も好ましい。なお、吸収性樹脂中のアンモニウム塩の割合は、吸収性樹脂中の全窒素原子量を求めることで計算することができる。吸収性樹脂中の全窒素原子量はケルダール法により求めることができる。 An absorbent resin having an acid group in the side chain is preferable because an electrostatic repulsion between the acid groups occurs during liquid absorption and the absorption speed increases. In addition, it is preferable that the acid group is neutralized because the liquid is absorbed into the absorbent resin by osmotic pressure, and it is preferable because the salt easily adheres directly to the hydrophilic fiber. When cellulose is used as the hydrophilic fiber, it is preferable that the acid group of the absorbent resin is neutralized in the form of an ammonium salt because the affinity between ammonium and cellulose is high and it is easy to adhere directly and firmly. . From the viewpoint of adhesiveness, it is preferable to form an ammonium salt, and the proportion thereof is preferably 30 mol% or more of the salt formed by neutralization of the acid group, and preferably 50 mol% or more. More preferably, it is more preferably 70 mol% or more, particularly preferably 90 mol% or more, and most preferably all form an ammonium salt. In addition, the ratio of the ammonium salt in an absorptive resin can be calculated by calculating | requiring the total amount of nitrogen atoms in an absorptive resin. The total amount of nitrogen atoms in the absorbent resin can be determined by the Kjeldahl method.
吸収性樹脂は、酸基を含有していない構成単位を有していてもよく、例えば、親水性の構成単位、疎水性の構成単位、重合性架橋剤となる構成単位等を有していてもよい。 The absorbent resin may have a structural unit that does not contain an acid group.For example, it has a hydrophilic structural unit, a hydrophobic structural unit, a structural unit that becomes a polymerizable crosslinking agent, and the like. Also good.
親水性の構成単位としては、例えば、アクリルアミド、メタアクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクレリート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、N−ビニルピロリドン、N−アクリロイルピペジリン、N−アクリロイルピロリジン等のノニオン性化合物から誘導される構成単位が挙げられる。 Examples of hydrophilic structural units include acrylamide, methacrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, Nn-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, and N, N-dimethyl (meth) acrylamide. , 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, N-vinylpyrrolidone, N-acryloylpiperidine, N-acryloylpyrrolidine And structural units derived from nonionic compounds such as
疎水性の構成単位としては、例えば、(メタ)アクリルニトリル、スチレン、塩化ビニル、ブタジエン、イソブテン、エチレン、プロピレン、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等の化合物から誘導される構成単位が挙げられる。 Examples of the hydrophobic structural unit include structural units derived from compounds such as (meth) acrylonitrile, styrene, vinyl chloride, butadiene, isobutene, ethylene, propylene, stearyl (meth) acrylate, and lauryl (meth) acrylate. Can be mentioned.
重合性架橋剤となる構成単位としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ビスフェノールジアクリレート、イソシアヌル酸ジアクリレート、テトラアリルオキシエタン、ジアリルオキシ酢酸塩等から誘導される構成単位が挙げられる。 Examples of the structural unit serving as the polymerizable crosslinking agent include diethylene glycol diacrylate, N, N′-methylenebisacrylamide, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, trimethylolpropane diallyl ether, trimethylolpropane triacrylate, and allylglycidyl. Examples include structural units derived from ether, pentaerythritol triallyl ether, pentaerythritol diacrylate monostearate, bisphenol diacrylate, isocyanuric acid diacrylate, tetraallyloxyethane, diallyloxyacetate, and the like.
吸収性樹脂の種類としては、ポリアクリル酸部分中和物重合架橋体(例えば特開昭55−84304号公報参照)、澱粉−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物(例えば特公昭49−43395号公報参照)、澱粉−アクリル酸グラフト重合体の中和物(例えば特開昭51−125468号公報参照)、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体の鹸化物(例えば特開昭52−14689号公報参照)、アクリロニトリル共重合体若しくはアクリルアミド共重合体の加水分解物(例えば特公昭53−15959号公報参照)、ポリグルタミン酸塩(例えば特開2003−192794号広報参照)等、多くが知られている。本実施形態における吸収性樹脂としては、吸収性能、コスト等の観点から、通常衛生材料用途に使用されている、ポリアクリル酸塩共重合体又はポリアクリル酸部分中和物重合架橋体が好ましい。 Examples of the absorbent resin include polyacrylic acid partial neutralized polymer cross-linked products (see, for example, JP-A-55-84304), and starch-acrylonitrile graft polymer hydrolysates (for example, JP-B-49-43395). ), Neutralized product of starch-acrylic acid graft polymer (for example, see JP-A-51-125468), saponified product of vinyl acetate-acrylic acid ester copolymer (for example, see JP-A-52-14689) ), Hydrolyzate of acrylonitrile copolymer or acrylamide copolymer (for example, see JP-B-53-15959), polyglutamate (for example, see JP-A-2003-192794), and the like. The absorbent resin in the present embodiment is preferably a polyacrylate copolymer or a polyacrylic acid partial neutralized polymer crosslinked product, which is usually used for hygiene materials, from the viewpoint of absorption performance, cost, and the like.
ポリアクリル酸重合架橋体としては、ポリマー分子鎖中における構成単位の50mol%以上がカルボキシル基を有する構成単位であるものが好ましく、80mol%以上であるものがより好ましく、90mol%以上であるものが更に好ましい。カルボキシル基を含有する構成単位の割合が50mol%より小さいと吸収性能に劣る場合がある。ポリアクリル酸重合架橋体中のカルボキシル基は一部が中和(部分中和)されて塩を形成していることが好ましい。塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニア等の含窒素塩基性物の塩が挙げられる。カルボキシル基の30mol%以上が中和されていることが好ましく、50mol%以上が中和されていることがより好ましく、70mol%以上が中和されていることが更に好ましい。 The polyacrylic acid polymer crosslinked product is preferably one in which 50 mol% or more of the structural units in the polymer molecular chain are structural units having a carboxyl group, more preferably 80 mol% or more, and 90 mol% or more. Further preferred. If the proportion of the structural unit containing a carboxyl group is less than 50 mol%, the absorption performance may be inferior. The carboxyl group in the polyacrylic acid polymer crosslinked product is preferably partially neutralized (partially neutralized) to form a salt. Examples of the salt include alkali metal salts such as sodium salt, potassium salt and lithium salt, and salts of nitrogen-containing basic substances such as ammonia. It is preferable that 30 mol% or more of the carboxyl group is neutralized, more preferably 50 mol% or more is neutralized, and more preferably 70 mol% or more is neutralized.
吸収性樹脂の中心部における酸基の中和率は、吸収性樹脂の外表面における酸基の中和率と異なることが好ましい。例えば、吸収性樹脂の中心部におけるカルボキシル基のアンモニア中和率が吸収性樹脂の外表面におけるカルボキシル基のアンモニア中和率よりも高い状態で存在する分布構造をもつことは好ましい。吸収性樹脂の中心部における酸基の中和率が、吸収性樹脂の中心部に存在する酸基の全量基準で、50mol%以上であることが好ましく、60mol%以上であることがより好ましく、70mol%以上であることが特に好ましく、80mol%以上であることが最も好ましい。吸収性樹脂の外表面における酸基の中和率が、吸収性樹脂の外表面に存在する酸基の全量基準で、50mol%未満であることが好ましく、45mol%以下であることがより好ましく、40mol%以下であることが更に好ましい。なお、本明細書において、酸基の中和率のことを塩濃度ともいう。また、吸収性樹脂の外表面とは、吸収性樹脂の外部に露出している部分から深さ方向に約1μm厚みの外層部分のことであり、吸水性樹脂中心部とは吸収性樹脂の吸収性樹脂の外表面から最も内奥の部分をいう。吸収性樹脂は吸収性樹脂内部にコア−シェル構造をもつことが好ましい。 It is preferable that the neutralization rate of the acid group in the central portion of the absorbent resin is different from the neutralization rate of the acid group on the outer surface of the absorbent resin. For example, it is preferable to have a distributed structure in which the ammonia neutralization rate of the carboxyl group at the center of the absorbent resin is higher than the ammonia neutralization rate of the carboxyl group on the outer surface of the absorbent resin. The neutralization rate of the acid groups in the central portion of the absorbent resin is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, based on the total amount of acid groups present in the central portion of the absorbent resin. It is particularly preferably 70 mol% or more, and most preferably 80 mol% or more. The neutralization rate of the acid groups on the outer surface of the absorbent resin is preferably less than 50 mol%, more preferably 45 mol% or less, based on the total amount of acid groups present on the outer surface of the absorbent resin. More preferably, it is 40 mol% or less. In the present specification, the neutralization rate of acid groups is also referred to as salt concentration. The outer surface of the absorbent resin is an outer layer portion having a thickness of about 1 μm in the depth direction from the portion exposed to the outside of the absorbent resin, and the central portion of the water absorbent resin is the absorption of the absorbent resin. The innermost part from the outer surface of the conductive resin. The absorbent resin preferably has a core-shell structure inside the absorbent resin.
高い吸収倍率を維持するためには、吸収性樹脂全体の酸基の中和率を高める必要がある。しかし、吸収性複合体中の液拡散性を高く維持するためには、吸収性樹脂の外表面の塩濃度を低くすることが望まれる。すなわち、外表面の塩濃度だけを下げて、内部の塩濃度を高めることが好ましい。外表面の塩濃度が高いほど、親水性繊維との接着を行いやすいため、接着前の吸収性樹脂の外表面の塩濃度は高く、接着工程、及び/又は、接着後に外表面の塩濃度を低くすることが好ましい。上記のように、吸収性樹脂の中心部における酸基(例えば、カルボキシル基)の中和率と、吸収性樹脂の外表面における酸基の中和率とが異なることが好ましい。 In order to maintain a high absorption rate, it is necessary to increase the neutralization rate of the acid groups of the entire absorbent resin. However, in order to maintain high liquid diffusibility in the absorbent composite, it is desirable to reduce the salt concentration on the outer surface of the absorbent resin. That is, it is preferable to increase only the salt concentration on the outer surface and increase the salt concentration on the inside. Since the higher the salt concentration on the outer surface, the easier it is to bond with hydrophilic fibers, the salt concentration on the outer surface of the absorbent resin before bonding is high, and the salt concentration on the outer surface after bonding and / or after bonding is increased. It is preferable to make it low. As described above, it is preferable that the neutralization rate of acid groups (for example, carboxyl groups) in the center of the absorbent resin is different from the neutralization rate of acid groups on the outer surface of the absorbent resin.
最終的な製品中の吸収性樹脂の外表面における塩濃度が低い方が、仮に湿潤空気下にさらされた時にもベトツキを起こしにくく有利である。また、液体吸収後の膨潤時に粒子同士の接触が生じた場合において吸収性複合体中での水溶液拡散性が高い状態で維持できるので、大変好ましい。 A lower salt concentration on the outer surface of the absorbent resin in the final product is advantageous because it is less likely to cause stickiness even when exposed to moist air. In addition, when the particles come into contact with each other during swelling after absorption of the liquid, the aqueous solution diffusibility in the absorbent composite can be maintained high, which is very preferable.
塩濃度の調整は、吸収性樹脂と親水性繊維との直接接着の形成と同時に、加熱によって行うのが、好ましい。このようにすることにより、接着力と吸収力とを高いレベルでバランスさせることができる。この加熱処理における温度は乾燥処理における温度よりも10℃以上高いことが好ましい。加熱条件とは、加熱温度と加熱時間の2つの要素からなり、吸収性樹脂及び/又は吸収性複合体の吸収性能に大きな影響を与える。加熱温度は、要求される特性によって変更されるが、乾燥条件よりも10℃以上高いことが好ましく、20℃以上高いことがより好ましく、30℃以上高いことが更に好ましく、且つ100〜250℃の範囲であることが好ましく、115〜200℃の範囲であることがより好ましく、130〜170℃の範囲であることが更に好ましい。低温すぎる場合は、架橋の進行が遅く時間がかかり、高温すぎる場合には架橋のコントロールが難しい場合がある。加熱時間は10秒〜5時間が好ましく、より好ましくは30秒〜1時間であり、更に好ましくは1分〜30分である。 It is preferable to adjust the salt concentration by heating at the same time as the formation of the direct adhesion between the absorbent resin and the hydrophilic fiber. By doing in this way, adhesive force and absorption power can be balanced at a high level. The temperature in this heat treatment is preferably higher by 10 ° C. than the temperature in the drying treatment. The heating condition is composed of two elements, that is, a heating temperature and a heating time, and greatly affects the absorption performance of the absorbent resin and / or the absorbent composite. The heating temperature varies depending on the required properties, but it is preferably higher by 10 ° C or higher than the drying conditions, more preferably higher by 20 ° C or higher, still more preferably higher by 30 ° C or higher, and 100 to 250 ° C. It is preferable that it is a range, It is more preferable that it is the range of 115-200 degreeC, It is still more preferable that it is the range of 130-170 degreeC. When the temperature is too low, the progress of crosslinking is slow and takes time, and when the temperature is too high, it may be difficult to control the crosslinking. The heating time is preferably 10 seconds to 5 hours, more preferably 30 seconds to 1 hour, still more preferably 1 minute to 30 minutes.
吸収性樹脂がアンモニウム塩主体で形成されている場合、この条件のもとで加熱処理を行うと、吸収性樹脂の外表層における中和率と吸収性樹脂の中心部における中和率を好ましい範囲に調整することができる。この好ましい範囲としては、吸収性樹脂の中心部におけるカルボキシル基のアンモニア中和率が、吸収性樹脂の中心部に存在するカルボキシル基の全量基準で、50mol%以上、好ましくは60mol%以上、より好ましくは70mol%以上であり、吸収性樹脂の外表面におけるカルボキシル基のアンモニア中和率が、吸収性樹脂の外表面に存在するカルボキシル基の全量基準で、50mol%未満、好ましくは45mol%以下、より好ましくは40mol%以下である。吸収性樹脂の中心部と吸収性樹脂外表面の中和率の差が5mol%以上であることが好ましく、更に好ましくは10mol%以上である。アンモニアが存在すると、親水性繊維と吸水性樹脂が直接接着しやすくなるため好ましい。なお、加熱処理装置については特に制限無く、熱風乾燥機、流動層乾燥機、ナウター式乾燥機等の公知の装置が用いられる。 When the absorbent resin is mainly composed of an ammonium salt, when the heat treatment is performed under these conditions, the neutralization rate in the outer surface layer of the absorbent resin and the neutralization rate in the central part of the absorbent resin are in a preferable range. Can be adjusted. As this preferable range, the ammonia neutralization rate of the carboxyl group in the central portion of the absorbent resin is 50 mol% or more, preferably 60 mol% or more, more preferably, based on the total amount of carboxyl groups present in the central portion of the absorbent resin. Is 70 mol% or more, and the ammonia neutralization rate of carboxyl groups on the outer surface of the absorbent resin is less than 50 mol%, preferably 45 mol% or less, based on the total amount of carboxyl groups present on the outer surface of the absorbent resin. Preferably it is 40 mol% or less. The difference in neutralization rate between the central portion of the absorbent resin and the outer surface of the absorbent resin is preferably 5 mol% or more, and more preferably 10 mol% or more. The presence of ammonia is preferable because the hydrophilic fibers and the water-absorbing resin are easily bonded directly. In addition, there is no restriction | limiting in particular about a heat processing apparatus, Well-known apparatuses, such as a hot air dryer, a fluidized bed dryer, and a Nauter type dryer, are used.
吸収性樹脂の中心部における中和率と吸水性樹脂の外表面における中和率との差が5mol%以上であることが好ましく、10mol%以上であることがより好ましい。吸収性樹脂の中心部における酸基の中和率が上記の数値であると無加圧下における吸収倍率の低下が起こりにくく好ましい。また、吸収性樹脂の外表面における酸基の中和率が上記の数値であると加圧下における吸収倍率が低下しにくく好ましい。加熱工程等を経ることにより、アンモニア等が揮発するため、酸基の中和率は減少する傾向にあり、一定でない。上記の吸収性樹脂中心部及び吸収性樹脂外表面の酸基の中和率は最終的な製品において、上記の範囲であることが好ましい。 The difference between the neutralization rate at the center of the absorbent resin and the neutralization rate at the outer surface of the water-absorbent resin is preferably 5 mol% or more, and more preferably 10 mol% or more. It is preferable that the neutralization rate of the acid group in the central portion of the absorbent resin is the above-mentioned numerical value, because the reduction of the absorption capacity under no pressure does not easily occur. Moreover, when the neutralization rate of the acid group on the outer surface of the absorbent resin is the above-mentioned numerical value, it is preferable that the absorption capacity under pressure is difficult to decrease. Since ammonia etc. volatilizes through the heating process etc., the neutralization rate of acid groups tends to decrease and is not constant. In the final product, the neutralization rate of the acid groups on the absorbent resin center and the outer surface of the absorbent resin is preferably in the above range.
吸収性樹脂の外表面における酸基の中和率(以下、「表面塩濃度」ともいう)が高いほど、親水性繊維との接着力を高めることができる。このため、親水性繊維との接着前においては表面塩濃度が高く、接着後に表面塩濃度を低くすることが好ましい。また、吸収性複合体を加熱脱水により製造する場合は、加熱前の吸収性樹脂の表面塩濃度が高く、加熱後の吸収性樹脂の表面塩濃度を低くすることが好ましい。接着前においては、内部の塩濃度より表面塩濃度を高くしておくことは好ましい。表面塩濃度を高くするには、例えば、塩を水と有機溶剤の混合溶媒に溶解し、この液を吸収性樹脂に散布することで表面塩濃度のみを高めることができる。 The higher the neutralization rate of acid groups on the outer surface of the absorbent resin (hereinafter also referred to as “surface salt concentration”), the higher the adhesive force with the hydrophilic fiber. For this reason, it is preferable that the surface salt concentration is high before bonding with the hydrophilic fiber and the surface salt concentration is low after bonding. Moreover, when manufacturing an absorptive composite_body | complex by heat dehydration, it is preferable that the surface salt concentration of the absorbent resin before a heating is high, and the surface salt concentration of the absorbent resin after a heating is made low. Prior to bonding, it is preferable to keep the surface salt concentration higher than the internal salt concentration. In order to increase the surface salt concentration, for example, only the surface salt concentration can be increased by dissolving the salt in a mixed solvent of water and an organic solvent and spraying this liquid on the absorbent resin.
酸基の中和率は、赤外吸光分析法の一つである顕微ATR法によって測定することにより求めることができる。吸収性樹脂の外表面における酸基の中和率の測定は、顕微ATR法にて直接吸収性樹脂の外表面を観測することにより行われる。吸収性樹脂の中心部の測定は、例えば、ウルトラミクロトーム(Reichert製 ULTRACUT N)を用いることにより吸収性樹脂を割断して中心部を露出させてから顕微ATR法にて測定する。測定装置は例えばBio−Rad社製 FTS−575などを用いることができる。カルボン酸及びカルボキシレートの組成比を規定する指標として、1695cm−1(カルボン酸νC=O ベースライン1774〜1616cm−1)及び1558cm−1(カルボキシレートνCOO− ベースライン1616〜1500cm−1)のピーク面積を求め、その比(1695cm−1のピーク面積/1558cm−1のピーク面積)を計算する。別途、全カルボン酸の10mol%、30mol%、50mol%、70mol%、90mol%、100mol%が中和し塩を形成した部分重合架橋ポリアクリル酸を標準サンプルとして測定し、作成した検量線より組成比を求める。 The neutralization rate of the acid group can be determined by measuring by a microscopic ATR method which is one of infrared absorption analysis methods. The neutralization rate of the acid group on the outer surface of the absorbent resin is measured by directly observing the outer surface of the absorbent resin by the microscopic ATR method. The measurement of the central portion of the absorbent resin is performed by, for example, a micro ATR method after cleaving the absorbent resin by using an ultramicrotome (ULTRACUT N manufactured by Reichert) to expose the central portion. As the measuring apparatus, for example, FTS-575 manufactured by Bio-Rad may be used. As an index for defining the composition ratio of carboxylic acid and carboxylate, 1695 cm −1 (carboxylic acid ν C═O baseline 1774 to 1616 cm −1 ) and 1558 cm −1 (carboxylate ν COO —baseline 1616 to 1500 cm −1 ) seeking the peak area, calculate the ratio (peak area peak area / 1558cm -1 of 1,695 cm -1). Separately, partially polymerized crosslinked polyacrylic acid in which 10 mol%, 30 mol%, 50 mol%, 70 mol%, 90 mol%, and 100 mol% of the total carboxylic acid were neutralized to form a salt was measured as a standard sample, and the composition was determined from the calibration curve prepared. Find the ratio.
吸収性樹脂は、吸収倍率、保液倍率等の吸収性能が高いほど好ましい。25℃、0.9質量%の生理食塩水に対する無加圧下における吸収倍率の測定において、吸収倍率が40g/g以上であることが好ましく、45g/g以上であることがより好ましく、50g/g以上であることが更に好ましい。また、保液倍率の測定において、保液倍率が25g/g以上であることが好ましく、29g/g以上であることがより好ましく、33g/gであることが更に好ましく、39g/g以上であることが特に好ましい。また、25℃、0.9質量%の生理食塩水に対する加圧下における吸収倍率が、10g/g以上であることが好ましい。吸収性樹脂の吸収倍率が高いほど、使用する吸収性樹脂の量を減らすことができる。吸収性樹脂の吸収倍率は、Tea−bag法を用いて測定することができる。具体的な吸収倍率の測定方法は、後述する実施例で説明する。 Absorbent resin is so preferable that absorption performance, such as an absorption magnification and a liquid retention magnification, is high. In the measurement of the absorption capacity under no pressure with respect to physiological saline at 25 ° C. and 0.9% by mass, the absorption capacity is preferably 40 g / g or more, more preferably 45 g / g or more, and 50 g / g. It is still more preferable that it is above. In the measurement of the liquid retention ratio, the liquid retention ratio is preferably 25 g / g or more, more preferably 29 g / g or more, still more preferably 33 g / g, and 39 g / g or more. It is particularly preferred. Moreover, it is preferable that the absorption capacity under pressure with respect to 25 degreeC and 0.9 mass% physiological saline is 10 g / g or more. The higher the absorption capacity of the absorbent resin, the more the amount of absorbent resin used can be reduced. The absorption capacity of the absorbent resin can be measured using the Tea-bag method. A specific method for measuring the absorption magnification will be described in Examples described later.
吸収性樹脂の保液倍率は、20g/g以上であることが好ましく、30g/g以上であることがより好ましく、40g/g以上であることが更に好ましい。吸収性樹脂の保液倍率は、Tea−bag法を用いて測定することができる。具体的な保液倍率の測定方法は、後述する実施例で説明する。 The liquid retention ratio of the absorbent resin is preferably 20 g / g or more, more preferably 30 g / g or more, and further preferably 40 g / g or more. The liquid retention ratio of the absorbent resin can be measured using the Tea-bag method. A specific method for measuring the liquid retention ratio will be described in the examples described later.
吸収性樹脂の平均粒子径は、50〜500μmであることが好ましく、75〜400μmであることがより好ましく、100〜300μmであることが更に好ましく、125〜275μmであることが特に好ましく、150〜250μmであることが最も好ましい。吸収性樹脂の平均粒子径が500μmより大きいと、吸収性樹脂の単位質量あたりの表面積が小さくなるため、親水性繊維との接触面が小さくなり、吸収速度が向上するという効果を得られにくい。吸収性樹脂の平均粒子径が50μmより小さいと吸水性能に劣るためドライ感が得られにくい。 The average particle size of the absorbent resin is preferably 50 to 500 μm, more preferably 75 to 400 μm, still more preferably 100 to 300 μm, particularly preferably 125 to 275 μm, 150 to Most preferably, it is 250 μm. When the average particle diameter of the absorbent resin is larger than 500 μm, the surface area per unit mass of the absorbent resin becomes small, so that the contact surface with the hydrophilic fiber becomes small and it is difficult to obtain the effect of improving the absorption rate. If the average particle size of the absorbent resin is smaller than 50 μm, the water absorption performance is poor and it is difficult to obtain a dry feeling.
本明細書において、吸収性樹脂の平均粒子径は、以下のようにして求めるものとする。まず、吸収性樹脂を目開きが20μm、25μm、32μm、38μm、45μm、53μm、63μm、75μm、90μm、106μm、212μm、300μm、425μm、500μm、600μm、710μm、850μm、1000μm、1180μm、1400μm、1700μm、2500μmの篩を使用して篩い分ける。通過することのできた篩の目開きの値と通過することのできない篩の目開きの値との中間の値を、吸収性樹脂の粒子径とする。例えば、25μmの篩を通過することのでき、20μmの篩を通過することのできない吸水性樹脂の粒子径は22.5μmである。次に、それぞれの粒子径ごとに、吸収性樹脂全体に占めるその粒子径を持つ吸収性樹脂の質量比率を求め、その質量比率と粒子径との積を求める。その全ての和を算出し、平均粒子径とする。なお、20μmの篩を通過したものについては、10μmとし、2500μmの篩の上に残ったものについては、2700μmとする。 In the present specification, the average particle size of the absorbent resin is determined as follows. First, the absorbent resin has an opening of 20 μm, 25 μm, 32 μm, 38 μm, 45 μm, 53 μm, 63 μm, 75 μm, 90 μm, 106 μm, 212 μm, 300 μm, 425 μm, 500 μm, 600 μm, 710 μm, 850 μm, 1000 μm, 1180 μm, 1400 μm, 1700 μm Sift using a 2500 μm sieve. An intermediate value between the value of the sieve opening that can pass and the value of the sieve opening that cannot pass is defined as the particle diameter of the absorbent resin. For example, the particle diameter of the water-absorbent resin that can pass through a 25 μm sieve and cannot pass through a 20 μm sieve is 22.5 μm. Next, for each particle diameter, the mass ratio of the absorbent resin having the particle diameter in the entire absorbent resin is determined, and the product of the mass ratio and the particle diameter is determined. The sum of all is calculated and set as the average particle size. In addition, about what passed the 20 micrometers sieve, it is set to 10 micrometers, and about what remained on the 2500 micrometers screen, it shall be 2700 micrometers.
吸収性樹脂の粒子径は、特に限定されないが、吸水性樹脂の取り扱い上、微粉の発生が問題となることが多いことから、10μm以上の粒子径であることが好ましい。より好ましくは40μm以上であり、更に好ましくは80μm以上である。吸収性樹脂の分級は、例えば、篩を用いて適時図ることができる。 The particle diameter of the absorbent resin is not particularly limited. However, since the generation of fine powder is often a problem in handling the water-absorbent resin, the particle diameter is preferably 10 μm or more. More preferably, it is 40 micrometers or more, More preferably, it is 80 micrometers or more. The classification of the absorbent resin can be achieved timely using, for example, a sieve.
吸収性樹脂の形状は、特に限定されず、粒子状であることが好ましい。粒子状の吸収性樹脂として、懸濁重合により得られる球状の粒子、水溶液重合品を破砕した不定形の粒子、比表面積を増やすための多孔質形状とした粒子、球状粒子を複数凝集させた形状等、特に限定されずに使用することができる。 The shape of the absorbent resin is not particularly limited, and is preferably particulate. As a particulate absorbent resin, spherical particles obtained by suspension polymerization, irregularly shaped particles obtained by crushing aqueous solution polymer products, porous particles for increasing the specific surface area, shapes obtained by agglomerating multiple spherical particles Etc., and can be used without any particular limitation.
本実施形態における吸収性樹脂の粒度は、JIS Z 8901に従い篩にて粒度を測定した場合、目開きが90μmの篩を通過できる粒子が50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましい。また、目開きが425μmの篩を通過できない粒子が50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましい。さらに、目開きが300μmの篩を通過できない粒子が70質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることが更に好ましい。このような比較的シャープな粒子径分布を持つ吸収性樹脂を使用すると、均一な複合物を作りやすく、その後の取り扱い性に優れる。 The particle size of the absorbent resin in this embodiment is preferably 50% by mass or less, and 30% by mass or less, when the particle size is measured with a sieve according to JIS Z 8901. More preferably, it is more preferably 10% by mass or less. Moreover, it is preferable that the particle | grains which cannot pass a sieve with an opening of 425 micrometers are 50 mass% or less, and it is more preferable that it is 30 mass% or less. Furthermore, it is preferable that the particle | grains which cannot pass a sieve with an opening of 300 micrometers are 70 mass% or less, It is more preferable that it is 50 mass% or less, It is still more preferable that it is 30 mass% or less. When an absorbent resin having such a relatively sharp particle size distribution is used, a uniform composite can be easily formed, and the subsequent handleability is excellent.
吸収性樹脂の製造方法は、特に制限されるものではない。吸収性樹脂の好ましい製造方法の一例は、不飽和カルボン酸アンモニウム塩を含有する単量体溶液を、ラジカル系重合開始剤を用いて重合して、得られる吸収性樹脂を乾燥する方法である。以下、この例について説明する。 The production method of the absorbent resin is not particularly limited. An example of a preferable production method of the absorbent resin is a method of polymerizing a monomer solution containing an unsaturated carboxylic acid ammonium salt using a radical polymerization initiator and drying the resulting absorbent resin. This example will be described below.
不飽和カルボン酸アンモニウム塩単量体は、特に限定されるものではなく、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、(無水)マレイン酸、クロトン酸、フマル酸、2−(メタ)アクリロイルエタンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等のアンモニウム塩が挙げられるが、これらの中でも(メタ)アクリル酸のアンモニウム塩が好ましい。不飽和カルボン酸アンモニウム塩の製造方法としては、カルボン酸を中和させる方法、又は、不飽和アミド化合物、不飽和ニトリル化合物等を微生物などにより加水分解させる方法を挙げることができる。 The unsaturated carboxylic acid ammonium salt monomer is not particularly limited. For example, (meth) acrylic acid, itaconic acid, (anhydrous) maleic acid, crotonic acid, fumaric acid, 2- (meth) acryloylethanesulfone Examples thereof include ammonium salts such as acid and 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, and among these, ammonium salts of (meth) acrylic acid are preferable. Examples of the method for producing an unsaturated carboxylic acid ammonium salt include a method of neutralizing a carboxylic acid, or a method of hydrolyzing an unsaturated amide compound, an unsaturated nitrile compound or the like with a microorganism.
吸収性樹脂の製造方法においては、不飽和カルボン酸アンモニウム塩以外に、その他の単量体を添加することもできる。その他の単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらの中で1種類、又は2種類以上を組み合わせて用いることができる。その他の単量体の添加量は、全単量体成分中の50mol%以下とすることができる。 In the method for producing the absorbent resin, other monomers can be added in addition to the unsaturated carboxylic acid ammonium salt. Other monomers include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, (meth) acrylonitrile, vinyl acetate, hydroxyethyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate , Hydroxypropyl (meth) acrylate, and the like. Among these, one kind or two or more kinds can be used in combination. The addition amount of other monomers can be 50 mol% or less in the total monomer components.
重合性架橋剤となり得る単量体を共重合してもよい。このような単量体としてはジエチレングリコールジアクリレート、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ビスフェノールジアクリレート、イソシアヌル酸ジアクリレート、テトラアリルオキシエタン、ジアリルオキシ酢酸塩などが挙げられる。これらの重合性架橋剤の中でN,N’−メチレンビスアクリルアミド又はトリメチロールプロパントリアクリレートが特に望ましい。 You may copolymerize the monomer which can become a polymeric crosslinking agent. Such monomers include diethylene glycol diacrylate, N, N′-methylenebisacrylamide, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, trimethylolpropane diallyl ether, trimethylolpropane triacrylate, allyl glycidyl ether, pentaerythritol tris. Examples include allyl ether, pentaerythritol diacrylate monostearate, bisphenol diacrylate, isocyanuric acid diacrylate, tetraallyloxyethane, diallyloxyacetate, and the like. Among these polymerizable crosslinking agents, N, N'-methylenebisacrylamide or trimethylolpropane triacrylate is particularly desirable.
単量体溶液には、重合開始剤、発泡剤、消泡剤等を配合してもよい。 You may mix | blend a polymerization initiator, a foaming agent, an antifoamer, etc. with a monomer solution.
発泡剤は、吸収性樹脂の表面積を広げることを目的として、好ましく用いられる。発泡剤としては、公知の炭酸塩、炭酸水素塩等を用いることができ、塩又は混合塩を含むいずれの炭酸塩、炭酸水素塩を用いることができる。炭酸塩及び炭酸水素塩としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等及びこれらの水和物等がより好ましく用いられる。これらは、1種類又は2種類以上が用いられる。炭酸塩は、1価カチオン、例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウムの炭酸塩又は炭酸水素塩であることが特に好ましい。多価カチオン種からなる炭酸塩を用いた場合、カルボキシル基を有する重合体は多価カチオン種により金属架橋されて吸収性能に悪影響を及ぼすことがある。 The foaming agent is preferably used for the purpose of expanding the surface area of the absorbent resin. As the foaming agent, known carbonates, bicarbonates, and the like can be used, and any carbonates and bicarbonates including salts or mixed salts can be used. As the carbonate and bicarbonate, for example, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, barium carbonate and the like, and hydrates thereof are more preferably used. . One kind or two or more kinds of these are used. The carbonate is particularly preferably a monovalent cation, such as sodium, potassium, ammonium carbonate or bicarbonate. When a carbonate composed of a polyvalent cation species is used, the polymer having a carboxyl group may be metal-crosslinked by the polyvalent cation species and adversely affect the absorption performance.
炭酸塩及び炭酸水素塩の添加量は、単量体成分全量に対して0.01〜10質量%であることが好ましく、0.1〜5質量%であることがより好ましい。炭酸塩及び炭酸水素塩の添加量が、0.01質量%未満であると重合により得られる含水ゲルは多孔質体とならない。また、10質量%を超えて添加すると水可溶分が増加すると共に吸収性樹脂の保液能力にも支障をきたす。また、炭酸塩は紫外線照射前に添加することが好ましい。炭酸塩の添加方法としては、炭酸塩をそのまま添加する方法、任意の溶媒中に溶かし込み炭酸塩溶液として添加する方法等が挙げられる。 The addition amount of the carbonate and bicarbonate is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass with respect to the total amount of the monomer components. When the added amount of carbonate and bicarbonate is less than 0.01% by mass, the hydrogel obtained by polymerization does not become a porous body. Moreover, when it adds exceeding 10 mass%, a water-soluble content will increase and it will also interfere with the liquid retention capability of an absorptive resin. Moreover, it is preferable to add carbonate before ultraviolet irradiation. Examples of the method for adding the carbonate include a method in which the carbonate is added as it is, a method in which the carbonate is dissolved in an arbitrary solvent and added as a carbonate solution, and the like.
発泡剤及び発泡時期をコントロールする目的で消泡剤を使用することもできる。消泡剤としては一般的に破泡剤、抑泡剤、整泡剤等として公知のものを使用することができ、1種又は2種類以上組み合わせて用いることもできる。消泡剤の具体的なものとしては、例えば、油脂類、脂肪酸類、低級アルコール類、高吸アルコール類、金属石鹸類、シリコーン類、疎水性シリカ・シリコーンコンパウンド類、脂肪酸エステル類、ポリグリコール類、ポリグリコールエステル類、ポリエーテル類、変性シリコーン類、油溶性ポリマー類、有機リン系化合物、硫酸化脂肪酸類、ポリエーテル誘導体、シリカ・変性シリコーンコンパウンド類等が挙げられる。 An antifoaming agent can also be used for the purpose of controlling the foaming agent and the foaming time. As the antifoaming agent, generally known antifoaming agents, antifoaming agents, foam stabilizers and the like can be used, and one kind or a combination of two or more kinds can also be used. Specific examples of antifoaming agents include oils and fats, fatty acids, lower alcohols, superabsorbent alcohols, metal soaps, silicones, hydrophobic silica / silicone compounds, fatty acid esters, and polyglycols. , Polyglycol esters, polyethers, modified silicones, oil-soluble polymers, organic phosphorus compounds, sulfated fatty acids, polyether derivatives, silica / modified silicone compounds, and the like.
単量体溶液の溶媒は、単量体の溶解性に優れたものであれば特に限定されるものではない。溶媒は、特に好ましくは水単独であるが、エタノール、メタノール、アセトン等の親水性溶媒を単独又は複数混合して使用してもよい。必要に応じて塩化ナトリウム等の塩類、pHコントロールを目的としたアンモニア等の塩基性化合物などを添加しても良い。 The solvent of the monomer solution is not particularly limited as long as it has excellent monomer solubility. The solvent is particularly preferably water alone, but a hydrophilic solvent such as ethanol, methanol, acetone or the like may be used alone or in combination. If necessary, salts such as sodium chloride, basic compounds such as ammonia for the purpose of pH control may be added.
吸収性樹脂の製造に用いる反応器の形式は、熱及び/又は紫外線照射により重合を開始させるものが好ましく、回分式又は連続式のいずれでも構わない。公知の反応装置である、エンドレスベルトのような装置を用いても構わない。 The type of the reactor used for the production of the absorbent resin is preferably one that initiates polymerization by heat and / or ultraviolet irradiation, and may be either a batch type or a continuous type. An apparatus such as an endless belt, which is a known reaction apparatus, may be used.
重合方法は特に限定されず、水溶液重合、逆相懸濁重合、逆相乳化重合、噴霧重合、ベルト重合など一般に広く用いられている方法が適用できる。これらの重合方法の中でも、水溶液重合が、有機溶媒を使わないで済む等、エネルギー的な観点からも好ましい。 The polymerization method is not particularly limited, and generally used methods such as aqueous solution polymerization, reverse phase suspension polymerization, reverse phase emulsion polymerization, spray polymerization, and belt polymerization can be applied. Among these polymerization methods, aqueous solution polymerization is preferable from the viewpoint of energy, for example, it is not necessary to use an organic solvent.
重合開始方法も特に限定されず、ラジカル重合開始剤による重合、放射線、電子線等の照射による重合、光増感剤による紫外線重合などを行うこともできる。重合開始方法として、ラジカル系光重合開始剤と過酸化物を用いて紫外線照射をして重合することは好ましい。 The polymerization initiation method is not particularly limited, and polymerization by a radical polymerization initiator, polymerization by irradiation with radiation, electron beam, etc., ultraviolet polymerization by a photosensitizer, and the like can also be performed. As a polymerization initiation method, it is preferable to perform polymerization by irradiating with ultraviolet rays using a radical photopolymerization initiator and a peroxide.
ラジカル重合に用いられる開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩;過酸化水素;クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過酢酸等の有機化酸化物などの公知の開始剤が挙げられる。酸化性ラジカル重合開始剤を用いる場合は、L−アスコルビン酸、ロンガリット等の還元剤を併用してもよい。 Examples of the initiator used for radical polymerization include persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate; hydrogen peroxide; organicization such as cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, and peracetic acid. Well-known initiators, such as an oxide, are mentioned. When an oxidizing radical polymerization initiator is used, a reducing agent such as L-ascorbic acid or Rongalite may be used in combination.
ラジカル系光重合開始剤としては、例えば、一般に光重合に用いられているベンゾイン、ベンジル、アセトフェノン、ベンゾフェノン及びこれらの誘導体が挙げられる。また、誘導体の例としては、ベンゾイン系のものとして、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン系のものとして、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モンフォリノプロパン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフェリノフェニル)ブタノン−1、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンゾフェノン系のものとして、O−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−N,N−ジメチル−N−[2−(1−オキシ−2−プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4−ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。 Examples of the radical photopolymerization initiator include benzoin, benzyl, acetophenone, benzophenone and derivatives thereof which are generally used for photopolymerization. Examples of derivatives include benzoin-based compounds such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, and acetophenone-based compounds such as diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-1,2- Diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2-montforinopropane-1, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- ( 4-Morferinophenyl) butanone-1,2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, as benzophenone series, methyl O-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4-benzoyl-4 '-Methyldiphenyl Rufide, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, 4-benzoyl-N, N-dimethyl-N- [2- (1- Oxy-2-propenyloxy) ethyl] benzenemethananium bromide, (4-benzoylbenzyl) trimethylammonium chloride, 4,4′-dimethylaminobenzophenone, 4,4′-diethylaminobenzophenone, and the like.
その他のラジカル系光重合開始剤としては、アゾ化合物も使用できアゾニトリル化合物、アゾアミジン化合物、アゾアミド化合物、アルキルアゾ化合物等も利用できる。しかし、この場合、比較的多量に添加する必要があり、また、高重合度化が困難であるという理由から、ベンゾイル基を有するラジカル系光重合開始剤を用いる方が好ましい。 As other radical photopolymerization initiators, azo compounds can be used, and azonitrile compounds, azoamidine compounds, azoamide compounds, alkylazo compounds, and the like can also be used. However, in this case, it is preferable to use a radical photopolymerization initiator having a benzoyl group because it is necessary to add a relatively large amount and it is difficult to increase the degree of polymerization.
重合開始剤の添加量は、単量体成分全量に対して好ましくは0.0001〜0.1質量%であり、より好ましくは0.001〜0.01質量%である。光重合開始剤の添加量が単量成分に対して0.0001質量%未満であると重合性が極端に低くなり、他方、0.1質量%を超えると、低分子量体が増加する傾向にあり、水可溶分が増加する傾向にある。 The addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.0001 to 0.1% by mass and more preferably 0.001 to 0.01% by mass with respect to the total amount of the monomer components. When the addition amount of the photopolymerization initiator is less than 0.0001% by mass with respect to the monomer component, the polymerizability becomes extremely low. On the other hand, when it exceeds 0.1% by mass, the low molecular weight tends to increase. Yes, the water-soluble content tends to increase.
残留モノマーを低減させるためには、公知の開始剤を用いることができる。開始剤としては過酸化物を用いることが好ましい。好ましい過酸化物の例としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩;過酸化水素;クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過酢酸等の有機過酸化物が挙げられる。それらの1種類又は2種類以上を組み合わせ用いることもできる。 In order to reduce the residual monomer, a known initiator can be used. It is preferable to use a peroxide as the initiator. Examples of preferred peroxides include persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and sodium persulfate; hydrogen peroxide; organic peroxides such as cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, and peracetic acid. Can be mentioned. One type or two or more types can be used in combination.
過酸化物の添加量は、単量体成分全量に対して0.001〜10質量%であるのが好ましく、より好ましくは0.01〜1質量%である。過酸化物の添加量が0.001質量%未満であると残留モノマーを十分に減少させることが困難になり、10質量%以上添加すると水可溶分が増加すると共に得られた吸収性樹脂が着色する場合がある。 The added amount of the peroxide is preferably 0.001 to 10% by mass, more preferably 0.01 to 1% by mass, based on the total amount of the monomer components. When the amount of peroxide added is less than 0.001% by mass, it is difficult to sufficiently reduce the residual monomer. When the amount added is 10% by mass or more, the water-soluble component increases and the obtained absorbent resin May be colored.
重合開始前に予め単量体溶液中の脱酸素操作を行っておくことは好ましい。具体的には十分な時間の不活性ガスによるバブリングにより溶存酸素を取り除く。また、反応器内雰囲気も窒素、ヘリウム等の不活性ガスに置換されていることが望ましい。単量体溶液の溶存酸素を4ppm以下にすることが好ましく、更に好ましくは1ppm以下にすることである。単量体溶液の溶存酸素が4ppmを超えると、重合開始時間が遅延し、また反応が完結せず、残留モノマーが増加する場合がある。 It is preferable to perform a deoxygenation operation in the monomer solution in advance before the start of polymerization. Specifically, dissolved oxygen is removed by bubbling with an inert gas for a sufficient time. In addition, it is desirable that the atmosphere in the reactor is replaced with an inert gas such as nitrogen or helium. The dissolved oxygen in the monomer solution is preferably 4 ppm or less, more preferably 1 ppm or less. If the dissolved oxygen in the monomer solution exceeds 4 ppm, the polymerization start time is delayed, the reaction is not completed, and the residual monomer may increase.
反応器内は減圧、常圧、加圧のいずれであってもよい。 The inside of the reactor may be any of reduced pressure, normal pressure, and increased pressure.
重合のコントロールの観点から紫外線の照射により重合を開始させることは好ましい。この場合、単量体溶液中に紫外線を十分に透過させることが望ましい。単量体溶液の厚みは反応温度(最高到達温度)の制御と、紫外線の透過を十分に保つため50mm以下が好ましく、更に好ましくは20mm以下である。単量体溶液の厚みが50mmを超えると紫外線照射が均一に行われなくなり、重合体が不均一になる場合がある。単量体溶液の厚みの下限値に特に制限はないが、生産性を考慮すると1mm以上が好ましい。 From the viewpoint of controlling the polymerization, it is preferable to initiate the polymerization by irradiation with ultraviolet rays. In this case, it is desirable to sufficiently transmit ultraviolet rays into the monomer solution. The thickness of the monomer solution is preferably 50 mm or less, more preferably 20 mm or less, in order to sufficiently control the reaction temperature (maximum temperature reached) and sufficiently maintain the transmission of ultraviolet rays. When the thickness of the monomer solution exceeds 50 mm, ultraviolet irradiation is not performed uniformly, and the polymer may become non-uniform. Although there is no restriction | limiting in particular in the lower limit of the thickness of a monomer solution, 1 mm or more is preferable when productivity is considered.
紫外線の光量は特に制限されないが、通常は10〜10000mJ/cm2とするのが好ましい。この範囲より少ないと重合が不十分な場合があり、この範囲より多いと過剰照射のため、得られた重合体の架橋点が切断され、水可溶分が増える場合があるので好ましくない。 The amount of ultraviolet light is not particularly limited, but is usually preferably 10 to 10,000 mJ / cm 2 . If the amount is less than this range, polymerization may be insufficient. If the amount is more than this range, excessive crosslinking may result in cleavage of the crosslinking point of the obtained polymer, which may increase the water-soluble content.
紫外線照射に使用する光源としては、従来公知の光源が使用でき、例えば、水銀ランプ、メタルハイドランプ等を、反応条件を考慮して使用すればよい。照射波長も特に制限されるものではなく、通常200〜450nmの波長光が用いられる。 As a light source used for ultraviolet irradiation, a conventionally known light source can be used. For example, a mercury lamp, a metal hydride lamp or the like may be used in consideration of reaction conditions. The irradiation wavelength is not particularly limited, and light having a wavelength of 200 to 450 nm is usually used.
紫外線照射時間は上記光量になるように決定されるが、上記条件下、照射を開始した直後に重合が開始され、通常、10〜180秒の短時間の照射で十分に重合は完結する。 Although the ultraviolet irradiation time is determined so as to be the above light amount, polymerization is started immediately after the irradiation is started under the above conditions, and the polymerization is usually completed in a short time of 10 to 180 seconds.
重合開始温度は0〜30℃で行うことが好ましい。紫外線照射前の単量体溶液は、その液温が30℃以下に維持されているものが好ましく、より好ましくは0〜20℃に維持されているものである。単量体溶液が30℃を超える場合は、反応系の温度が高くなりすぎるため、低分子量化し、保液能力の低下、かつ水可溶分の増加を引き起こす可能性がある。単量体溶液温度の下限については特に制限はなく、単量体溶液が凍結しない温度であればよく、通常は0℃以上であればよい。 The polymerization initiation temperature is preferably 0 to 30 ° C. The monomer solution before ultraviolet irradiation is preferably maintained at a temperature of 30 ° C. or less, more preferably 0 to 20 ° C. When the monomer solution exceeds 30 ° C., the temperature of the reaction system becomes too high, so that there is a possibility that the molecular weight is lowered, the liquid retention capacity is lowered, and the water-soluble content is increased. There is no restriction | limiting in particular about the minimum of monomer solution temperature, What is necessary is just the temperature which a monomer solution does not freeze, and it should just be 0 degreeC or more normally.
単量体溶液の濃度は、単量体が溶解できる範囲であれば特に制限されるものではないが、10〜70質量%が好ましく、特にアクリル酸アンモニウムを単量体として用いる場合は、経済的、反応制御のしやすさなどの観点からは30〜65質量%がより好ましい。 The concentration of the monomer solution is not particularly limited as long as the monomer can be dissolved, but is preferably 10 to 70% by mass, and particularly economical when ammonium acrylate is used as the monomer. From the viewpoint of ease of reaction control, 30 to 65% by mass is more preferable.
単量体が重合し始めると、系内の温度が上昇するが、優れた吸収性樹脂を得るためには系内の最高到達温度を120℃以下に抑えることが好ましく、より好ましくは100℃以下に抑えることである。系内の最高到達温度が120℃を超えると、単量体の重合により得られる重合体の可溶分が増加する場合がある。また保液能力の悪いものとなる場合がある。重合時の最高到達温度を抑制する方法としては種々考えられ、例えば、外部から重合体接触部分を冷却する方法、重合体に冷風を当てる方法等考えられる。しかし、これらの方法は設備も大きくなるので、前記した条件、すなわち、単量体溶液濃度を30〜65質量%にし、単量体溶液の温度を30℃以下にし、また、単量体溶液の厚みを50mm以下、好ましくは1〜20mmにするという条件を採用して、系内の最高到達温度を120℃以下に抑えることが望ましい。 When the monomer starts to polymerize, the temperature in the system rises, but in order to obtain an excellent absorbent resin, it is preferable to suppress the maximum temperature in the system to 120 ° C. or less, more preferably 100 ° C. or less. It is to suppress. When the maximum temperature reached in the system exceeds 120 ° C., the soluble content of the polymer obtained by polymerization of the monomer may increase. In addition, the liquid retention ability may be poor. Various methods for suppressing the maximum temperature during polymerization are conceivable, such as a method of cooling the polymer contact portion from the outside, a method of applying cold air to the polymer, and the like. However, since these methods also require large equipment, the above-described conditions, that is, the monomer solution concentration is set to 30 to 65% by mass, the temperature of the monomer solution is set to 30 ° C. or less, It is desirable to employ the condition that the thickness is 50 mm or less, preferably 1 to 20 mm, and to suppress the maximum temperature reached in the system to 120 ° C. or less.
反応後、溶液重合では含水ゲル状の吸収性樹脂が生成する。これを粗解砕してから乾燥させることは好ましい。乾燥後に数百μm程度にまで粉砕できる。 After the reaction, a water-containing gel-like absorbent resin is formed by solution polymerization. It is preferable to dry this after roughly crushing. After drying, it can be pulverized to about several hundred μm.
粉砕した吸収性樹脂の粒子径分布は1μm〜3000μmに収まることが望ましく、特に望ましいのは30μm〜1000μm、更に望ましいのは100μm〜600μmである。 The particle size distribution of the pulverized absorbent resin is desirably 1 μm to 3000 μm, particularly preferably 30 μm to 1000 μm, and more preferably 100 μm to 600 μm.
粗解砕の方法としては、ゴム状弾性体を切断、押出しできる装置を用いることができ、例えば、カッター型切断機、チョッパー型切断機、ニーダー型切断機等、公知の技術を用いて容易に達成できる。カッター型切断機を用いた場合ゲル切断時のシェアーによりポリマーの劣化が少なく好ましい。 As a method of rough crushing, an apparatus capable of cutting and extruding a rubber-like elastic body can be used. For example, a cutter-type cutting machine, a chopper-type cutting machine, a kneader-type cutting machine, etc. can be used easily. Can be achieved. When a cutter-type cutting machine is used, the polymer is less deteriorated due to the shear during gel cutting.
乾燥されたゲルを粉砕するには、従来公知の粉砕方法を採用することができる。例えば、振動式粉砕機、衝撃式粉砕機、摩擦型粉砕機等によって所望の粒子径に粉砕することができる。粉砕時及び/又は粉砕後に親水性繊維を同時に混合しても構わない。 In order to pulverize the dried gel, a conventionally known pulverization method can be employed. For example, it can be pulverized to a desired particle size by a vibration pulverizer, an impact pulverizer, a friction pulverizer, or the like. You may mix a hydrophilic fiber simultaneously at the time of a grinding | pulverization and / or after a grinding | pulverization.
乾燥方法は特に限定するものではないが、真空乾燥、熱風乾燥が望ましい。乾燥機としては、通常の乾燥機、加熱炉等を用いることができ、例えば、熱風乾燥機、流動層乾燥機、気流乾燥機、赤外線乾燥機、誘電加熱乾燥機等が挙げられる。乾燥温度は70℃〜180℃の範囲が好ましく、特に好ましくは100℃〜120℃である。なお、乾燥前に親水性繊維を混合しておけば、親水性繊維と吸収性樹脂との吸収性複合体を形成することができる。混合はいつ行っても構わないが、ある程度粒子形状を整えた後に混合したほうが均一に混合できるため好ましい。すなわち、含水ゲルを疎解砕し、予備乾燥を行い、粉砕した後に混合することが好ましい。ここでいう予備乾燥は、好ましく粉砕できる程度の乾燥度を示す。 The drying method is not particularly limited, but vacuum drying and hot air drying are preferable. As the dryer, a normal dryer, a heating furnace, or the like can be used. Examples thereof include a hot air dryer, a fluidized bed dryer, an air flow dryer, an infrared dryer, and a dielectric heating dryer. The drying temperature is preferably in the range of 70 ° C to 180 ° C, particularly preferably 100 ° C to 120 ° C. In addition, if a hydrophilic fiber is mixed before drying, an absorptive composite body of a hydrophilic fiber and an absorptive resin can be formed. Mixing may be performed at any time, but mixing after adjusting the particle shape to some extent is preferable because mixing can be performed uniformly. That is, it is preferable that the hydrogel is pulverized, preliminarily dried, pulverized and then mixed. Preliminary drying here refers to a degree of dryness that can be preferably pulverized.
乾燥後、吸収性樹脂の加熱処理を行ってもよい。吸収性樹脂が重合性架橋単位を有する場合、又は架橋剤が添加される場合には特に、加熱処理によって、重合を進め、重合架橋度を調整することができる。加熱終了後に連続的に同じ乾燥機内で加熱してもよく、乾燥工程とは独立の工程としてもよい。この加熱処理は、親水性繊維の存在下で行うことが好ましい。 You may heat-process an absorptive resin after drying. When the absorbent resin has a polymerizable cross-linking unit or when a cross-linking agent is added, the polymerization can be advanced and the degree of polymerization cross-linking can be adjusted by heat treatment. Heating may be continuously performed in the same dryer after completion of heating, or may be a step independent of the drying step. This heat treatment is preferably performed in the presence of hydrophilic fibers.
加熱処理前の吸収樹脂の表面強度は0.1〜5.5Nであることが好ましく、0.1〜5Nであることがより好ましく、0.2〜4Nであることが更に好ましく、0.2〜3Nであることが特に好ましい。このような表面強度の低い吸収性樹脂は、ゲルブロッキングが非常に生じやすく従来の複合体中では使用することが難しい。しかし、本発明において、このような表面強度の低い吸収性樹脂は、親水性繊維との直接接着が強固になるという点でメリットとなり好ましい。 The surface strength of the absorbent resin before the heat treatment is preferably 0.1 to 5.5N, more preferably 0.1 to 5N, still more preferably 0.2 to 4N, 0.2 Particularly preferred is ~ 3N. Such an absorbent resin with low surface strength is very susceptible to gel blocking and difficult to use in conventional composites. However, in the present invention, such an absorptive resin having a low surface strength is preferable because it has a merit in that direct adhesion with hydrophilic fibers becomes strong.
表面強度とは、吸収性樹脂の粒子表面の変形しやすさを表すパラメーターである。特定倍率に液体を吸収して膨潤した吸収性樹脂を容器に入れて荷重をかけていくと、容器内で隙間をあけて充填されていた吸収性樹脂の隙間を埋めるようにゲルが移動、変形していく。表面強度は、液体を吸収した吸収性樹脂が実体積(吸液前の吸収性樹脂の体積と液体の体積の合計)になった時の弾性率であるので、ゲル粒子間の相互作用の大きさ又は表面の変形しやすさを意味する。表面強度が大きいということは、吸収性樹脂が変形しにくいことを表す。変形しにくいと、吸収性樹脂と親水性繊維が直接接着しにくい場合がある。 The surface strength is a parameter representing the ease of deformation of the particle surface of the absorbent resin. When the absorbent resin swollen by absorbing liquid at a specific magnification is put in a container and a load is applied, the gel moves and deforms so as to fill the gap of the absorbent resin filled with a gap in the container. I will do it. Since the surface strength is the elastic modulus when the absorbent resin that has absorbed the liquid reaches the actual volume (the sum of the volume of the absorbent resin before the liquid absorption and the volume of the liquid), the interaction between the gel particles is large. Or the ease of surface deformation. A high surface strength indicates that the absorbent resin is difficult to deform. If it is difficult to deform, the absorbent resin and the hydrophilic fiber may be difficult to adhere directly.
吸収性樹脂の表面強度は、以下のようにして求めることができる。
装置:島津オートグラフAG−1
試料:吸収性樹脂0.10gを精秤し、底面に75μmの孔径のナイロンシートを貼り付けた内径20.5mm、高さ50mmの円筒容器の底に均一に入れる。50φのシャーレを用意し、0.90gの生理食塩水をいれ、吸収性樹脂の入った円筒容器を静置し、1時間吸収膨潤させる。
測定:1kNのロードセルを使用し、直径19.7mmの円柱軸をとりつける。測定レンジは0.2kNと設定し、ロードセルに荷重がかからない高さにあわせ、そこから降下速度0.6mm/分という一定の速度で下がるように設定する。ロードセルに加わる圧力を経時的に記録する。ここで、表面強度とは実体積になった時点における荷重(N)を表す。吸収性樹脂の実体積は、生理食塩水の比重1.010g/cm3と吸収性樹脂の比重を利用して計算する。
The surface strength of the absorbent resin can be determined as follows.
Equipment: Shimadzu Autograph AG-1
Sample: 0.10 g of an absorbent resin is precisely weighed and placed uniformly in the bottom of a cylindrical container having an inner diameter of 20.5 mm and a height of 50 mm, with a nylon sheet having a pore diameter of 75 μm attached to the bottom surface. A 50φ petri dish is prepared, 0.90 g of physiological saline is added, and the cylindrical container containing the absorbent resin is allowed to stand and absorb and swell for 1 hour.
Measurement: A 1kN load cell is used and a cylindrical shaft having a diameter of 19.7 mm is attached. The measurement range is set to 0.2 kN, and is set so that the load cell is lowered at a constant speed of 0.6 mm / min according to the height at which no load is applied to the load cell. Record the pressure applied to the load cell over time. Here, the surface strength represents the load (N) when the actual volume is reached. The actual volume of the absorbent resin is calculated using the specific gravity of physiological saline 1.010 g / cm 3 and the specific gravity of the absorbent resin.
吸収性樹脂中の残存モノマー濃度は、吸収性樹脂全質量を基準として、200質量ppm(以下、単に「ppm」ともいう。)以下であることが好ましく、100質量ppm以下であることがより好ましく、50質量ppm以下であることが更に好ましく、10質量ppm以下であることが特に好ましい。残存モノマー濃度が高いと、液吸収時の溶出成分が多く、吸収速度及び吸収量の観点から好ましくない。 The residual monomer concentration in the absorbent resin is preferably 200 mass ppm (hereinafter also simply referred to as “ppm”) or less, more preferably 100 mass ppm or less, based on the total mass of the absorbent resin. 50 mass ppm or less is more preferable, and 10 mass ppm or less is particularly preferable. When the residual monomer concentration is high, there are many elution components at the time of liquid absorption, which is not preferable from the viewpoint of absorption speed and absorption amount.
吸収性複合体の製造前における吸収性樹脂材料中の残存モノマー濃度は5%以下であることが好ましく、1%以下であることがより好ましく、0.1%以下であることが更に好ましく、0.05%以下であることが特に好ましい。残存モノマーは、例えば、吸収性複合体製造時又は完成後に加熱処理を施し重合を完結させることによって低減することができる。出発材料として残存モノマーが多い状態の吸収性樹脂を使用すると、吸収性複合体製造時に該残存モノマーの重合反応を完結させるのが困難であり、最終的にモノマーが多量に残りやすくなる。また、反応方法によっては風合いを損なうことがある。このようなことから、本実施形態においては、予め重合された吸収性樹脂を用いることが好ましい。 The residual monomer concentration in the absorbent resin material before the production of the absorbent composite is preferably 5% or less, more preferably 1% or less, still more preferably 0.1% or less, 0 It is particularly preferable that it is 0.05% or less. The residual monomer can be reduced, for example, by completing the polymerization by performing a heat treatment during or after the production of the absorbent composite. If an absorbent resin with a large amount of residual monomer is used as a starting material, it is difficult to complete the polymerization reaction of the residual monomer during the production of the absorbent composite, and a large amount of monomer tends to remain in the end. Also, depending on the reaction method, the texture may be impaired. For this reason, in the present embodiment, it is preferable to use a prepolymerized absorbent resin.
残存モノマー量は、以下のような方法を用いて定量することができる。まず、吸収性樹脂を、吸収性樹脂の全質量に対して250倍量の0.9%生理食塩水に加え、常温で撹拌しながら6時間程度かけ、残存モノマーを抽出した後に、ろ過をする。次いで、ろ液中に溶解したモノマーを、液体クロマトグラフィー法を用いて測定し、残存モノマー量を定量する。 The amount of residual monomer can be quantified using the following method. First, the absorbent resin is added to 250% 0.9% saline with respect to the total mass of the absorbent resin, and after stirring for about 6 hours at room temperature, the residual monomer is extracted and then filtered. . Next, the monomer dissolved in the filtrate is measured using a liquid chromatography method, and the amount of residual monomer is quantified.
(その他の成分)
本実施形態に係る吸収性複合体は、吸収性樹脂及び親水性繊維と共に、その他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、架橋剤、無機粒子、界面活性剤、潤滑剤、有機微粒子等が挙げられる。
(Other ingredients)
The absorptive complex concerning this embodiment may contain other ingredients with an absorptive resin and hydrophilic fiber. Examples of other components include a crosslinking agent, inorganic particles, a surfactant, a lubricant, and organic fine particles.
架橋剤としては、公知の架橋剤を使用することができる。例えば、吸収性樹脂が酸基を有する樹脂である場合には、酸基と反応する官能基を複数もった化合物を好ましく用いることができる。吸収性樹脂が酸基と反応する官能基を有する樹脂である場合には、酸基を複数もった化合物を好ましく用いることができる。 As the crosslinking agent, a known crosslinking agent can be used. For example, when the absorbent resin is a resin having an acid group, a compound having a plurality of functional groups that react with the acid group can be preferably used. When the absorbent resin is a resin having a functional group that reacts with an acid group, a compound having a plurality of acid groups can be preferably used.
酸基と反応する官能基を複数もった化合物としては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンポリグリシジルエーテル、ジグリセリンポリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル化合物;(ポリ)グリセリン、(ポリ)エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、ポリオキシエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の多価アルコール類;エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、ポリエチレンイミン、ヘキサメチレンジアミン等の多価アミン類などが挙げられる。反応速度のコントロールの容易さから、多価アルコール類が好ましい。また、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム等の多価イオン類なども吸水性樹脂が有する酸基と反応して架橋剤として働くので好ましく用いることができる。 Examples of the compound having a plurality of functional groups that react with an acid group include ethylene glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, (poly) glycerin polyglycidyl ether, diglycerin polyglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, and the like. Glycidyl ether compounds; polyhydric alcohols such as (poly) glycerin, (poly) ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, polyoxyethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, diethanolamine, triethanolamine And polyvalent amines such as ethylenediamine, diethylenediamine, polyethyleneimine, and hexamethylenediamine. From the viewpoint of easy control of the reaction rate, polyhydric alcohols are preferred. In addition, polyvalent ions such as zinc, calcium, magnesium, and aluminum can be preferably used because they react with the acid group of the water-absorbent resin and act as a crosslinking agent.
酸基と反応する官能基を複数もった化合物、多価イオン類の添加量は、吸収性樹脂全質量に対して0.5〜10質量%であることが好ましく、0.7〜5質量%であることがより好ましく、1〜3質量%であることが更に好ましい。 The addition amount of the compound having a plurality of functional groups that react with the acid group and the polyvalent ions is preferably 0.5 to 10% by mass, and 0.7 to 5% by mass with respect to the total mass of the absorbent resin. It is more preferable that it is 1-3 mass%.
吸収性樹脂が酸基を有する樹脂であり、吸収性樹脂の酸基がナトリウム塩又はアンモニウム塩等の形で中和されている場合、中和されている酸基以外の酸基が、酸基と反応する官能基を複数もった化合物と反応するのが好ましい。 When the absorbent resin is a resin having an acid group and the acid group of the absorbent resin is neutralized in the form of sodium salt or ammonium salt, the acid group other than the neutralized acid group is an acid group. It is preferable to react with a compound having a plurality of functional groups that react with.
吸収性複合体における親水性繊維と吸収性樹脂との配合比は質量基準で1:5〜2:1であることが好ましく、1:4〜1:1であることがより好ましく、1:3〜7:10であることが更に好ましく、2:5〜3:5であることが特に好ましい。親水性繊維の質量比率が親水性繊維と吸収性繊維との合計質量に対して、1/6以上であると、吸収樹脂同士が接触する確率を低くし、吸水速度を高くすることができる。親水性繊維の質量比率が親水性繊維と吸収性繊維との合計質量に対して、2/3以下であると、複合物の吸水時のドライ感を出すことができる。 The blending ratio of the hydrophilic fiber and the absorbent resin in the absorbent composite is preferably 1: 5 to 2: 1, more preferably 1: 4 to 1: 1, more preferably 1: 3 on a mass basis. It is more preferably ˜7: 10, and particularly preferably 2: 5 to 3: 5. When the mass ratio of the hydrophilic fibers is 1/6 or more with respect to the total mass of the hydrophilic fibers and the absorbent fibers, the probability that the absorbing resins come into contact with each other can be reduced, and the water absorption rate can be increased. When the mass ratio of the hydrophilic fibers is 2/3 or less with respect to the total mass of the hydrophilic fibers and the absorbent fibers, a dry feeling at the time of water absorption of the composite can be obtained.
吸収性複合体中の親水性繊維と吸収性樹脂との含有量比は質量基準で、1:5〜2:1であることが好ましく、1:4〜1:1であることがより好ましく、1:3〜7:10であることが更に好ましく、2:5〜3:5であることが特に好ましい。吸収性複合体中の親水性繊維と吸収性樹脂との含有量比は、ほぼ配合比を反映する。含有量比は、予め質量を測っておいた吸収性複合体から、適宜、吸収性樹脂と親水性繊維とを分離してそれぞれの質量を測定することにより、算出することができる。 The content ratio of the hydrophilic fiber and the absorbent resin in the absorbent composite is preferably 1: 5 to 2: 1 and more preferably 1: 4 to 1: 1 on a mass basis. The ratio is more preferably 1: 3 to 7:10, and particularly preferably 2: 5 to 3: 5. The content ratio between the hydrophilic fiber and the absorbent resin in the absorbent composite almost reflects the blending ratio. The content ratio can be calculated by appropriately separating the absorbent resin and the hydrophilic fiber from the absorbent composite whose mass has been measured in advance and measuring the respective masses.
<吸収性複合体の製造方法>
本実施形態に係る吸収性複合体の製造方法は、吸収性樹脂と親水性繊維との含水方法(順番等)が重要である。上述の吸収性複合体は、例えば、親水性繊維と水とが混ざり、含水した親水性繊維が吸収性樹脂と接触して水分が吸収性樹脂に移動した状態とした後(含水混合工程)、乾燥させること(乾燥工程)で製造できる。さらに、表面架橋工程、分級工程を含むことも好ましい。
<Method for producing absorbent composite>
In the method for producing the absorbent composite according to the present embodiment, the water-containing method (order, etc.) between the absorbent resin and the hydrophilic fiber is important. In the above-described absorbent composite, for example, the hydrophilic fiber and water are mixed, and the water-containing hydrophilic fiber is brought into contact with the absorbent resin so that moisture is transferred to the absorbent resin (water-containing mixing step). It can be manufactured by drying (drying process). Furthermore, it is also preferable to include a surface crosslinking step and a classification step.
以下、本実施形態に係る吸収性複合体の製造方法の具体的な方法について説明する。 Hereinafter, the specific method of the manufacturing method of the absorptive complex concerning this embodiment is explained.
(含水混合工程)
本実施形態の含水混合工程における含水方法としては、例えば、繊維と水を混合した後に、吸収性樹脂を混合する方法等が挙げられる。この方法は、親水性繊維に水を加えて含水状態の親水性繊維とした後、含水状態の親水性繊維(以下、含水繊維という)と吸収性樹脂を混合する方法である。含水状態の親水性繊維から吸収性樹脂に液が移動することで、好ましい接着形態で接着させることができる。
(Water-containing mixing process)
Examples of the water-containing method in the water-containing mixing step of the present embodiment include a method of mixing an absorbent resin after mixing fibers and water. In this method, water is added to hydrophilic fibers to form water-containing hydrophilic fibers, and then water-containing hydrophilic fibers (hereinafter referred to as water-containing fibers) and an absorbent resin are mixed. When the liquid moves from the hydrophilic fiber in the water-containing state to the absorbent resin, it can be bonded in a preferable bonding form.
含水繊維と吸収性樹脂との混合方法は、吸収性樹脂の吸水時間よりも速く系内の粉体が均一に混合される混合機を用いて混合する方法である。ここで、樹脂の吸水時間とは、ボルテックス法で計測した時間の2倍の時間のことを指す。 The mixing method of the water-containing fiber and the absorbent resin is a method of mixing using a mixer in which the powder in the system is uniformly mixed faster than the water absorption time of the absorbent resin. Here, the water absorption time of the resin refers to a time twice the time measured by the vortex method.
ボルテックス法とは、攪拌状態の生理食塩水中に吸収性樹脂を投入し、液面が平らになった時点までの時間を計測する測定方法である。ボルテックス法により計測される時間は、攪拌状態の液単独に吸収性樹脂を加える点、生理食塩水を用いる点、液が吸収されるまでの時間ではなく流動性が低下した時点を測定している点等から、親水性繊維から吸収性樹脂に液が吸収される時間と相関する値と考えられる。本実施形態に係る含水混合工程においては、ボルテックス法により計測される時間の2倍の時間以下で混合することが好ましいが、ボルテックス法の時間1.5倍の時間以下で混合することがより好ましく、ボルテックス法の時間よりも短い時間で混合することが更に好ましく、ボルテックス法の時間の半分よりも短い時間で混合することが特に好ましく、ボルテックス法の時間の1/3よりも短い時間で混合することが最も好ましい。この時間は、吸収性樹脂に水が吸収される時間に依存するため、吸収速度を抑制する手段を講じた場合にはこの限りではなく、吸収性樹脂に吸収されるまでに混合が終了すればよい。ボルテックス法の具体的な方法は後述の実施例に記述する。 The vortex method is a measurement method in which an absorbent resin is poured into a stirred physiological saline, and the time until the liquid surface becomes flat is measured. The time measured by the vortex method measures the point at which the fluidity drops, not the point at which the absorbent resin is added to the stirred liquid alone, the point at which physiological saline is used, and the time until the liquid is absorbed. From a point etc., it is thought that it is a value correlating with the time when a liquid is absorbed into an absorptive resin from hydrophilic fiber. In the water-containing mixing step according to the present embodiment, it is preferable to mix in a time not more than twice the time measured by the vortex method, but it is more preferable to mix in not more than 1.5 times the time of the vortex method. It is more preferable to mix in a time shorter than the time of the vortex method, particularly preferable to mix in a time shorter than half of the time of the vortex method, and mixing in a time shorter than 1/3 of the time of the vortex method. Most preferred. This time depends on the time that water is absorbed by the absorbent resin, so this is not the case when measures are taken to suppress the absorption rate, and if the mixing is completed before being absorbed by the absorbent resin. Good. A specific method of the vortex method will be described in Examples described later.
ボルテックス法により計測される時間に関係なく、30秒以内で速やかに混合することが、バラつきを抑制する観点からは好ましく、20秒以内であることがより好ましく、10秒以内であることが更に好ましい。 Regardless of the time measured by the vortex method, it is preferable to mix quickly within 30 seconds from the viewpoint of suppressing variation, more preferably within 20 seconds, and even more preferably within 10 seconds. .
上記混合方法においては、連続式の混合機、バッチ式混合機のいずれの混合機も使用できる。連続式の混合機であれば、攪拌状態の混合機の中に含水繊維と吸収性樹脂とを分けて供給することもできる。
瞬時に攪拌される中に含水繊維と吸収性樹脂とを分けて供給する方法が挙げられる。
少量スケールで混合能力が十分に高いバッチ式混合機であれば、含水繊維と吸収性樹脂とを離れて配置しておき、瞬時に攪拌することもできる(実施例1が相当、20000rpmにて一瞬で混合されている)。
In the mixing method, any of a continuous mixer and a batch mixer can be used. If it is a continuous mixer, the hydrated fiber and the absorbent resin can be separately supplied into the mixer in a stirring state.
There is a method in which the water-containing fiber and the absorbent resin are separately supplied while being stirred instantaneously.
If it is a batch type mixer with a sufficiently high mixing capacity on a small scale, the water-containing fibers and the absorbent resin can be placed apart from each other and stirred instantly (corresponding to Example 1; instantaneously at 20000 rpm). Mixed).
少量スケールで混合能力が十分に高いバッチ式混合機を使用することができる。バッチ式混合機とは、樹脂の吸水時間以内に系内の粉体が均一に混合される混合機であり、具体的には、ラボミルサー(実験室レベルの高速回転混合機)、10L以下の高速回転混合機(ヘンシェルミキサー等)などである。 A batch mixer with a sufficiently small mixing capacity on a small scale can be used. A batch-type mixer is a mixer in which the powder in the system is uniformly mixed within the water absorption time of the resin. Specifically, a lab miller (laboratory-level high-speed rotary mixer), a high speed of 10 L or less A rotary mixer (Henschel mixer, etc.).
上記混合方法において、系内が均一に混合されているか否かは、攪拌を止めてサンプルの状態を確認することにより判断することができる。サンプル(複合物)の状態に応じて、目視で確認したり、乾燥後に成分の比率を分析したりすることで確認することができる。連続式の混合機を使用する場合については、平均滞留時間とする。 In the above mixing method, whether or not the system is uniformly mixed can be determined by stopping stirring and checking the state of the sample. Depending on the state of the sample (composite), it can be confirmed by visual observation or by analyzing the ratio of components after drying. When a continuous mixer is used, the average residence time is used.
脱水乾燥前においては、親水性繊維及び/又は吸収性樹脂が水を含有していればよいが、吸収性樹脂側に多く水が含まれていることが好ましい。 Before the dehydration drying, the hydrophilic fiber and / or the absorbent resin may contain water, but it is preferable that a lot of water is contained on the absorbent resin side.
脱水乾燥前の含水状態において、乾燥状態の吸収性樹脂と親水性繊維を単純にブレンドした状態よりも、タップ密度が小さくなっていることが好ましい。通常、親水性繊維も吸収性樹脂もタップ密度は1g/mLよりも小さく、密度が1g/mLの水を混合するとタップ密度は増加すると考えられる。しかし、好適な混合方法を行うことで、吸収性樹脂と親水性繊維が好適な状態で結合し、タップ密度を小さくすることができる。この状態で脱水乾燥することで、タップ密度の小さな好適な形状の複合体が形成される。 In the water-containing state before dehydration and drying, it is preferable that the tap density is smaller than in a state where the absorbent resin in the dry state and the hydrophilic fiber are simply blended. Normally, the tap density of both the hydrophilic fiber and the absorbent resin is smaller than 1 g / mL, and it is considered that the tap density increases when water having a density of 1 g / mL is mixed. However, by performing a suitable mixing method, the absorbent resin and the hydrophilic fiber are bonded in a suitable state, and the tap density can be reduced. By dehydrating and drying in this state, a composite having a suitable shape with a small tap density is formed.
吸収性樹脂を含水状態で保存すると、吸収性能が低下する場合があるため、原料として保存する場合には、吸収性樹脂の水分量を10%以下とすることが好ましい。親水性繊維が水を含有していても性能は変化しないため、親水性繊維を含水状態としておいてもよい。この場合、親水性繊維を湿度のある空気中に保存しておけば、自然に含水される。吸収性樹脂をすぐに使用する場合には、吸収性樹脂が水分を含有していてもよく、合成後、完全には乾燥していない状態の吸収性樹脂を用いることで好適な水分範囲とすることもできる。この場合、乾燥後に最適な粒子径範囲となるように形状をコントロールしておくことが好ましい。 When the absorbent resin is stored in a water-containing state, the absorption performance may be lowered. Therefore, when the absorbent resin is stored as a raw material, the moisture content of the absorbent resin is preferably 10% or less. Since the performance does not change even if the hydrophilic fiber contains water, the hydrophilic fiber may be kept in a water-containing state. In this case, if the hydrophilic fibers are stored in humid air, they are naturally hydrated. When the absorbent resin is used immediately, the absorbent resin may contain moisture, and a suitable moisture range is obtained by using the absorbent resin that is not completely dried after synthesis. You can also. In this case, it is preferable to control the shape so that the optimum particle size range is obtained after drying.
含水混合工程において、吸収性樹脂と含水状態の親水性繊維とを混合するための装置は特に限定されるものではなく、公知の装置を使用することができる。このような装置としては、ラボミルサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、サイクロミックス、ニーダー等を使用することができる。 In the water-containing mixing step, the device for mixing the absorbent resin and the hydrophilic fiber in the water-containing state is not particularly limited, and a known device can be used. As such an apparatus, a lab miller, a Henschel mixer, a Nauter mixer, a cyclomix, a kneader, or the like can be used.
連続式の混合機としては、例えば、スパイラルピンミキサー、フロージェットミキサー等があげられる。バッチ式の混合機を使用する場合については、含水状態のセルロースと、吸収性樹脂とが接触しない状態で配置した後に混合を行うことが好ましい。 Examples of the continuous mixer include a spiral pin mixer and a flow jet mixer. In the case of using a batch type mixer, it is preferable to perform mixing after arranging the water-containing cellulose and the absorbent resin so as not to contact each other.
水の量は、吸収性樹脂の量又は表面積、親水性繊維の量等に応じて最適値が異なるため、適宜設定すればよい。例えば、吸収性樹脂の量が多い場合には、多量の水が必要となる。吸収性樹脂の表面積が小さい場合には、少ない水量でも親水性繊維と吸収性樹脂とが接着する。 The amount of water may be set as appropriate because the optimum value varies depending on the amount or surface area of the absorbent resin, the amount of hydrophilic fibers, and the like. For example, when the amount of the absorbent resin is large, a large amount of water is required. When the surface area of the absorbent resin is small, the hydrophilic fiber and the absorbent resin are bonded even with a small amount of water.
水の量は吸収性樹脂と親水性繊維とを単純混合したときのタップ密度よりも、水を加えた状態のタップ密度が小さくなるような水量とすることが好ましい。水の量が少なすぎると接着性に劣る場合があり、水の量が多すぎても吸収性能が低下する傾向にある。最適な水量を設定するためには、水の量をふって吸収性複合体を合成し、乾燥後のタップ密度を測定すればよい。水の添加量を増やしていくと、当初はタップ密度が低下していくが、ある一定量以上ではタップ密度が一定となる。更に水の量を増やしていくとタップ密度が大きくなる。タップ密度が一番小さくなる付近の水量とすることが好ましい。この水量は使用する吸収性樹脂と親水性繊維のそれぞれの粒子径、吸収性樹脂と親水性繊維の比率に応じて変化する。 The amount of water is preferably such that the tap density when water is added is smaller than the tap density when the absorbent resin and the hydrophilic fiber are simply mixed. If the amount of water is too small, the adhesiveness may be inferior, and even if the amount of water is too large, the absorption performance tends to decrease. In order to set the optimum amount of water, the absorbent composite is synthesized by varying the amount of water, and the tap density after drying is measured. As the amount of water added is increased, the tap density initially decreases, but above a certain amount, the tap density becomes constant. As the amount of water increases further, the tap density increases. It is preferable to set the amount of water near the smallest tap density. The amount of water varies depending on the particle diameters of the absorbent resin and the hydrophilic fiber used and the ratio of the absorbent resin and the hydrophilic fiber.
例えば、実施例1にあげたような吸収性樹脂と親水性繊維とを混合する場合において、吸収性樹脂と親水性繊維との質量比が2:1の場合については、吸収性樹脂と水との質量比は20:1〜1:5であることが好ましく、15:1〜1:2であることがより好ましく、10:1〜1:1であることが更に好ましく、10:3〜10:7であることが特に好ましい。このときの水の量は、含水した状態の吸収性樹脂及び含水した状態の親水性繊維における合計の含水量を表す。乾燥前の含水量が少ない場合は、吸収性樹脂と親水性繊維との直接接着している箇所が少なくなる傾向にあり、多すぎる場合には後の乾燥時間が長くなる傾向にある。同様の吸収性樹脂と繊維を使用し、その重量比を1:1とした場合については、吸収性樹脂と水の質量比は1:0.5〜1:5であることが好ましく、1:0.6〜1:3であることがより好ましく、1:0.7〜1:2であることが更に好ましく、1:0.8〜1:1.6であることが最も好ましい。 For example, in the case of mixing the absorbent resin and the hydrophilic fiber as described in Example 1, when the mass ratio of the absorbent resin and the hydrophilic fiber is 2: 1, the absorbent resin and water Is preferably 20: 1 to 1: 5, more preferably 15: 1 to 1: 2, and even more preferably 10: 1 to 1: 1. 10: 3 to 10 : 7 is particularly preferable. The amount of water at this time represents the total water content in the water-absorbing absorbent resin and the water-containing hydrophilic fiber. When the moisture content before drying is small, the number of locations where the absorbent resin and the hydrophilic fiber are directly bonded tends to decrease. When the moisture content is too large, the subsequent drying time tends to be long. When the same absorbent resin and fiber are used and the weight ratio is 1: 1, the mass ratio of the absorbent resin and water is preferably 1: 0.5 to 1: 5. The ratio is more preferably 0.6 to 1: 3, further preferably 1: 0.7 to 1: 2, and most preferably 1: 0.8 to 1: 1.6.
供給する水は、不純物を含んでいても構わない。不純物としては、ナトリウムイオン、アンモニウムイオン、鉄イオン等の陽イオン、塩素イオン等の陰イオン、アセトン、アルコール類、エーテル類、アミン類などの水溶性有機化合物などが挙げられる。吸水性樹脂及び/又は吸収性複合体のpH調整のために、酸性又は塩基性のものを使用してもよい。吸収性樹脂の接触性、吸収能力等の点から考えると、不純物量は水道水レベルであることが好ましく、不純物のない蒸留水又はイオン交換水を単独で用いることがより好ましい。 The supplied water may contain impurities. Examples of impurities include cations such as sodium ion, ammonium ion and iron ion, anions such as chlorine ion, and water-soluble organic compounds such as acetone, alcohols, ethers and amines. For adjusting the pH of the water-absorbent resin and / or the absorbent composite, an acidic or basic one may be used. Considering from the viewpoint of the contact property and absorption capacity of the absorbent resin, the amount of impurities is preferably at the tap water level, and more preferably distilled water or ion-exchanged water without impurities is used alone.
(乾燥工程)
含水状態の複合体を乾燥する工程を有することは好ましい。脱水方法は、特に限定されず、加熱により脱水する方法、減圧により脱水する方法、気流により脱水する方法等が挙げられる。これらは、複数を組み合わせてもよい。親水性繊維と吸収性樹脂との接着強度を高めるという観点から、加熱を伴う脱水方法が好ましい。加熱の方法は特に限定されず、熱風により加熱する方法、マイクロ波を使用して加熱する方法、赤外光線を使用して加熱する方法等、使用する設備に応じて自由に選択することができる。加熱温度は特に限定されないが、60〜200℃であることが好ましく、80℃〜160℃であることがより好ましい。温度が高すぎると着色する場合があり、温度が低すぎると乾燥効率が低下する場合がある。乾燥は熱風をあてて行ってもよいし、減圧により行ってもよい。含水状態の複合体に荷重をかけると、塊になって凝集物が生成しやすい場合がある。このため、荷重がかからないように薄く延ばした状態で乾燥すること、又は混合しながら乾燥することが好ましい。乾燥は、前述の混合工程と同じ装置で行ってもよいし、異なる装置で行ってもよい。異なる装置で行う場合については、含水状態の複合体が凝集しないように、荷重がかかりにくい取り扱いを行うことが好ましい。含水してから乾燥させるまでの時間は任意に設定することができるが、含水状態で長時間放置すると、親水性繊維中へ吸収性樹脂中の可溶成分が移動し、親水性繊維中の通液性が低下する場合があるため、混合終了後に速やかに乾燥することが好ましい。具体的には、系内の状態が変化してから60分以内に乾燥することが好ましく、30分以内に乾燥することがより好ましい。
(Drying process)
It is preferable to have a step of drying the hydrated composite. The dehydration method is not particularly limited, and examples thereof include a method of dehydration by heating, a method of dehydration by reduced pressure, and a method of dehydration by an air stream. A plurality of these may be combined. From the viewpoint of increasing the adhesive strength between the hydrophilic fiber and the absorbent resin, a dehydration method involving heating is preferable. The method of heating is not particularly limited, and can be freely selected according to the equipment used, such as a method of heating with hot air, a method of heating using microwaves, a method of heating using infrared rays, or the like. . The heating temperature is not particularly limited, but is preferably 60 to 200 ° C, and more preferably 80 to 160 ° C. If the temperature is too high, coloring may occur, and if the temperature is too low, drying efficiency may decrease. Drying may be performed by applying hot air or by reducing the pressure. When a load is applied to a water-containing composite, it may be agglomerated and agglomerates are likely to be generated. For this reason, it is preferable to dry in the state extended thinly so that a load may not be applied, or to dry while mixing. Drying may be performed by the same apparatus as the above-mentioned mixing process, or may be performed by a different apparatus. In the case of using a different apparatus, it is preferable to carry out handling that is difficult to apply a load so that the water-containing complex does not aggregate. The time from moisture inclusion to drying can be set arbitrarily, but if left in a moisture-containing condition for a long time, the soluble components in the absorbent resin move into the hydrophilic fibers and pass through the hydrophilic fibers. Since liquidity may be lowered, it is preferable to dry quickly after completion of mixing. Specifically, it is preferable to dry within 60 minutes after the state in the system changes, and more preferably within 30 minutes.
脱水の程度は特に限定されないが、吸収性樹脂の乾燥前の含水率に対する乾燥後の含水率が70%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、30%以下であることが更に好ましく、10%以下であることが特に好ましい。 The degree of dehydration is not particularly limited, but the moisture content after drying with respect to the moisture content before drying of the absorbent resin is preferably 70% or less, more preferably 50% or less, and 30% or less. Is more preferable and 10% or less is particularly preferable.
乾燥後の含水量は特に限定されないが、吸水性樹脂の質量に対して0.01〜100質量%であることが好ましく、0.1〜50質量%であることがより好ましく、0.5〜20質量%であることが更に好ましく、2〜10質量%であることが特に好ましい。水分が多すぎる場合は、吸収能力を低下させる可能性がある。 The water content after drying is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 100% by mass, more preferably 0.1 to 50% by mass, and more preferably 0.5 to The content is more preferably 20% by mass, and particularly preferably 2 to 10% by mass. If there is too much moisture, the absorption capacity may be reduced.
(表面架橋工程)
吸収性複合体の製造方法としては、表面架橋工程を有することが好ましい。表面架橋とは、上述の架橋剤を吸収性樹脂、及び/又は、吸収性複合体に添加し、反応を行うことである。吸収性樹脂が酸基を有している場合は、架橋剤として、酸基と反応する官能基を複数もった化合物等を添加させることが好ましい。表面架橋を行うことで、親水性繊維と吸収性樹脂との接着強度を高めることが出来、また、親水性繊維が保持した液体を吸収性樹脂に送り込む速度も向上するため好ましい。表面架橋は任意のタイミングで行うことができる。表面架橋を行うと吸収性樹脂の表面強度が向上するため、吸収性樹脂と親水性繊維とを直接付着させる(複合化を行う)前に表面架橋を行ってしまうと、接着性が低下する場合がある。このため、表面架橋は、複合化と同時、及び/又は、複合化の後に行うことが好ましい。表面架橋は通常、加熱処理によって架橋反応を行うため、複合化時の脱水乾燥を加熱によって行うことで、複合化と同時に表面架橋を行うことができる。架橋剤は、予め、吸収性樹脂、及び/又は、親水性繊維に散布しておいてもよいし、複合化の工程のいずれかに加えてもよい。複合化の際に使用する水に混合しておくことは、均一に混合するという観点から好ましい。予め吸収性樹脂に散布しておくことは、界面の接着力を高めるという観点からは好ましい。架橋剤を水と一緒に供給する場合、吸収性樹脂と親水性繊維との界面、又は吸収性樹脂内部へと架橋剤が取り込まれやすくなる。吸収性樹脂と親水性繊維との界面において架橋度が高まると、親水性繊維から吸収性樹脂への通液速度が高まるため好ましい。一方、吸収性樹脂の内部における架橋度が高まると、吸収性樹脂全体の吸水倍率を低下させてしまう場合がある。これを防止するためには、吸収性樹脂に含水させてから乾燥するまでの時間を制御する方法、反応性の低い架橋剤を用い熱量で架橋を制御する方法等が考えられる。熱量で架橋を制御するとは、熱風等の外部からの熱によって加熱を行う場合に、吸収性樹脂内部と比較して外部の温度が高まるため、この温度差を用いて架橋密度に分布をつける方法である。架橋剤による吸収性樹脂内部の架橋を考慮に入れ、予め架橋度を下げておいた吸収性樹脂を使用することは好ましい。一方、架橋密度を制御する方法として、アンモニウム塩等の塩を使用することも可能である。すなわち、塩の状態の酸基は縮合架橋しないため、予め、加熱前の酸基を中和しておくと、含水した状態においても架橋は容易には進行しない。含水させ、加熱することによって塩が分解し、例えばアンモニアが遊離し、揮発する。このようにして酸基を遊離させることにより、吸収性樹脂表面、又は、親水性繊維において酸基が遊離した部分だけ架橋が進行するため、表面近く、又は親水性繊維周辺のみの架橋度を高めることができる。複合化の後に行う場合については、有機溶剤等の溶媒に架橋剤を混合しておき、それを複合体に添加、混合し、架橋反応を行えばよい。
(Surface cross-linking process)
As a manufacturing method of an absorptive complex, it is preferred to have a surface cross-linking step. The surface cross-linking means that the above-mentioned cross-linking agent is added to the absorbent resin and / or the absorbent composite and reacted. When the absorbent resin has an acid group, it is preferable to add, as a crosslinking agent, a compound having a plurality of functional groups that react with the acid group. By performing surface cross-linking, the adhesive strength between the hydrophilic fiber and the absorbent resin can be increased, and the speed at which the liquid retained by the hydrophilic fiber is fed into the absorbent resin is also improved. Surface crosslinking can be performed at any timing. When surface crosslinking is performed, the surface strength of the absorbent resin is improved. If surface crosslinking is performed before the absorbent resin and the hydrophilic fiber are directly attached (compositing), the adhesiveness is reduced. There is. For this reason, the surface cross-linking is preferably performed at the same time as and / or after the complexation. Since surface cross-linking usually performs a cross-linking reaction by heat treatment, surface cross-linking can be performed simultaneously with the composite by performing dehydration drying at the time of the composite by heating. The cross-linking agent may be dispersed in advance on the absorbent resin and / or the hydrophilic fiber, or may be added to any of the complexing steps. It is preferable to mix with the water used for the complexing from the viewpoint of uniform mixing. It is preferable to spread it on the absorbent resin in advance from the viewpoint of increasing the adhesive force at the interface. When supplying a crosslinking agent with water, a crosslinking agent becomes easy to be taken in into the interface of an absorptive resin and a hydrophilic fiber, or the inside of an absorptive resin. An increase in the degree of crosslinking at the interface between the absorbent resin and the hydrophilic fiber is preferable because the liquid passing rate from the hydrophilic fiber to the absorbent resin is increased. On the other hand, when the degree of cross-linking inside the absorbent resin is increased, the water absorption ratio of the entire absorbent resin may be reduced. In order to prevent this, a method of controlling the time from when water is contained in the absorbent resin to drying, a method of controlling crosslinking with a heat amount using a crosslinking agent having low reactivity, and the like can be considered. Controlling cross-linking with the amount of heat means that when heating is performed by heat from the outside such as hot air, the external temperature increases compared to the inside of the absorbent resin, so that the cross-link density is distributed using this temperature difference It is. Taking into account the cross-linking inside the absorbent resin by the crosslinking agent, it is preferable to use an absorbent resin whose degree of crosslinking has been lowered in advance. On the other hand, it is also possible to use a salt such as an ammonium salt as a method for controlling the crosslinking density. That is, since the acid group in a salt state is not condensed and crosslinked, if the acid group before heating is previously neutralized, the crosslinking does not easily proceed even in a water-containing state. By adding water and heating, the salt decomposes, for example, ammonia is liberated and volatilizes. By liberating acid groups in this way, crosslinking proceeds only on the surface of the absorbent resin or on the hydrophilic fibers where the acid groups are liberated, thus increasing the degree of crosslinking near the surface or only around the hydrophilic fibers. be able to. In the case of carrying out after compounding, a crosslinking agent may be mixed in a solvent such as an organic solvent, and added to and mixed with the complex to carry out a crosslinking reaction.
表面架橋は、100〜200℃の加熱によって行うことが好ましく、120〜180℃がより好まし140〜160℃が更に好ましい。加熱温度が高すぎると着色する場合があり、低すぎると反応完結までに時間を要する場合がある。 The surface crosslinking is preferably performed by heating at 100 to 200 ° C, more preferably 120 to 180 ° C, and still more preferably 140 to 160 ° C. If the heating temperature is too high, it may be colored, and if it is too low, it may take time to complete the reaction.
(分級工程)
本実施形態の吸収性複合体の製造工程においては、分級工程を有することが好ましい。これは極度な凝集物、未接着の親水性繊維等を取り除く工程である。吸収性複合体の大きさを、50〜1000μmとすることが好ましく、70〜800μmとすることがより好ましく、100〜710μmとすることが更に好ましい。凝集物は感触が悪いことと、場合によっては性能低下の原因となる。50μm未満の微粒子は空気中に舞いやすいためその後の工程の作業性が低下する場合がある。分級は、例えば、篩分けにより分級する方法、気流により分級する方法等がある。絡みあって篩分けを行いがたい場合については、篩中にボール等をまぜるなど、適宜調整を行う。
(Classification process)
In the manufacturing process of the absorptive composite of this embodiment, it is preferable to have a classification process. This is a process of removing extreme aggregates, unadhered hydrophilic fibers, and the like. The size of the absorbent composite is preferably 50 to 1000 μm, more preferably 70 to 800 μm, and still more preferably 100 to 710 μm. Aggregates are unpleasant to touch and, in some cases, reduce performance. Since fine particles of less than 50 μm are likely to fly in the air, the workability of the subsequent process may be reduced. Classification includes, for example, a classification method by sieving, a classification method by an air flow, and the like. If it is difficult to screen through entanglement, make appropriate adjustments such as mixing balls in the screen.
<吸収性複合体の使用方法及び用途>
本実施形態に係る吸収性複合体は、乳、血液等のたんぱく質や固形分を含む液体に対しても充分な吸収速度、十分な保液倍率などを示すことから、衛生材料用途、医療用途に好適に用いることができる。吸収性複合体を袋詰め状態、又はシート状に加工した吸収性物品とすることもでき、これを組み込んで衛生材料、医療用品等の素材として好適に用いることができる。
<Usage method and use of absorbent composite>
The absorptive complex according to the present embodiment exhibits a sufficient absorption rate, a sufficient liquid retention ratio, etc. even for liquids containing proteins and solids such as milk and blood. It can be used suitably. It can also be set as the absorbent article which processed the absorptive composite into the bag packing state or the sheet form, and can incorporate this and can use it suitably as raw materials, such as a sanitary material and medical supplies.
袋詰め状態の吸収性物品とは、不織布及び/又は織布、織物、編み物、開孔フィルム等からなる袋に吸収性複合体が入れられたものであり、外部からの力によって内部の吸収性複合体粒子が動く場合もありえる。シート状に加工した吸収性物品とは、本実施形態に係る吸収性複合体をその他の成分と混合し、乾燥及び/又は加熱、加圧することで、吸収性複合体粒子を固定化された状態にした物品である。 Absorbent articles in a bag-packed state are those in which an absorbent composite is put in a bag made of non-woven fabric and / or woven fabric, woven fabric, knitted fabric, open film, etc. The composite particles may move. The absorbent article processed into a sheet form is a state in which the absorbent composite particles are immobilized by mixing the absorbent composite according to the present embodiment with other components, and drying and / or heating and pressing. It is an article made.
(袋詰め状態の吸収性物品)
本実施形態に係る吸収性複合体の袋詰めに用いる袋は、吸収性複合体が袋の外にこぼれず、また、吸収の対象となる液体を素早く通過させる必要がある。すなわち、吸収性複合体の袋として用いることのできる不織布及び/又は織布、織物、編み物は、例えば、繊維径が100μm以下、好ましくは0.1μm以上60μm以下、より好ましくは0.5μm以上50μm以下、更に好ましくは3μm以上25μm以下、かつ、繊維長が1mm以上、好ましくは5mm以上、更に好ましくは10mm以上の繊維を袋状の繊維集合体に加工したものである。繊維長の上限は、その袋を製造する製造方法に適した上限の長さである。
(Absorbent article in a bag)
In the bag used for packing the absorbent composite according to the present embodiment, the absorbent composite does not spill out of the bag, and the liquid to be absorbed needs to pass through quickly. That is, the nonwoven fabric and / or woven fabric, woven fabric, and knitted fabric that can be used as the absorbent composite bag have, for example, a fiber diameter of 100 μm or less, preferably 0.1 μm to 60 μm, more preferably 0.5 μm to 50 μm. Hereinafter, fibers having a fiber length of 3 μm or more and 25 μm or less and a fiber length of 1 mm or more, preferably 5 mm or more, more preferably 10 mm or more are processed into a bag-like fiber assembly. The upper limit of the fiber length is the upper limit suitable for the manufacturing method for manufacturing the bag.
袋に用いることのできる繊維(以下、「繊維状物」ともいう。)としては、天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維、複合化繊維のいずれか/もしくはこれらの繊維を混合して用いることができる。天然繊維としては、植物性繊維すなわち木材パルプ、非木材パルプ、綿、麻があり、動物性繊維としては、絹、モヘヤ、ウール、カシミアなどがある。再生繊維としては、レーヨン、キュプラ、ポリノジック、リヨセルなどがある。半合成繊維とは、天然繊維を構成するポリマーの一部に化学修飾を行ったポリマーからなる繊維である。たとえば、パルプの主構成ポリマーであるセルロースをエステル化、エーテル化等の処理により誘導されたポリマーを主とした繊維である。合成繊維とは、ポリオレフィン系(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン)、ポリエステル系(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート)、ポリエーテル系、ポリアミド系(ナイロン)、ウレタン系、アクリル系、ポリビニルアルコール系、アラミド系などの繊維である。複合化繊維とは、例えば異なる2種以上のポリマーを溶融状態で混合又は共重合により得られたポリマー及び/又はサイドバイサイド繊維、芯鞘繊維、分割繊維からなる繊維である。 As a fiber (hereinafter also referred to as “fibrous material”) that can be used in the bag, any of natural fiber, regenerated fiber, semi-synthetic fiber, synthetic fiber, and composite fiber, or a mixture of these fibers is used. Can be used. Natural fibers include vegetable fibers, ie wood pulp, non-wood pulp, cotton and hemp, and animal fibers include silk, mohair, wool and cashmere. Examples of recycled fibers include rayon, cupra, polynosic, and lyocell. Semi-synthetic fiber is a fiber made of a polymer obtained by chemically modifying a part of the polymer constituting the natural fiber. For example, it is a fiber mainly composed of a polymer derived by a process such as esterification or etherification of cellulose which is a main constituent polymer of pulp. Synthetic fibers include polyolefin (polyethylene, polypropylene, polybutene), polyester (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate), polyether, polyamide (nylon), urethane, acrylic, polyvinyl alcohol, aramid, etc. Fiber. The composite fiber is, for example, a polymer obtained by mixing or copolymerizing two or more different kinds of polymers in a molten state and / or side-by-side fibers, core-sheath fibers, and split fibers.
吸収性複合体粒子を構成する繊維(第1の繊維)と、吸収性複合体粒子と混合する上記繊維(第2の繊維)とは、互いに同種のものを用いてもよく、異種のものを用いてもよい。 The fibers constituting the absorbent composite particles (first fibers) and the fibers mixed with the absorbent composite particles (second fibers) may be the same type or different types. It may be used.
吸収性複合体を入れる袋として開孔フィルムを用いる場合は、開孔の径は吸収性複合体がこぼれない大きさであることが重要である。すなわち、開孔の径は300μm以下、好ましくは100μm、より好ましくは50μm以下、更に好ましくは20μm以下である。フィルムは合成樹脂、天然物(又は一部化学修飾を行ったポリマー)を原料に用いることができる。 When an apertured film is used as a bag for containing the absorbent composite, it is important that the diameter of the aperture is such that the absorbent composite does not spill. That is, the diameter of the opening is 300 μm or less, preferably 100 μm, more preferably 50 μm or less, and still more preferably 20 μm or less. The film can be made of a synthetic resin or a natural product (or a polymer that has been partially chemically modified) as a raw material.
(シート状に加工した吸収性物品)
本実施形態に係る吸収性複合体をシート状に固定化する方法として、バインダー溶液や熱可塑性樹脂粉末(非繊維状物)、ホットメルト接着剤を吸収性複合体粒子に散布して固定化する方法、繊維状物と混合により吸収性複合体粒子をシート状に固定化する方法、熱可塑性樹脂をノズルから押し出したとき(紡糸)から繊維集合体を形成するまでの時に吸収性複合体粒子を混合し、吸収性複合体粒子が繊維間(一部繊維と接着していても良い)に配置されたシート状の繊維集合体を得る方法がある(すなわち、スパンボンド法及び/又はメルトブローン法により繊維集合体を形成時に吸収性複合体粒子を取り込む製法)。これらの方法のいずれか1つを用いて、又は任意の複数の製法を組み合わせて用いて、積層体を構成することもできる。
(Absorbent article processed into a sheet)
As a method for fixing the absorbent composite according to the present embodiment in a sheet shape, a binder solution, a thermoplastic resin powder (non-fibrous material), or a hot melt adhesive is dispersed and fixed on the absorbent composite particles. The method, the method of fixing the absorbent composite particles in a sheet form by mixing with the fibrous material, the absorbent composite particles from when the thermoplastic resin is extruded from the nozzle (spinning) to the formation of the fiber assembly There is a method of mixing and obtaining a sheet-like fiber aggregate in which the absorbent composite particles are arranged between fibers (may be partially bonded to the fibers) (that is, by a spunbond method and / or a meltblown method) (Production method in which absorbent composite particles are incorporated when forming a fiber assembly). A laminated body can also be comprised using any one of these methods, or using combining arbitrary some manufacturing methods.
例えば、バインダー溶液を用いる方法としては、溶剤(水及び/又は有機溶剤)で希釈したバインダーを直接噴霧し、溶剤を熱等で蒸発させることで吸収性複合体粒子を固定化する方法、バインダーを熱硬化させることで固定化する方法がある。乾燥により固定化するこれらの固定化方法は一般にケミカルボンド法という。その他、熱可塑性樹脂粉末、ホットメルト接着剤を用いる方法は、吸収性複合体粒子に熱可塑性樹脂粉末又はホットメルト接着剤を散布し、熱を加え吸収性複合体粒子を固定化する方法がある。このように熱により固定化機能を発現する固定化方法を一般にサーマルボンド法という。 For example, as a method of using a binder solution, a method in which a binder diluted with a solvent (water and / or an organic solvent) is directly sprayed and the solvent is evaporated by heat or the like to fix the absorbent composite particles, a binder is used. There is a method of fixing by heat curing. These immobilization methods for immobilization by drying are generally called chemical bond methods. In addition, as a method of using a thermoplastic resin powder and a hot melt adhesive, there is a method of spraying the thermoplastic resin powder or the hot melt adhesive on the absorbent composite particles and immobilizing the absorbent composite particles by applying heat. . Such an immobilization method that exhibits an immobilization function by heat is generally referred to as a thermal bond method.
繊維状物と吸収性複合体粒子を混合によりシート状に固定化する方法としては、予め吸収性複合体粒子と繊維とを混合し、上記ケミカルボンド法及び/又はサーマルボンド法のいずれかの方法でシート状に固定化する方法がある。その他、吸収性複合体粒子と混合する繊維に熱可塑性繊維を用いる(熱可塑性を示さない任意の繊維との併用も可能)ことで熱により固定化するサーマルボンド法、シート状の繊維集合体で吸収性複合体粒子を覆う方法、さらには、これらの方法により吸収性複合体粒子と繊維との混合物を任意の方法でシート状にした繊維集合体で包んだ後、任意の方法(例えば、上記のケミカルボンド、サーマルボンド法に加え、ロール、ニードル等でプレス加工を行うこと)でシート状に固定化する方法がある。 As a method of fixing the fibrous material and the absorbent composite particles in a sheet form by mixing, the absorbent composite particles and the fibers are mixed in advance, and either of the chemical bond method and / or the thermal bond method is used. There is a method of fixing in a sheet form. In addition, a thermal bond method in which a thermoplastic fiber is used as a fiber to be mixed with absorbent composite particles (which can be used in combination with any fiber that does not exhibit thermoplasticity), and is fixed by heat. A method of covering the absorbent composite particles, and further, by wrapping a mixture of the absorbent composite particles and fibers into a sheet-like fiber aggregate by any method, and then any method (for example, the above-mentioned In addition to the chemical bond and thermal bond methods, there is a method of fixing in a sheet form by pressing with a roll, a needle or the like.
吸収性複合体粒子と繊維とを混合する方法として、文献(『不織布の最新技術と用途展開』、(株)東レリサーチセンター調査研究部、2012年11月)に記載されているカーディング法(カード法)により、繊維集合体から繊維を解きほぐし、均一なシート状のウエブ(繊維集合体)を形成するまでの間に吸収性複合体粒子を混ぜ込む方法がある。その他、特開平7−268752号公報、特開平9−143850号公報、特開2005−67190号公報に記載されているエアレイド法により、空気を媒体として解裁した繊維と共に吸収性複合体をシート状の繊維集合体を形成する方法がある。現在、商業的に成功したエアレイド法に基づく製法には、本州方式、クロイヤー(M&J)法、Dan−Web法がある。また、吸収性複合体粒子を含まない繊維を用い、カード法やエアレイド法により形成した繊維集合体に吸収性複合体粒子を散布し、その上に同方法を用いて繊維を積層する、任意の方法でシート状に成形した繊維集合体を被せる、という混合方法を用いることも可能である。シート状に成形した繊維集合体を被せる場合には、吸収性複合体粒子を散布する前の繊維集合体の最表面の繊維と繊維の間隔が吸収性複合体粒子の50%平均粒径の1.5倍以上の開きがある場合に可能となる。 As a method of mixing the absorbent composite particles and fibers, the carding method described in the literature ("Latest nonwoven fabric technology and application development", Toray Research Center, Research Department, November 2012) ( There is a method of unraveling fibers from a fiber aggregate by the card method) and mixing the absorbent composite particles before forming a uniform sheet-like web (fiber aggregate). In addition, an absorptive composite is formed into a sheet form together with fibers cut using air as a medium by the airlaid method described in JP-A-7-268752, JP-A-9-143850, and JP-A-2005-67190. There is a method of forming a fiber assembly. Currently, commercially-successful production methods based on the airlaid method include the Honshu method, the Cloyer (M & J) method, and the Dan-Web method. Also, using fibers that do not contain absorbent composite particles, spraying the absorbent composite particles on a fiber assembly formed by the card method or airlaid method, and laminating the fibers using the same method, any It is also possible to use a mixing method in which a fiber assembly formed into a sheet shape by the method is covered. When covering the fiber aggregate formed into a sheet shape, the distance between the fibers on the outermost surface of the fiber aggregate before spreading the absorbent composite particles is 1% of the 50% average particle diameter of the absorbent composite particles. This is possible when there is an opening of 5 times or more.
吸収性複合体粒子と繊維との混合物は、ケミカルボンド法すなわち、バインダー溶液に浸漬又はスプレー散布を行い、乾燥によりシート状に固定化する方法、混合する繊維にホットメルト接着剤を塗布しておき、加熱カレンダーロールにより熱プレス及び/又は熱風を当てながらシート状に固定化する方法、混合する繊維の一部又は全部に熱可塑性繊維を用い、加熱カレンダーロールにより熱プレス及び/又は熱風を当てながらシート状に固定化する方法、刺のあるニードルを突き刺し、繊維を機械的に絡めるニードルパンチ法によりシート状に固定化する方法、エンボス加工によりシート状に固定化する方法の方法から1つ又は複数の方法を任意に組み合わせて使用することができる。また、ロール等により加圧を行い、任意のシートの厚み、繊維密度に調節することができる(例えば特開平10−329252号公報参照)。 The mixture of the absorbent composite particles and the fibers is a chemical bond method, that is, a method of dipping or spraying in a binder solution and fixing to a sheet by drying, and a hot melt adhesive is applied to the fibers to be mixed. , A method of fixing in a sheet form while applying hot press and / or hot air with a heated calender roll, using thermoplastic fibers for some or all of the fibers to be mixed, and applying hot press and / or hot air with a heated calender roll One or more of a method of fixing to a sheet, a method of fixing to a sheet by a needle punch method in which a needle with a stab is pierced and mechanically entangles fibers, and a method of fixing to a sheet by embossing These methods can be used in any combination. Moreover, it can pressurize with a roll etc. and it can adjust to the thickness and fiber density of arbitrary sheets (for example, refer Unexamined-Japanese-Patent No. 10-329252).
シート状の繊維集合体で吸収性複合体粒子を覆う方法として、繊維集合体の上に吸収性複合体粒子を配置後、他のシート状の繊維集合体及び/又は吸収性複合体粒子を散布した繊維集合体の一部を被せる方法がある。これらの方法により、吸収性複合体粒子を覆った繊維集合体にバインダーを含浸及び/又はスプレー散布を行いシート状に固定化する、又は、繊維集合体及び/又は吸収性複合体粒子にバインダーをスプレー散布しシート状に固定化するケミカルボンド法、吸収性複合体粒子を覆う繊維集合体に熱可塑性繊維を混合しておく、及び/又は熱可塑性樹脂(繊維、粉末)を吸収性複合体粒子と共に配置し、サーマルボンド法によりシート状に固定化する方法、ニードルパンチ法又はエンボス加工により吸収性複合体粒子の上面と下面の繊維集合体を接着する方法を用いることができる。 As a method of covering the absorbent composite particles with the sheet-like fiber aggregate, after disposing the absorbent composite particles on the fiber aggregate, the other sheet-like fiber aggregate and / or absorbent composite particles are dispersed. There is a method of covering a part of the fiber assembly. By these methods, the fiber aggregates covering the absorbent composite particles are impregnated with a binder and / or sprayed to be fixed in a sheet form, or the fiber aggregates and / or absorbent composite particles are bonded with a binder. Chemical bond method for spraying and fixing in a sheet form, mixing thermoplastic fibers in the fiber aggregate covering the absorbent composite particles, and / or absorbing composite particles of thermoplastic resin (fibers, powders) And a method of fixing them in a sheet form by a thermal bond method, a method of adhering the fiber aggregates on the upper and lower surfaces of the absorbent composite particles by a needle punch method or an embossing process.
吸収性複合体粒子と混合する繊維状物の繊維径は少なくとも繊維径が100μm以下、好ましくは0.1μm以上60μm以下、より好ましくは0.5μm以上50μm以下、更に好ましくは3μm以上25μm以下の繊維からなり、かつ、繊維長が1mm以上、好ましくは5mm以上、更に好ましくは10mm以上の繊維を袋状の繊維集合体に加工したものである。繊維長の上限は、その袋を製造する製造方法に適した上限の長さである。 The fiber diameter of the fibrous material mixed with the absorbent composite particles is at least a fiber diameter of 100 μm or less, preferably 0.1 μm or more and 60 μm or less, more preferably 0.5 μm or more and 50 μm or less, and further preferably 3 μm or more and 25 μm or less. And a fiber having a fiber length of 1 mm or more, preferably 5 mm or more, and more preferably 10 mm or more, is processed into a bag-like fiber assembly. The upper limit of the fiber length is the upper limit suitable for the manufacturing method for manufacturing the bag.
吸収性複合体粒子と混合する繊維状物としては、天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維、複合化繊維のいずれか/もしくはこれらの繊維を混合して用いることができる。天然繊維としては、植物性繊維すなわち木材パルプ、非木材パルプ、綿、麻があり、動物性繊維としては、絹、モヘヤ、ウール、カシミアなどがある。再生繊維としては、レーヨン、キュプラ、ポリノジック、リヨセルなどがある。半合成繊維とは、天然繊維を構成するポリマーの一部に化学修飾を行ったポリマーからなる繊維である。たとえば、パルプの主構成ポリマーであるセルロースをエステル化、エーテル化等の処理により誘導されたポリマーを主とした繊維である。合成繊維とは、ポリオレフィン系(ポリエチレン、ポリプロピレン)、ポリエステル系(ポリエチレンテレフタレート)、ポリエーテル系、ポリアミド系(ナイロン)、ウレタン系、アクリル系、ポリビニルアルコール系、アラミド系などの繊維である。複合化繊維とは、例えば異なる2種以上のポリマーを溶融状態で混合又は共重合により得られたポリマーからなる繊維である。 As the fibrous material to be mixed with the absorbent composite particles, any of natural fibers, regenerated fibers, semi-synthetic fibers, synthetic fibers and composite fibers / or a mixture of these fibers can be used. Natural fibers include vegetable fibers, ie wood pulp, non-wood pulp, cotton and hemp, and animal fibers include silk, mohair, wool and cashmere. Examples of recycled fibers include rayon, cupra, polynosic, and lyocell. Semi-synthetic fiber is a fiber made of a polymer obtained by chemically modifying a part of the polymer constituting the natural fiber. For example, it is a fiber mainly composed of a polymer derived by a process such as esterification or etherification of cellulose which is a main constituent polymer of pulp. Synthetic fibers are polyolefin fibers (polyethylene, polypropylene), polyester fibers (polyethylene terephthalate), polyether fibers, polyamide fibers (nylon), urethane fibers, acrylic fibers, polyvinyl alcohol fibers, aramid fibers, and the like. The composite fiber is a fiber made of a polymer obtained by mixing or copolymerizing two or more different polymers in a molten state, for example.
吸収性複合体粒子を構成する繊維(第1の繊維)と、吸収性複合体粒子と混合する上記繊維(第2の繊維)とは、互いに同種のものを用いてもよく、異種のものを用いてもよい。 The fibers constituting the absorbent composite particles (first fibers) and the fibers mixed with the absorbent composite particles (second fibers) may be the same type or different types. It may be used.
合成繊維をサーマルボンド法による熱可塑性繊維として用いる場合には、融着量をコントロールしやすい芯鞘構造の繊維を用いることは好ましいといえる。この場合、芯部のガラス転移温度及び/又は融点よりも鞘部のガラス転移温度及び/又は融点が低いことが好ましい。芯部と鞘部の融点の差は10℃以上であることが好ましく、20℃以上であることがより好ましく、30℃以上であることが更に好ましい。 When synthetic fibers are used as thermoplastic fibers by the thermal bond method, it can be said that it is preferable to use fibers having a core-sheath structure in which the amount of fusion can be easily controlled. In this case, the glass transition temperature and / or melting point of the sheath part is preferably lower than the glass transition temperature and / or melting point of the core part. The difference in melting point between the core and the sheath is preferably 10 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, and further preferably 30 ° C. or higher.
繊維の太さは特に限定されないが、0.01〜200デニールであることが好ましく、0.1〜100デニールであることがより好ましく、0.5〜50デニールであることが更に好ましく、1.2〜15デニールであることが最も好ましい。細すぎると疎水性繊維同士の間の空間が小さくなりすぎて吸収性能を損なう場合があり、太すぎると感触が悪くなる場合がある。繊維長は特に限定されないが、0.1〜20mmであることが好ましく、0.5〜10mmであることがより好ましく、1〜5mmであることが更に好ましい。短すぎる場合は、接合力が弱くなる場合があり、長すぎる場合は、混合性が悪くなる場合がある。 The thickness of the fiber is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 200 denier, more preferably 0.1 to 100 denier, still more preferably 0.5 to 50 denier. Most preferred is 2 to 15 denier. If it is too thin, the space between the hydrophobic fibers may become too small and the absorption performance may be impaired, and if it is too thick, the feel may deteriorate. Although fiber length is not specifically limited, It is preferable that it is 0.1-20 mm, It is more preferable that it is 0.5-10 mm, It is still more preferable that it is 1-5 mm. If it is too short, the bonding force may be weak, and if it is too long, the mixing property may be poor.
上記の吸収性複合体粒子を用いた吸収性物品は、薄型でかつ、吸水速度とドライ感に優れるため、紙おむつ、尿パッド、生理用ナプキン等の使い捨て用の衛生材料に好適に使用できる。さらには、動物用シーツ、ペットシーツ等の愛玩動物用の排泄物処理材の吸収部材、冷凍水産物の運搬の際に水産物が氷解した水に濡れるのを防止する吸収性シート、鉢植えを被う水蒸発防止用の吸収性シート、鉢植えの下に敷く吸収性シート、水槽の周りに配置する吸収性シート、結露防止用シート等に使用する吸収性シート、傘立ての受部等の滴の垂れる箇所に配置して、傘等から落ちる水滴を吸収する水滴吸収マット、乗り物のヘッドカバー用のマット、ヘルメット又は帽子内の蒸れ防止用マット、温水洗浄便座(TOTO株式会社製のウォシュレット(登録商標)便器など)での排便後に使用されるトイレットペーパーシート、屋根の無いイベント会場の雨による床の濡れ防止用吸収性マット、雨の日の自動車、列車、飛行機といった乗り物の床の濡れ防止用吸収性マット、雨の日の病院、サービスエリア、デパート、ホテル、店舗、オフィスビル、又は、レジャー施設の床の濡れ防止用吸収性マット、冷蔵庫内の濡れ防止用吸収性マット、調理場の床の濡れ防止用吸収性マット、炊事場又は調理場の生ゴミのドリップ吸収用の吸収シート、給水設備、給湯設備、便器、洗面具等の衛生器具を備える床の濡れ防止用吸収性マット、冷蔵庫の周囲の床の濡れの防止用吸収性マット、レジャーマット、マッサージ療法用シーツ、ベット用補助マット、野菜、青果物若しくは花卉類の保水又は調湿機能を有する包装材料、鮮魚、生肉、総菜食品、弁当等の保水又は調湿機能を有する包装材料、種子、菌株、幼苗又は球根の包装材料、機械類や窓の掃除用、建築物の天井部、壁部、床部、窓部等の結露及び濡れの拭き取り用のウエス又は雑巾、園芸植物の栽培時における水蒸発防止用のシートなどの産業上の利用可能性をもつ。 Absorbent articles using the above-described absorbent composite particles are thin and excellent in water absorption speed and dry feeling, and thus can be suitably used for disposable sanitary materials such as disposable diapers, urine pads, and sanitary napkins. Furthermore, it is an absorbent member for excrement disposal materials for pets such as animal sheets and pet sheets, an absorbent sheet that prevents the marine products from getting wet with the melted water when transporting frozen marine products, and water that covers potted plants Absorptive sheet for preventing evaporation, absorbent sheet under potted plant, absorbent sheet placed around the water tank, absorbent sheet used for dew condensation prevention sheet, etc. Droplet mat that absorbs waterdrops falling from umbrellas, etc., mats for vehicle head covers, mats to prevent stuffiness in helmets or hats, warm water wash toilet seats (Washlet (registered trademark) toilet bowl made by TOTO, etc.) ) Toilet paper sheets used after defecation, absorbent mats for preventing wet floors due to rain in roofless event venues, cars, trains, airplanes on rainy days Absorptive mats to prevent vehicle floors from getting wet, absorbent mats to prevent floors from getting wet in hospitals, service areas, department stores, hotels, stores, office buildings, or leisure facilities on rainy days Floor mats, hygienic utensils such as kitchen mats, absorbent mats to prevent floor wetting, kitchens or kitchen garbage drip absorption sheets, water supply facilities, hot water supply facilities, toilets, and toiletries Absorbent mat for prevention, Absorbent mat for preventing wetting of the floor around the refrigerator, Leisure mat, Bed sheet for massage therapy, Auxiliary mat for bed, Packaging material having water retention or humidity control function for vegetables, fruits and vegetables, Fresh fish, raw meat, prepared foods, packaging materials with water retention or humidity control functions such as bento, seeds, strains, seedlings or bulbs packaging materials, machinery and window cleaning, building ceilings, walls, With parts, rags or cloth for wiping dew condensation and wetting of the window or the like, the industrial applicability of such sheet for water evaporation inhibiting during cultivation of horticultural plants.
以下に本発明の具体的な実施例及び比較例を示すが、本発明は下記の実施例に限定されない。以下の測定は特に記載のない限り、25℃、湿度50%RHの環境で行う。 Specific examples and comparative examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to the following examples. The following measurements are performed in an environment of 25 ° C. and humidity 50% RH unless otherwise specified.
測定で用いた生理食塩水の濃度は0.9質量%である。下記「吸収材」は、粒子状の吸収性樹脂、又は、吸収性複合体のことを指す。吸収材がパルプ等の繊維と混合して使用されている場合については、分離をしてから測定を行った。分離方法は、限定されないが、篩い分け、気流分離、ピンセット等でつまんで分離するなど、吸収材にダメージがない方法で任意に行った。接着剤や、熱可塑性の化合物により基材上に接着されているものについては、任意の溶剤により接着剤等を除去する方法で分離して用いることができる。これらの方法で分離不可能なものについては、粉砕機にて粒状にして吸収材として取り扱った。吸収性樹脂と吸収性複合体の区別は、光学顕微鏡で観察することにより行った。 The concentration of physiological saline used in the measurement is 0.9% by mass. The following “absorbent” refers to a particulate absorbent resin or absorbent composite. In the case where the absorbent material was used by mixing with fibers such as pulp, measurement was performed after separation. The separation method is not limited, but was arbitrarily performed by a method that does not damage the absorbent material, such as sieving, airflow separation, pinching with tweezers, and the like. About what has been adhere | attached on the base material with the adhesive agent or the thermoplastic compound, it can isolate | separate and use by the method of removing an adhesive agent etc. with arbitrary solvents. Those that could not be separated by these methods were granulated with a pulverizer and handled as an absorbent. The distinction between the absorbent resin and the absorbent composite was made by observing with an optical microscope.
測定で用いる血液は、コージンバイオ社製の馬脱繊維血であり、製造後10日以内のものを用いた。なお、血液は開封後1時間以内に使用し、同一ロットの血液を用いて同一日に行った。異なるロットの血液を使用する場合、異なる日に試験を行う場合については、異なる評価結果になる場合があるため、コントロールサンプルを用いて補正を行った。本実施例においては、実施例1をコントロールサンプルとした。具体的には、測定条件(血液ロット、日にち)が変わるごとに、毎回、実施例1のサンプルを5つ調製し、測定した。最大値、最小値以外の残りの3点の平均値をとり、この平均値をその測定条件におけるブランク値とした。表2に記載の値よりもブランク値が大きい日については、その日のブランク値から、表2に記載の値を引いた値を、全測定値から引くことで測定値とした。 The blood used for the measurement was equine defibrinated blood manufactured by Kojin Bio Inc., which was used within 10 days after production. The blood was used within 1 hour after opening, and the same lot was used on the same day. When different lots of blood were used, the test was performed on different days, so that different evaluation results might be obtained, so correction was performed using a control sample. In this example, Example 1 was used as a control sample. Specifically, every time the measurement conditions (blood lot, date) changed, five samples of Example 1 were prepared and measured. The average value of the remaining three points other than the maximum value and the minimum value was taken, and this average value was used as a blank value under the measurement conditions. About the day with a blank value larger than the value described in Table 2, the value obtained by subtracting the value described in Table 2 from the blank value for that day was used as the measured value by subtracting from all the measured values.
評価方法について、以下に説明する。 The evaluation method will be described below.
(1)無加圧下における吸収倍率の測定;Tea−bag法
無加圧下における生理食塩水に対する吸収材の吸収倍率を以下のとおり測定した。不織布製のティーバッグ式袋(60×40mm、以下、「Tea−bag」という)の質量A(g)を測定した。吸収材をB(g)(0.1990〜0.2010g)量りとり、該Tea−bagに均一に入れ、23℃の生理食塩水中に浸漬した。60分後にTea−bagを取り出した。Tea−bagの一つの角を固定した斜めの状態で10分間吊るして水切り後、Tea−bagの質量C(g)を測定した。ブランクとして前記と同様の操作を、質量A’(g)のTea−bagに吸収材を入れない状態で行い、Tea−bagの質量D(g)を計測した。
吸収倍率は、下記式(1)に従って算出した。測定は3回行い、平均値を吸収倍率とした。
吸収倍率(g/g)=(C−D×A/A’―B)/B (1)
(1) Measurement of absorption capacity under no pressure; Tea-bag method The absorption capacity of the absorbent with respect to physiological saline under no pressure was measured as follows. A mass A (g) of a non-woven tea bag bag (60 × 40 mm, hereinafter referred to as “Tea-bag”) was measured. The absorbent was weighed B (g) (0.1990 to 0.2010 g), put uniformly in the Tea-bag, and immersed in physiological saline at 23 ° C. Tea-bag was taken out after 60 minutes. After hanging for 10 minutes in a slanting state with one corner of Tea-bag fixed, the mass C (g) of Tea-bag was measured. The same operation as described above was performed as a blank in a state where the absorbent was not added to the Tea-bag having the mass A ′ (g), and the Tea D-g mass D (g) was measured.
The absorption rate was calculated according to the following formula (1). The measurement was performed three times, and the average value was taken as the absorption magnification.
Absorption capacity (g / g) = (CD × A / A′−B) / B (1)
(2)生理食塩水に対する吸収材の保液倍率の測定;Tea−bag法
上記の吸収倍率を測定した後のTea−bagをキムタオル(日本製紙クレシア株式会社製キムタオル 4つ折り)の間に包み込んだ。アクリル板(アズワン株式会社製 500mm×500mm、厚み2mm)を、100mm×100mmの大きさに切りとり、該アクリル板をTea−bagを包み込んだキムタオルの上に設置した。さらに、該アクリル板上に、1kgの加重をかけることで、1分間、加圧した。加圧後、キムタオルに付着する水が0.1g以下になるまで、同様の操作を繰り返し行い、キムタオルに付着する水が0.1g以下になった際のTea−bagの質量E(g)を測定した。ブランクとして同様の操作を質量A’(g)のTea−bagに吸収材を入れない状態で行い、Tea−bagの質量F(g)を計測した。下記式(2)に従って保液倍率を算出した。測定は3回行い、平均値を吸収倍率とした。
保液倍率(g/g)=(E−F×A/A’−B)/B (2)
(2) Measurement of the retention ratio of the absorbent with respect to physiological saline; Tea-bag method Tea-bag after measuring the above-mentioned absorption magnification was wrapped between Kim towel (Nippon Paper Crecia Co., Ltd. Kim towel 4fold) . An acrylic plate (500 mm × 500 mm, 2 mm thickness, manufactured by AS ONE Co., Ltd.) was cut to a size of 100 mm × 100 mm, and the acrylic plate was placed on a Kim towel wrapped with Tea-bag. Further, the acrylic plate was pressurized for 1 minute by applying a weight of 1 kg. After pressurization, the same operation is repeated until the amount of water adhering to the kim towel becomes 0.1 g or less, and the mass E (g) of Tea-bag when the amount of water adhering to the kim towel becomes 0.1 g or less is calculated. It was measured. The same operation as a blank was performed in a state where the absorbent was not put in the Tea-bag having the mass A ′ (g), and the Mass F (g) of the Tea-bag was measured. The liquid retention ratio was calculated according to the following formula (2). The measurement was performed three times, and the average value was taken as the absorption magnification.
Liquid retention magnification (g / g) = (E−F × A / A′−B) / B (2)
(3)生理食塩水に対する吸収材の吸収速度の測定;ボルテックス法
100mLのガラス製ビーカーに25℃に調整した生理食塩水を50g測り取った。ここに30mm×8mmの回転子を入れ、回転計のついたマグネチックスターラーの上にのせ、600min−1(rpm)で回転させた。非接触式回転計(アズワン株式会社製)にて、回転数を確認した。吸収性樹脂を2.00g測り取り、ビーカーに投入した。吸収性樹脂投入後から、液表面が平らになるまでの時間を吸収時間とした。
(3) Measurement of absorption rate of absorbent with respect to physiological saline; vortex method 50 g of physiological saline adjusted to 25 ° C. was measured in a 100 mL glass beaker. A 30 mm × 8 mm rotator was placed here, placed on a magnetic stirrer with a tachometer, and rotated at 600 min −1 (rpm). The number of revolutions was confirmed with a non-contact tachometer (manufactured by ASONE Co., Ltd.). 2.00 g of the absorbent resin was measured and put into a beaker. The time from when the absorbent resin was added until the liquid surface became flat was taken as the absorption time.
(4)加圧下における吸収倍率の測定
加圧下における生理食塩水に対する吸収材の吸収倍率を以下のとおり測定した。底面に250メッシュのナイロン網を貼ったアクリル樹脂製の円筒形器具(外径35.0mm、内径24.5mm、高さ30mm、重さD(g))に、吸収性樹脂0.16gを均一になるように入れ、278.3gの分銅(底の外径24.5mm)をのせた。SUS製シャーレ(内径120mm)に生理食塩水を60mL入れ、円筒形器具をシャーレの中に1時間置いた。1時間経過後、紙製タオルにて水切りを行い、天秤で器具全体の質量F(g)を測定した。得られた値から、下記(式3)により加圧下吸収倍率を求めた。
吸収倍率(g/g)=(F(g)−D(g)−分銅の重さ(g))/E(g) (式3)
(4) Measurement of absorption capacity under pressure The absorption capacity of the absorbent with respect to physiological saline under pressure was measured as follows. 0.16 g of absorbent resin is uniformly applied to an acrylic resin cylindrical device (outer diameter 35.0 mm, inner diameter 24.5 mm, height 30 mm, weight D (g)) with a 250 mesh nylon net on the bottom. 278.3 g of weight (bottom outer diameter 24.5 mm) was placed. 60 mL of physiological saline was placed in a SUS petri dish (inner diameter: 120 mm), and a cylindrical instrument was placed in the petri dish for 1 hour. After 1 hour, drainage was performed with a paper towel, and the mass F (g) of the entire instrument was measured with a balance. From the obtained value, the absorption capacity under pressure was determined by the following (formula 3).
Absorption capacity (g / g) = (F (g) −D (g) −weight of weight (g)) / E (g) (Formula 3)
(5)吸収性樹脂の残留モノマーの測定
500mLのプラスチック製容器(アズワン株式会社製アイボーイ)に吸収性樹脂1gを精秤し、生理食塩水を250g加えて、スターラーチップを入れ、蓋をした状態でマグネチックスターラーにて6時間攪拌した。6時間経過後、メンブレンフィルターでろ過し、ろ液を高速液体クロマトグラフィーで分析した。高速液体クロマトグラフィーの分析条件は以下のとおりである。
カラム:東ソー製、ODS80Ts
カラム温度:40℃
キャリアー:10mMリン酸水溶液、0.7mL/minで流した
検出:UV207nm
打ち込み量:50μL
(5) Measurement of residual monomer of absorbent resin 1 g of absorbent resin is precisely weighed into a 500 mL plastic container (Asboy Co., Ltd. eyeboy), 250 g of physiological saline is added, a stirrer chip is placed, and the lid is capped And stirred with a magnetic stirrer for 6 hours. After 6 hours, it was filtered through a membrane filter, and the filtrate was analyzed by high performance liquid chromatography. The analysis conditions of high performance liquid chromatography are as follows.
Column: Tosoh, ODS80Ts
Column temperature: 40 ° C
Carrier: 10 mM phosphoric acid aqueous solution, flowed at 0.7 mL / min Detection: UV 207 nm
Driving amount: 50 μL
(6)吸収性樹脂外表面と中心部のカルボキシル基中和率の測定
測定装置として、Bio−Rad社製「FTS−575」を用い、下記の方法により、カルボキシル基中和率を測定した。
(i)測定条件
顕微ATR法(結晶板Ge 1回反射)
Back Ground:Air、常温測定
アパーチャー:50×50μm
積算回数:100回
上記の測定条件で得られたスペクトルデータから1695cm−1(カルボン酸νC=O、ベースライン1774〜1616cm−1)及び1558cm−1(カルボキシレートνCOO−、ベースライン1616〜1500cm−1)のピーク面積比(1695/1558cm−1)を求めた。
(ii)検量線の作成
検量線作成用試料として全カルボン酸の10mol%,30mol%,50mol%,70mol%,90mol%,100mol%をアンモニアで中和した部分重合架橋ポリアクリル酸を用いた。検量線試料を割断し、中心部分を顕微ATR法にて1試料につき5回測定した。ピーク面積比(1695cm−1/1558cm−1)より検量線(5次多項式近似曲線)を作成した。割断はウルトラミクロトーム(Reichert社製 ULTRACUT N)にて行った。
(iii)サンプルの測定
検量線試料と同様に測定を行った。吸収性樹脂外表面はATR法で直接測定し、吸収性樹脂中心部はウルトラミクロトームにて割断を行ってからATR法にて測定を行った。吸収性樹脂外表面は1試料につき3回、吸収性樹脂中心部は1試料につき5回測定を行い、その平均値を測定結果とした。なお、吸収性樹脂中心部とは断面の重心近傍のことである。
(6) Measurement of carboxyl group neutralization rate of outer surface of absorbent resin and center part As a measuring device, “FTS-575” manufactured by Bio-Rad was used, and the carboxyl group neutralization rate was measured by the following method.
(I) Measurement conditions Microscopic ATR method (crystal plate Ge, single reflection)
Back Ground: Air, normal temperature measurement Aperture: 50 × 50 μm
Number of integration: 100 times above 1,695 cm -1 (carboxylate ν C = O, baseline 1774~1616cm -1) from the spectral data obtained by measurement conditions and 1558cm -1 (carboxylate [nu COO-, baseline 1616~ The peak area ratio (1695/1558 cm −1 ) of 1500 cm −1 ) was determined.
(Ii) Preparation of calibration curve Partially crosslinked polyacrylic acid obtained by neutralizing 10 mol%, 30 mol%, 50 mol%, 70 mol%, 90 mol%, 100 mol% of the total carboxylic acid with ammonia was used as a sample for preparing a calibration curve. The calibration curve sample was cleaved, and the central portion was measured five times per sample by the microscopic ATR method. A calibration curve (5th order polynomial approximate curve) was created from the peak area ratio (1695 cm −1 / 1558 cm −1 ). The cleaving was performed with an ultramicrotome (ULTRACUT N manufactured by Reichert).
(Iii) Sample measurement Measurement was performed in the same manner as the calibration curve sample. The outer surface of the absorbent resin was directly measured by the ATR method, and the central portion of the absorbent resin was cleaved by an ultramicrotome and then measured by the ATR method. The outer surface of the absorbent resin was measured 3 times per sample, and the central portion of the absorbent resin was measured 5 times per sample, and the average value was taken as the measurement result. The central part of the absorbent resin is near the center of gravity of the cross section.
(7)吸収性樹脂の表面強度の測定
装置:島津オートグラフAG−1
試料:吸収性樹脂0.10gを精秤し、底面に67μmの孔径のナイロンシート(サンプラテック社製)を貼り付けた内径20.5mm、高さ50mmの円筒容器の底に均一に入れた。50φのシャーレを用意し、0.90gの生理食塩水を入れ、吸収性樹脂の入った円筒容器を静置し、1時間吸収膨潤させた。
測定:1kNのロードセルを使用し、直径19.7mmの円柱軸をとりつけた。測定レンジは0.2kNと設定し、ロードセルに荷重がかからない高さにあわせ、そこから降下速度0.6mm/分という一定の速度で下がるように設定した。ロードセルに加わる圧力を経時的に記録した。
ここで、表面強度とは実体積になった時点における荷重(N)を表す。吸収性樹脂の実体積は、生理食塩水の比重1.010g/cm3と吸収性樹脂の比重(g/cm3)から、下記式(4)を用いて計算した。
実体積(cm3)=0.10/吸収性樹脂の比重+0.90/1.010 (4)
(7) Measuring device for surface strength of absorbent resin: Shimadzu Autograph AG-1
Sample: 0.10 g of absorptive resin was precisely weighed, and uniformly placed in the bottom of a cylindrical container having an inner diameter of 20.5 mm and a height of 50 mm, with a nylon sheet having a pore diameter of 67 μm (manufactured by Sampratec) attached to the bottom surface. A 50φ petri dish was prepared, 0.90 g of physiological saline was added, and the cylindrical container containing the absorbent resin was left to stand for absorption swelling for 1 hour.
Measurement: A 1 kN load cell was used, and a cylindrical shaft having a diameter of 19.7 mm was attached. The measurement range was set to 0.2 kN, and the load cell was set to a height at which no load was applied, and from there, it was set to decrease at a constant speed of 0.6 mm / min. The pressure applied to the load cell was recorded over time.
Here, the surface strength represents the load (N) when the actual volume is reached. Actual volume of the absorbent resin, and a specific gravity of 1.010 g / cm 3 saline absorbent resin density (g / cm 3), was calculated using the following equation (4).
Actual volume (cm 3 ) = 0.10 / specific gravity of absorbent resin + 0.90 / 1.010 (4)
(8)吸収性樹脂の平均粒子径
吸収性樹脂を目開きが20μm、25μm、32μm、38μm、45μm、53μm、63μm、75μm、90μm、106μm、212μm、300μm、425μm、500μm、600μm、710μm、850μm、1000μm、1180μm、1400μm、1700μm、2500μmの篩を使用し、ロータップ式篩振套機を用いて10分間篩い分けを行った。通過することのできた篩の目開きと通過することのできない篩の目開きの中間の値を粒子径とした。それぞれの粒子径ごとに、粒子径と吸収性樹脂全体中のその粒子径の質量比率の積を求め、その全ての和を算出し、平均粒子径とした。なお、20μmの篩を通過したものについては、10μmとし、2500μmの篩の上に残ったものについては、2700μmとした。
(8) Average particle diameter of absorbent resin Opening of absorbent resin is 20 μm, 25 μm, 32 μm, 38 μm, 45 μm, 53 μm, 63 μm, 75 μm, 90 μm, 106 μm, 212 μm, 300 μm, 425 μm, 500 μm, 600 μm, 710 μm, 850 μm , 1000 μm, 1180 μm, 1400 μm, 1700 μm, 2500 μm, and sieved for 10 minutes using a low-tap sieve shaker. The particle size was defined as an intermediate value between the sieve openings that could pass and the sieve openings that could not pass. For each particle size, the product of the particle size and the mass ratio of the particle size in the entire absorbent resin was determined, and the sum of all of them was calculated as the average particle size. In addition, about what passed the 20 micrometers sieve, it was 10 micrometers, and it was 2700 micrometers about what remained on the 2500 micrometers sieve.
(9)親水性繊維の平均粒子径
分散媒体として水に分散させた親水性繊維を超音波で1分間処理し、25℃における体積基準のメジアン径を測定した。測定は、レーザー回折散乱粒度分布計(日機装株式会社製、Microtrack MT3300EX 自動試料循環器付き)を用いた。光学台はMT3300EX、透過設定、屈折率1.54、非球状、測定時間30秒で体積平均粒子径を算出した。
(9) Average particle diameter of hydrophilic fiber The hydrophilic fiber dispersed in water as a dispersion medium was treated with ultrasonic waves for 1 minute, and the volume-based median diameter at 25 ° C was measured. The measurement was performed using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., with Microtrack MT3300EX automatic sample circulator). The optical bench was MT3300EX, transmission setting, refractive index 1.54, non-spherical, and the volume average particle size was calculated at a measurement time of 30 seconds.
(10)凝集物量、親水性繊維の脱離率
目開き100μm、300μm、500μm、710μm、1.4mm、2mm、2.8mmの直径75mmの篩(アズワン株式会社製)を準備する。目開き2.8mmの篩、2mmの篩、1.4mmの篩、710μmの篩、受けの順に重ねてセットし、アズワン株式会社製ステンレスボール(3/8インチ)を用意し、それぞれの篩に3個ずついれた。目開き2.8mmの篩上に約1.0gの吸収材を入れた。スパチュラにて吸収材を薄く広げた。アズワン株式会社製のミニ篩振とう機(MVS−1)のメモリ9の設定にて3分間篩をかけた。振とう機から受けと篩をはずし、20回タッピングを行った。その後、ミニ篩振とう機(MVS−1)にセットし、メモリ9の設定にて3分間篩をかけた。各篩の重量を測定し、篩上に残った吸収材の重量を測定する。全ての篩上に残った吸収材の合計量が、凝集物量であるとみなし、これを仕込んだ重量で除した値を凝集物の割合とした。本測定においては緩く絡み合ったものについては、ステンレスボールによって分解されるため、硬い凝集物のみを定量できる。
受けに残った吸収材を回収した。目開き100μm、300μm、500μm、710μmの篩をセットし、アズワン製ステンレスボール(3/8インチ)を用意し、それぞれの篩に3個ずついれた。回収した吸収材を710μmの篩上に入れ、スパチュラにて薄く広げた。アズワン株式会社製のミニ篩振とう機(MVS−1)のメモリ9の設定にて3分間篩をかけた。振とう機から受けと篩をはずし、20回タッピングを行った。その後、ミニ篩振とう機(MVS−1)にセットし、メモリ9の設定にて3分間篩をかけた。100μmを通過したものを脱離量とみなし、割合(脱離率)を計算した。
(10) Aggregate amount, removal rate of hydrophilic fiber A sieve (manufactured by AS ONE Co., Ltd.) having an aperture of 100 μm, 300 μm, 500 μm, 710 μm, 1.4 mm, 2 mm, and 2.8 mm and a diameter of 75 mm is prepared. A set of 2.8 mm sieve, 2 mm sieve, 1.4 mm sieve, 710 μm sieve, and a stack of stainless steel balls (3/8 inch) made by AS ONE Co., Ltd. I put 3 each. About 1.0 g of absorbent material was put on a sieve having a mesh opening of 2.8 mm. The absorbent material was spread thinly with a spatula. A sieve was applied for 3 minutes with the setting of the memory 9 of a mini sieve shaker (MVS-1) manufactured by AS ONE Corporation. The receiver and sieve were removed from the shaker, and tapping was performed 20 times. Then, it set to the mini sieve shaker (MVS-1) and sifted for 3 minutes by the setting of the memory 9. The weight of each sieve is measured, and the weight of the absorbent material remaining on the sieve is measured. The total amount of the absorbent material remaining on all the sieves was regarded as the amount of agglomerates, and the value obtained by dividing this by the charged weight was taken as the agglomerate ratio. In this measurement, loosely entangled materials are decomposed by the stainless balls, so that only hard aggregates can be quantified.
The remaining absorbent material was collected. A sieve having openings of 100 μm, 300 μm, 500 μm, and 710 μm was set, and aswan stainless steel balls (3/8 inch) were prepared. Three pieces were put in each sieve. The collected absorbent material was put on a 710 μm sieve and spread thinly with a spatula. A sieve was applied for 3 minutes with the setting of the memory 9 of a mini sieve shaker (MVS-1) manufactured by AS ONE Corporation. The receiver and sieve were removed from the shaker, and tapping was performed 20 times. Then, it set to the mini sieve shaker (MVS-1) and sifted for 3 minutes by the setting of the memory 9. The amount passing through 100 μm was regarded as the amount of desorption, and the ratio (desorption rate) was calculated.
(11)Dry粒径、及びWet粒径の測定
測定は25℃に温度管理された部屋で行った。日機装株式会社製のレーザー回折・散乱式粒度分析計「Microtrack MT3300EXII」を用いて光散乱方式にてピークトップの粒子径を測定した。光学台MT3000II、透過設定、屈折率1.54、非球状、測定時間30秒で体積分布としての粒径分布を測定したグラフからピークトップの粒子径を読み取った。乾燥状態では、日機装株式会社製の自動試料供給機(TDFII)を使用して、付属の吸引機の設定弱で吸引しながら測定を行う。Wet状態では、日機装株式会社製の自動試料循環器を使用し、エタノール溶媒中にて超音波分散を行った後に測定を行った。乾燥状態で測定した粒径をDry粒径、エタノール溶媒中で測定した粒径をWet粒径とした。
(11) Measurement of Dry particle size and Wet particle size Measurement was performed in a room temperature-controlled at 25 ° C. Using a laser diffraction / scattering particle size analyzer “Microtrack MT3300EXII” manufactured by Nikkiso Co., Ltd., the particle size of the peak top was measured by a light scattering method. The particle diameter at the peak top was read from a graph in which the particle size distribution as a volume distribution was measured at an optical bench MT3000II, transmission setting, refractive index 1.54, non-spherical, measurement time 30 seconds. In the dry state, measurement is performed using an automatic sample feeder (TDFII) manufactured by Nikkiso Co., Ltd. while suctioning with a weak setting of the attached suction machine. In the wet state, an automatic sample circulator manufactured by Nikkiso Co., Ltd. was used, and measurement was performed after ultrasonic dispersion in an ethanol solvent. The particle size measured in a dry state was defined as Dry particle size, and the particle size measured in an ethanol solvent was defined as Wet particle size.
(12)タップ密度の測定
アズワン株式会社製の5mLのメスシリンダーを用意し質量を測定した。吸収性複合体1gをイワタニ製ラボミルサーに投入して1秒間ミキシングを行い、凝集をほぐした後、メスシリンダーに0.2mL加え、5回タッピングを行った。この操作を繰り返し、2mLになるまで吸収性複合体をメスシリンダーに充填した。2mLの吸収性複合体を充填したメスシリンダーの質量を測定し、メスシリンダー自体の質量をさし引くことで、吸収性複合体の質量を測定した。吸収性複合体の質量を2で割ることにより、タップ密度(g/mL)を算出した。
(12) Measurement of tap density A 5 mL graduated cylinder made by AS ONE Co., Ltd. was prepared and the mass was measured. 1 g of the absorbent composite was put into a lab miller manufactured by Iwatani and mixed for 1 second to loosen the agglomerate, and then 0.2 mL was added to the graduated cylinder and tapped five times. This operation was repeated, and the absorbent complex was filled in a graduated cylinder until 2 mL was reached. The mass of the graduated cylinder filled with 2 mL of the absorbent complex was measured, and the mass of the absorbent complex was measured by subtracting the mass of the graduated cylinder itself. The tap density (g / mL) was calculated by dividing the mass of the absorbent composite by 2.
(13)塊度の測定
MATSUNAMI MICRO SLIDE GLASS(品番S911)、厚み1mm、縦76mm、横52mmのスライドガラス2枚の間に、吸収材0.25gを、スパチュラを用いて均一に配置した。ただし、ガラスの端部から5mm以内の部分には吸収材を配置しないこととした。スライドガラスの下部より均一な光を当てて、スケールを設置し、デジタルカメラにて写真を撮影した。影になる0.5mm以上の塊の数を目視でカウントした。塊には、吸収材中の凝集物のほか、絡み合ったものも含まれる。塊の合計数が20個以下の場合はa、21個以上50個以下の場合はb、51個以上100個以下の場合をc、101個以上のものをdとした。
(13) Measurement of mass The absorbent material 0.25 g was uniformly arranged between two slide glasses having a thickness of MATUNAMI MICRO SLIDE GLASS (product number S911), a thickness of 1 mm, a length of 76 mm, and a width of 52 mm using a spatula. However, the absorbent material was not disposed in a portion within 5 mm from the edge of the glass. A uniform light was applied from the bottom of the slide glass, a scale was set up, and photographs were taken with a digital camera. The number of lumps of 0.5 mm or more that were shaded was counted visually. In addition to the aggregates in the absorbent material, the mass includes entangled materials. When the total number of lumps was 20 or less, it was a, when 21 or more and 50 or less, b, when 51 or more and 100 or less, c, and 101 or more, d.
(14)ゼータ電位の測定
吸収材のうち100μm〜200μmの成分を篩によって回収した。凝集物が存在する場合については、ラボミルサーにて粉砕を行ったのちに回収を行った。日機装株式会社製のStabinoを用いて、イソプロピルアルコール溶媒中でゼータ電位の測定を行った。吸収材0.1gを10mLのイソプロピルアルコール中に分散させた。測定は3分間、Statモードで行った。30秒程度で値が安定するため、その値をゼータ電位とした。
(14) Measurement of zeta potential Among the absorbent material, 100 μm to 200 μm components were collected by a sieve. In the case where an agglomerate was present, collection was performed after pulverization with a lab miller. Using Stabino made by Nikkiso Co., Ltd., zeta potential was measured in isopropyl alcohol solvent. Absorbent 0.1 g was dispersed in 10 mL of isopropyl alcohol. The measurement was performed in Stat mode for 3 minutes. Since the value stabilized in about 30 seconds, the value was set as the zeta potential.
(15)表面露出の観察
吸収性複合体の表面露出の有無は、光学顕微鏡又は電子顕微鏡により写真を撮影することにより判断する。吸収性複合体の粒子500個を観察し、吸収性樹脂の表面が露出している吸収性複合体粒子の数が50個以下である場合には、表面露出なしとする。
(16)形状パラメーターの測定
日本レーザー株式会社製の動的画像法粒度分布・形状評価装置QICPICシステムを使用して行った。測定レンジはM6、分散ユニットは気流式RODOS/Lを用いて行った。計算モードは面積円相当径、サンプル密度設定1g/mL、測定濃度0.03%、分散圧1.00bar、集塵38.00mbar、回転100%、フィーダーはVIBRIモードで送りは70%にて行った。フィーダー上部に2mmの目開きの篩を用意し、そこにアズワン製の3/8インチのステンレスボールを7個のせ、その上にサンプルを入れることで分散されながらフィードされるようにした。日本レーザー株式会社製のソフトにより、円形度、凸凹度、伸度、直線度、アスペクト比を計算し、Wet粒径のときの値を求めた。実施例で使用している親水性繊維としてKCフロック「W−50GK」について、実施例、比較例の吸収性複合体の粒子径に近く、かつ、観測数を確保できた粒子径である150μmの円形度、凸凹度、伸度、直線度、及びアスペクト比を計測したところ、それぞれ、円形度0.45、凸凹度0.56、伸度0.09、直進度0.83及びアスペクト比0.44であった。
(15) Observation of surface exposure The presence or absence of surface exposure of the absorbent composite is determined by taking a photograph with an optical microscope or an electron microscope. When 500 particles of the absorbent composite are observed and the number of the absorbent composite particles on which the surface of the absorbent resin is exposed is 50 or less, the surface is not exposed.
(16) Measurement of shape parameters A dynamic imaging method particle size distribution / shape evaluation apparatus QICPIC system manufactured by Japan Laser Co., Ltd. was used. The measurement range was M6, and the dispersion unit was an airflow type RODOS / L. Calculation mode is equivalent to area circle diameter, sample density setting 1g / mL, measured concentration 0.03%, dispersion pressure 1.00bar, dust collection 38.00mbar, rotation 100%, feeder is VIBRI mode and feed is 70% It was. A sieve with an opening of 2 mm was prepared at the top of the feeder, and 7 pieces of 3/8 inch stainless steel balls made by ASONE were put on it, and the sample was put on it to feed while being dispersed. Circularity, unevenness, elongation, linearity, and aspect ratio were calculated by software manufactured by Nippon Laser Co., Ltd., and values at the time of Wet particle size were obtained. About KC floc “W-50GK” as the hydrophilic fiber used in the examples, the particle diameter is 150 μm, which is close to the particle diameters of the absorbent composites of the examples and comparative examples, and the number of observations can be secured. When the circularity, unevenness, elongation, linearity, and aspect ratio were measured, the circularity was 0.45, the unevenness was 0.56, the elongation was 0.09, the straightness was 0.83, and the aspect ratio was 0.00. 44.
(17)濡れ張力の測定
和光純薬工業株式会社製の濡れ張力標準液を35〜55(mN/m)まで2(mN/m)刻みに準備し、プラスチック製のシャーレ上に各5mLずつ加えた。吸収材1粒をスパチュラにてとり、液から3cmの高さから、液の上に落した。このとき、すぐさま沈んだ場合は濡れたものとし、はじいて流れたものを濡れなかったものとした。吸収材10粒を測定したときに、7個以上濡れることのできたものの最大の数値の濡れ張力標準液の値を濡れ張力とした。
なお、吸収材は目開き500μmの篩を通過するものを使用して評価することとした。凝集物でこれより大きいものに関しては、イワタニ社製ラボミルサーで粉砕を行い目開き500μmの篩を通過する大きさにしてから評価を行った。
(17) Wetting tension measurement Wet tension standard solution manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. is prepared in increments of 2 (mN / m) from 35 to 55 (mN / m), and 5 mL each is added on a plastic petri dish. It was. One absorbent material was taken with a spatula and dropped onto the liquid from a height of 3 cm from the liquid. At this time, if it immediately sank, it was assumed that it was wet, and what repelled it was not wet. When 10 particles of the absorbent material were measured, the maximum value of the wetting tension standard solution that was able to wet 7 or more was taken as the wetting tension.
The absorbent material was evaluated using a material that passed through a sieve having an opening of 500 μm. The aggregates larger than this were evaluated after pulverization with a laboratory miller manufactured by Iwatani Co., Ltd., and a size that passed through a sieve having an opening of 500 μm.
(18)血液に対する吸収性樹脂の吸収倍率及び血液保液倍率の測定;Tea−bag法
Tea−bagの質量G(g)を測定した。吸収材をH(g)(0.1990g〜0.2010g)量りとり、該Tea−bagに均一に入れた。血液を未開封の状態で32℃の温浴につけて温調した。血液を100mLの広口のプラスチック製のボトルに移し変えて、そのまま温調を続けた。プラスチック製のボトルを、あわ立たないように回して、血液の固形成分が均一になるように調整した。ピペットマン(ギルソン社製)を10mLに設定し、血液の固形成分が均一になるようにピペットの先端でプラスチック製ボトル中の血液を泡立たないように攪拌しながら、10mLの血液をとり、直径90mmのプラスチック製シャーレ中に手早く入れ、ここにTea−bagを浸漬した。5分おきに、Tea−bagを裏返して、満遍なく血液に接触するようにした。30分後、Tea−bagを取り出し、加重をかけない状態でキムタオルにて包み込み、周囲に付着している血液をふき取る。その後、新しいキムタオルにてTea−bagを包み込み、アクリル板(アズワン株式会社製 500mm×500mm、厚み2mm)を、100mm×100mmの大きさに切りとり、該アクリル板をTea−bagを包み込んだキムタオルの上に設置し、1kgの加重をかけることで1分間、加圧した。加圧後、Tea−bagの質量I(g)を測定した。その後、Tea−bagをキムタオルに包み込み、サンプルがTea−bagの穴から出てこない程度の力をかけてサンプルを揉み、キムタオルに付着する血液が0.05g以下になるまで繰り返した。その後、重量を測定し、質量J(g)を測定した。血液吸収倍率及び血液保液倍率の測定それぞれに対して、ブランクとして前記と同様の操作を、質量G’(g)のTea−bagに吸収材を入れない状態で行い、最終的なTea−bagの質量をそれぞれ測定し質量K(g)及び質量L(g)とした。下記式(5−1)に従い血液吸収倍率を算出し、下記式(5−2)に従い血液保液倍率を算出した。測定は3回行い、平均値を血液保液倍率とした。
血液吸収倍率(g/g)=(I−K×G/G’−H)/H (5−2)
血液保液倍率(g/g)=(J−L×G/G’−H)/H (5−2)
(18) Measurement of absorption capacity of blood-absorbing resin and blood retention ratio; Tea-bag method The mass G (g) of Tea-bag was measured. The absorbent was weighed H (g) (0.1990 g to 0.2010 g) and put uniformly into the Tea-bag. The blood was placed in a 32 ° C. warm bath in an unopened state to adjust the temperature. The blood was transferred to a 100 mL wide-mouth plastic bottle and temperature control was continued. The plastic bottle was turned so as not to be confused and adjusted so that the solid components of the blood were uniform. Set Pipetteman (Gilson) to 10 mL, take 10 mL of blood while stirring so that the blood in the plastic bottle does not foam at the tip of the pipette so that the solid components of the blood are uniform, and with a diameter of 90 mm The tea-bag was immersed in a plastic petri dish quickly. Every 5 minutes, the Tea-bag was turned over to allow it to contact the blood evenly. After 30 minutes, the Tea-bag is taken out, wrapped in a Kim towel without applying a weight, and the blood adhering to the surroundings is wiped off. After that, wrap the Tea-bag with a new Kim towel, cut an acrylic plate (500 mm x 500 mm, thickness 2 mm, manufactured by AS ONE Co., Ltd.) into a size of 100 mm x 100 mm, and place the acrylic board on the Kim towel wrapped with Tea-bag. And pressurized for 1 minute by applying a weight of 1 kg. After pressurization, the mass I (g) of Tea-bag was measured. Thereafter, Tea-bag was wrapped in Kim towel, the sample was applied with a force that does not allow the sample to come out of the hole in Tea-bag, and repeated until the blood adhering to Kim towel was 0.05 g or less. Then, the weight was measured and the mass J (g) was measured. For each measurement of the blood absorption ratio and the blood retention ratio, the same operation as described above was performed as a blank with no absorbent in the Tea-bag of the mass G ′ (g), and the final Tea-bag The mass of each was measured and set as mass K (g) and mass L (g). The blood absorption rate was calculated according to the following formula (5-1), and the blood retention rate was calculated according to the following formula (5-2). The measurement was performed three times, and the average value was defined as the blood retention rate.
Blood absorption rate (g / g) = (I−K × G / G′−H) / H (5-2)
Blood retention ratio (g / g) = (J−L × G / G′−H) / H (5-2)
(19)擬似ナプキン試験(面積及び濡れ性の評価)
日本製紙クレシア社製のペーパータオル(品名クレシアEFハンドタオル SOFT TYPE200、2枚重ね)を重ねてある2枚を1枚ずつにわけ、115mm〜218mmの大きさに切り取った。切り取ったペーパータオルを3枚重ねたものを2つ(合計6枚)用意した。
アクリル板上にマジックにて218mm×230mmの長方形の区画の印をつけ、印の内部に0.592gの吸収材を均一に散布した。吸収材が凝集している場合については、目開き710μmの篩上に吸収材を配置し、手でこすりながら分散させて均一に散布した。
3枚重ねのペーパータオルに約1.0gの水を霧吹きにて均一に散布した含水状態のペーパータオルを、アクリル板上の吸収材の上に配置し、この上に金属板を配置した。アクリル板の金属板を持ち、吸収材が上側、ペーパータオルが下側になるように裏返した後、アクリル板の上から、加重をかけて吸収材をペーパータオルに転写し、アクリル板をはずした。アクリル板に吸収材が付着した場合については、回収し、再度、ペーパータオル上に均一になるように散布した。ペーパータオル上に吸収材が配置された状態のものの上に、さらに3枚重ねのペーパータオルを設置し、その上にアクリル板を設置し、1kgの加重をかけ5分間放置した。その後、加重をかけたままで、120℃の窒素雰囲気のオーブンに入れて120℃にて15分乾燥させることで、吸収材が擬似接着したシートを得た。
直径2cmの孔をあけた厚さ2mmのアクリル板を用意し、上記シートの上に配置して、孔をはさむ形で1kgの錘を2個配置した。
未開封の状態で、血球成分、血小板、血漿成分が均一になるようにあわ立たない程度に攪拌を行った後に30〜32℃の温浴につけて温調した血液を、100mLの広口のプラスチック製のボトルに移し変えて、そのまま温調を続けた。プラスチック製のボトルを、あわ立たないように回して、血液の固形成分が均一になるようにした。ピペットマン(ギルソン社製)を2mLに設定し、ピペットの先端でプラスチック製ボトル中の血液を泡立たないように攪拌しながら2mLの血液をとり、アクリル板の孔からシートに吸収させた。血液をかけてから2分後にシート上で広がった面積を計測した。なお、面積の計測は、2分後にデジタルカメラにて定規と一緒に写真を撮り、画像処理により実面積を算出することで行った。
5分後に錘及びアクリル板をはずし、ペーパータオルをあけて吸収材がある層を観察した。血液によって濡れている吸収材は赤〜暗赤色になり、濡れていない吸収材は白色のまま残存する。血液が濡れ広がった部分(ペーパータオルが赤くなっている部分)において、濡れていない吸収材がない場合を−2、濡れていない吸収材の分布幅が外側から5mm以下かつまばらな場合を−1、外周部に濡れていない吸収材の分布幅が外側5mm以下の場合を0、外周部に濡れていない吸収材の分布幅が外側から1cm以下の場合を1、外周部に濡れていない吸収材の分布幅が1cm以上かつ、濡れていない吸収材の分布面積が、血液が濡れ広がった部分の面積の30%未満である場合を2、濡れていない吸収材が血液が濡れ広がった部分の面積の30%以上の広さに分布している場合を3として判定した。
(19) Pseudo napkin test (evaluation of area and wettability)
Two paper towels made by Nippon Paper Crecia Co., Ltd. (product name Crecia EF Hand Towel SOFT TYPE 200, two-layered) were divided into one sheet and cut into a size of 115 mm to 218 mm. Two pieces (three pieces in total) of three sheets of cut paper towels were prepared.
A rectangular section of 218 mm × 230 mm was marked on the acrylic plate with a magic, and 0.592 g of absorbent material was uniformly dispersed inside the mark. In the case where the absorbent material is agglomerated, the absorbent material was placed on a sieve having an aperture of 710 μm, dispersed while being rubbed by hand, and evenly dispersed.
A water-containing paper towel obtained by uniformly spraying about 1.0 g of water on a three-layer paper towel by spraying was placed on an absorbent on an acrylic plate, and a metal plate was placed thereon. After holding the metal plate of the acrylic plate and turning it over so that the absorbent material was on the upper side and the paper towel on the lower side, the absorbent material was transferred onto the paper towel by applying a load from the top of the acrylic plate, and the acrylic plate was removed. When the absorbent material adhered to the acrylic plate, it was collected and again sprayed on the paper towel so as to be uniform. Three more paper towels were placed on the paper towel on which the absorbent material was placed, an acrylic plate was placed on top of it, and a weight of 1 kg was applied and left for 5 minutes. Then, with the load applied, the sheet was placed in an oven at 120 ° C. in a nitrogen atmosphere and dried at 120 ° C. for 15 minutes to obtain a sheet on which the absorbent material was pseudo-bonded.
An acrylic plate having a thickness of 2 mm with a hole having a diameter of 2 cm was prepared and placed on the sheet, and two 1 kg weights were placed in a shape sandwiching the holes.
Made of 100mL wide-mouthed plastic after unmixed blood cells, platelets, and plasma components after stirring to such an extent that they would not become homogeneous, and then tempering the blood in a 30-32 ° C warm bath. I transferred it to a bottle and continued temperature control. The plastic bottle was turned so as not to be disturbed, so that the solid components of the blood were uniform. Pipetman (Gilson) was set at 2 mL, and 2 mL of blood was taken while stirring so that the blood in the plastic bottle did not bubble with the tip of the pipette, and absorbed into the sheet from the hole of the acrylic plate. The area spread on the sheet was measured 2 minutes after applying the blood. The area was measured by taking a picture with a ruler with a digital camera after 2 minutes and calculating the actual area by image processing.
After 5 minutes, the weight and the acrylic plate were removed, a paper towel was opened, and the layer with the absorbent material was observed. The absorbent material wetted by blood turns from red to dark red, and the absorbent material not wetted remains white. -2 when there is no absorbent material that is not wet in the part where the blood spreads wet (the part where the paper towel is red), -1, when the distribution width of the absorbent material that is not wet is 5 mm or less and sparse from the outside. 0 when the distribution width of the absorbent material not wetted on the outer periphery is 5 mm or less outside, 1 when the distribution width of the absorbent material not wetted on the outer periphery is 1 cm or less from the outside, and 1 of the absorbent material not wetted on the outer periphery 2 when the distribution width is 1 cm or more and the distribution area of the absorbent material which is not wet is less than 30% of the area of the blood spread part, the area of the part where the blood is spread wet The case where it was distributed in an area of 30% or more was determined as 3.
(20)短時間リウェット法
縦10cm、横5cmの面積に、0.8gの吸収材を均一に散布し、その上にユニチャーム社製「ライフリーさわやかパット20cc用」から回収した表面シートを配置し、セロハンテープにて四隅を貼り付け固定することで吸収体とした。
吸収体に5mLの生理食塩水を5秒間で滴下し、30秒後に、吸収体上に予め質量を測っておいたろ紙を載せ、ろ紙の上に1.96kgの錘を載せ加重をかけた。この状態で10秒間放置した後に、ろ紙を取り除き、ろ紙の重さを測り、元の質量から増加した質量をリウェット量とした。本測定では測定までの時間が短いため、測定値は吸収速度の指標となる。
(20) Short-time rewet method 0.8g of absorbent material is uniformly spread over an area of 10cm in length and 5cm in width, and a top sheet recovered from Unicharm's "For Lifely Refreshing Pat 20cc" is placed on it. The absorber was made by attaching and fixing the four corners with cellophane tape.
5 mL of physiological saline was dropped onto the absorbent for 5 seconds, and 30 seconds later, a filter paper having been weighed in advance was placed on the absorbent, and a weight of 1.96 kg was placed on the filter paper and applied with a weight. After leaving in this state for 10 seconds, the filter paper was removed, the filter paper was weighed, and the mass increased from the original mass was taken as the rewet amount. In this measurement, since the time to measurement is short, the measured value is an index of the absorption rate.
(21)長時間リウェット法
液を滴下してから10分後にろ紙を載せるという以外は、短時間リウェット法と同様の方法で測定した。本測定では吸収に十分な時間をかけることができるため、測定値はドライ感の指標となる。
(21) Long-time rewet method The measurement was performed in the same manner as the short-time rewet method, except that the filter paper was placed 10 minutes after the liquid was dropped. In this measurement, since sufficient time can be taken for absorption, the measured value is an indicator of dry feeling.
〔製造例1〕
(アクリル酸の中和によるアクリル酸アンモニウムの調製)
アクリル酸は和光純薬工業株式会社製、試薬特級品を使用した。アクリル酸は使用する前に蒸留を行い、重合禁止剤を除去してから使用した。次に、アクリル酸100kgを水297.22kgに溶解した。この水溶液を氷浴にて冷却し、液温30℃以下に保ちながら、25質量%のアンモニア水溶液75.56kgを攪拌しながら徐々に加え、40質量%の80mol%中和アクリル酸アンモニウム水溶液を得た。
[Production Example 1]
(Preparation of ammonium acrylate by neutralization of acrylic acid)
Acrylic acid was a reagent-grade product manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Acrylic acid was used after distillation before use to remove the polymerization inhibitor. Next, 100 kg of acrylic acid was dissolved in 297.22 kg of water. This aqueous solution was cooled in an ice bath, and while maintaining the liquid temperature at 30 ° C. or lower, 75.56 kg of 25 mass% ammonia aqueous solution was gradually added with stirring to obtain 40 mass% 80 mol% neutralized ammonium acrylate aqueous solution. It was.
〔製造例2〕
(アクリル酸の中和によるアクリル酸ナトリウムの調製)
アクリル酸は和光純薬工業株式会社製、試薬特級品を使用した。アクリル酸は使用する前に蒸留を行い、重合禁止剤を除去してから使用した。次に、アクリル酸100kgを水43.2kgに溶解した。この水溶液を氷浴にて冷却し、液温30℃以下に保ちながら、25質量%の水酸化ナトリウム水溶液166.7kgを攪拌しながら徐々に加え、40質量%の75mol%中和のアクリル酸ナトリウム水溶液を得た。
[Production Example 2]
(Preparation of sodium acrylate by neutralization of acrylic acid)
Acrylic acid was a reagent-grade product manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Acrylic acid was used after distillation before use to remove the polymerization inhibitor. Next, 100 kg of acrylic acid was dissolved in 43.2 kg of water. This aqueous solution was cooled in an ice bath, and while maintaining the liquid temperature at 30 ° C. or lower, 166.7 kg of a 25% by mass sodium hydroxide aqueous solution was gradually added with stirring, and 40% by mass of 75 mol% neutralized sodium acrylate An aqueous solution was obtained.
〔製造例3〕
製造例1のアクリル酸アンモニウム水溶液300kgに、トリメチロールプロパントリアクリレートを0.024kg添加した後、光重合開始剤として、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン0.0067kg及び過硫酸アンモニウム0.0033kg添加した単量体溶液を10℃に冷却し、窒素ガスでバブリングすることにより脱気し、反応系中を窒素置換した。この時、溶存酸素は1ppm以下となった。この単量体水溶液を厚みが20mmとなるようにステンレス製のバットに入れ、高圧水銀ランプ(SEN EngineeringCO,Ltd.製 MUMK−20−25XE、20W、発光長253nm;これを3台使用)を用いて、2分間紫外線を照射した(光量 684mJ/cm2)。内部温度は13℃から開始して最高到達温度は約90℃であった。その後、単量体が重合して得られたゲル(含水した吸収性樹脂)を取り出し粗解砕を行ってから130℃の熱風乾燥機を用いて2時間乾燥させて硬化物を得た。硬化物をホモジナイザーにて粉砕したものを吸収性樹脂(1)とした。
[Production Example 3]
After adding 0.024 kg of trimethylolpropane triacrylate to 300 kg of the ammonium acrylate aqueous solution of Production Example 1, as a photopolymerization initiator, 0.0067 kg of 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one and The monomer solution added with 0.0033 kg of ammonium persulfate was cooled to 10 ° C. and degassed by bubbling with nitrogen gas, and the reaction system was purged with nitrogen. At this time, dissolved oxygen became 1 ppm or less. This aqueous monomer solution is placed in a stainless steel vat so that the thickness is 20 mm, and a high-pressure mercury lamp (MENK-20-25XE, 20 W, emission length 253 nm; manufactured by SEN EngineeringCO, Ltd .; three units are used) is used. Then, ultraviolet rays were irradiated for 2 minutes (light amount: 684 mJ / cm 2 ). The internal temperature started from 13 ° C and the maximum temperature reached was about 90 ° C. Thereafter, the gel (water-absorbing absorbent resin) obtained by polymerizing the monomer was taken out and roughly crushed, and then dried for 2 hours using a 130 ° C. hot air dryer to obtain a cured product. A product obtained by pulverizing the cured product with a homogenizer was designated as an absorbent resin (1).
〔製造例4〕
吸収性樹脂(1)50kgに、架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルを0.125kg、水を3kg、シリカを0.3kg添加し、混合した後、25℃で1時間真空乾燥させた樹脂を吸収性樹脂(2)とした。次いで、吸収性樹脂(2)を、180℃の熱風乾燥機を用いて10分加熱した樹脂を吸収性樹脂(3)とした。
[Production Example 4]
Absorbing resin (1) 0.125 kg of ethylene glycol diglycidyl ether, 3 kg of water and 0.3 kg of silica as a cross-linking agent was added to 50 kg and mixed, and then the resin that had been vacuum-dried at 25 ° C. for 1 hour was absorbed. Resin (2). Next, a resin obtained by heating the absorbent resin (2) for 10 minutes using a hot air dryer at 180 ° C. was used as the absorbent resin (3).
〔製造例5〕
製造例1のアクリル酸アンモニウム水溶液に代えて、製造例2のアクリル酸ナトリウム水溶液300kgを用いた以外は製造例3と同様に操作して、吸収性樹脂(4)を作製した。
[Production Example 5]
An absorbent resin (4) was produced in the same manner as in Production Example 3 except that 300 kg of the sodium acrylate aqueous solution in Production Example 2 was used instead of the ammonium acrylate aqueous solution in Production Example 1.
〔製造例6〕
吸収性樹脂(4)50kgに、架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルを0.125kg、水を3kg、シリカを0.3kg添加し、混合した後、25℃で1時間真空乾燥させた樹脂を吸収性樹脂(5)とした。次いで、吸収性樹脂(5)を、180℃の熱風乾燥機を用いて10分加熱した樹脂を吸収性樹脂(6)とした。
[Production Example 6]
Absorbing resin (4) 50 kg, 0.125 kg of ethylene glycol diglycidyl ether, 3 kg of water and 0.3 kg of silica as a cross-linking agent were added and mixed, and then the resin dried in vacuum at 25 ° C for 1 hour was absorbed. Resin (5). Next, the resin obtained by heating the absorbent resin (5) for 10 minutes using a hot air dryer at 180 ° C. was designated as the absorbent resin (6).
それぞれの吸収性樹脂について、篩わけにより粒子径106〜300μmの樹脂を回収して測定した結果を以下の表1に示した。 Table 1 below shows the results obtained by collecting and measuring the resin having a particle size of 106 to 300 μm by sieving for each absorbent resin.
吸収性樹脂は加熱により性能が変化する。吸収性樹脂(3)及び(6)に関しては、一般の吸収体に使用する場合に好ましい加熱条件にて加熱したものである。 The performance of the absorbent resin is changed by heating. The absorbent resins (3) and (6) are heated under preferable heating conditions when used for general absorbents.
本実施形態に係る吸収性複合体の製造方法の乾燥工程においては、加熱を行う。吸収性樹脂と親水性繊維とが接触した状態で脱水乾燥(加熱)が行われると、親水性繊維と吸収性樹脂とが直接接着する。吸収性複合体の製造時においては、吸収性樹脂同士の接触がなく均一であることと、親水性繊維の効果により、吸収性樹脂単独の場合よりも、低温短時間の加熱で高い性能を発揮することができる。また、このとき、吸収性樹脂の外表面における中和率も効率的に低下させることができる。すなわち、本実施形態に係る吸収性複合体の製造方法において、吸収性樹脂(1)又は(2)を使用する場合には、得られる吸収性複合体の該表面における中和率が、吸収性樹脂(3)と同程度の中和率になる。吸収性樹脂(3)のように、中和率が一定以下になるとアンモニアの揮発速度が遅くなり、塩濃度はほとんど低下しない。 In the drying step of the method for producing an absorbent composite according to this embodiment, heating is performed. When dehydration drying (heating) is performed in a state where the absorbent resin and the hydrophilic fiber are in contact with each other, the hydrophilic fiber and the absorbent resin are directly bonded. When manufacturing an absorbent composite, it is uniform with no contact between the absorbent resins, and due to the effects of hydrophilic fibers, it exhibits higher performance with heating at a lower temperature and shorter time than the case of the absorbent resin alone. can do. Moreover, the neutralization rate in the outer surface of an absorptive resin can also be reduced efficiently at this time. That is, in the method for producing an absorbent composite according to this embodiment, when the absorbent resin (1) or (2) is used, the neutralization rate on the surface of the resulting absorbent composite is determined by the absorbency. The neutralization rate is about the same as that of the resin (3). As in the case of the absorbent resin (3), when the neutralization rate is below a certain level, the volatilization rate of ammonia becomes slow and the salt concentration hardly decreases.
(実施例1)
親水性繊維として、日本製紙ケミカル社製のKCフロック「W−50GK」(平均粒子径:測定値91μm、メーカーカタログ記載値45μm)を準備し、マイクロスコープで100本の繊維を観察して画像解析を行い、繊維長及び繊維径を算出した。「W−50GK」の平均繊維径は17μm、平均繊維長は174μmであった。吸収性樹脂(1)のうち、篩を用いて、100〜300μmの範囲を回収した。篩分けによる吸収性樹脂の平均粒径は190μmであった。なお、繊維と同様に光散乱による吸収性樹脂の平均粒子径は271μmと観測された。
Example 1
As a hydrophilic fiber, KC Flock “W-50GK” (average particle diameter: measured value 91 μm, manufacturer catalog value 45 μm) manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd. is prepared, and 100 fibers are observed with a microscope and image analysis is performed. The fiber length and the fiber diameter were calculated. “W-50GK” had an average fiber diameter of 17 μm and an average fiber length of 174 μm. Of the absorbent resin (1), a range of 100 to 300 μm was collected using a sieve. The average particle diameter of the absorbent resin by sieving was 190 μm. In addition, the average particle diameter of the absorptive resin by light scattering was observed to be 271 μm as in the case of the fiber.
「W−50GK」1gをイワタニ製のラボミルサー(20000rpm)にて3秒間分散させた後、スプレーで水1gを噴霧し、ラボミルサーにて更に3秒間攪拌し、ラボミルサーの壁面に張り付いた「W−50GK」をスパチュラにてかきとり、再び攪拌を3秒間行った。これを5回繰り返し、「W−50GK」を均一に含水させた。次いで、含水した「W−50GK」をスパチュラにてかきとり、ラボミルサー中の端の部分によせ、吸水性樹脂(1)2gを含水した「W−50GK」と接触しないようにラボミルサー中に配置した後、両者を5秒間混合した。混合開始した瞬間に含水セルロースと吸収性樹脂を巻き上げて瞬時に混合された後は、混合物はミキサーの羽の回転による影響はほとんど受けない状態で、ミルサー内部の空間の上部を緩やかに回転していた。混合物をラボミルサーから取り出し、窒素気流下のオーブンにて150℃で10分間乾燥させた。
2500ppmのエチレングリコールジグリシジルエーテルをイソプロパノールに溶解したイソプロパノール溶液を準備した。乾燥した混合物3gに対し、8gのイソプロパノール溶液を散布し風乾させた後、窒素気流下のオーブンにて150℃で10分間加熱することにより表面架橋を行い吸収性複合体を得た。得られた吸収性複合体の評価結果を表2に示す。また、図2、図3及び図4に、得られた吸収性複合体の走査型電子顕微鏡写真を示す。
After 1 g of “W-50GK” was dispersed with Iwatani Lab Miller (20000 rpm) for 3 seconds, 1 g of water was sprayed with the spray, and the mixture was further stirred for 3 seconds with the Lab Miller. 50GK "was scraped off with a spatula, and stirring was performed again for 3 seconds. This was repeated 5 times to uniformly contain “W-50GK”. Next, after scraping the water-containing “W-50GK” with a spatula and placing it in the lab miller so that it does not come into contact with the “W-50GK” water-containing 2 g of the water-absorbent resin (1) by the end part in the lab miller. Both were mixed for 5 seconds. After the water-containing cellulose and absorbent resin are rolled up at the moment when mixing is started and the mixture is instantaneously mixed, the mixture is not affected by the rotation of the mixer wings and is gently rotating in the upper part of the space inside the miller. It was. The mixture was removed from the lab miller and dried in an oven under a nitrogen stream at 150 ° C. for 10 minutes.
An isopropanol solution in which 2500 ppm of ethylene glycol diglycidyl ether was dissolved in isopropanol was prepared. After 3 g of the dried mixture was sprayed with 8 g of isopropanol solution and air-dried, it was subjected to surface crosslinking by heating at 150 ° C. for 10 minutes in an oven under a nitrogen stream to obtain an absorbent composite. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 2. Moreover, the scanning electron micrograph of the obtained absorptive composite is shown in FIG.2, FIG3 and FIG.4.
(実施例2)
「W−50GK」1gをイワタニ製のラボミルサー(20000rpm)にて3秒間分散させた後、スプレーで水1.2gを噴霧し、ラボミルサーにて更に3秒間攪拌し、ラボミルサーの壁面に張り付いた「W−50GK」をスパチュラにてかきとり、再び攪拌を3秒間行った。これを5回繰り返し、「W−50GK」を均一に含水させた。次いで、含水した「W−50GK」をスパチュラにてかきとり、ラボミルサー中の端の部分によせ、吸水性樹脂(1)2gを含水した「W−50GK」と接触しないようにラボミルサー中に配置した後、両者を5秒間混合した。混合開始した瞬間に含水セルロースと吸収性樹脂を巻き上げて瞬時に混合された後は、混合物はミキサーの羽の回転による影響はほとんど受けない状態で、ミルサー内部の空間の上部を緩やかに回転していた。混合物をラボミルサーから取り出し、窒素気流下のオーブンにて90℃で3時間乾燥させ、吸収性複合体を得た。得られた吸収性複合体の評価結果を表2に示す。
(Example 2)
After 1 g of “W-50GK” was dispersed for 3 seconds with a lab miller (20,000 rpm) manufactured by Iwatani, 1.2 g of water was sprayed with a spray, and the mixture was further stirred for 3 seconds with a lab miller, and adhered to the wall surface of the lab miller. “W-50GK” was scraped off with a spatula and stirred again for 3 seconds. This was repeated 5 times to uniformly contain “W-50GK”. Next, after scraping the water-containing “W-50GK” with a spatula and placing it in the lab miller so that it does not come into contact with the “W-50GK” water-containing 2 g of the water-absorbent resin (1) by the end part in the lab miller. Both were mixed for 5 seconds. After the water-containing cellulose and absorbent resin are rolled up at the moment when mixing is started and the mixture is instantaneously mixed, the mixture is not affected by the rotation of the mixer wings and is gently rotating in the upper part of the space inside the miller. It was. The mixture was taken out from the laboratory miller and dried in an oven under a nitrogen stream at 90 ° C. for 3 hours to obtain an absorbent composite. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 2.
(実施例3)
吸収性樹脂(4)から、篩分けにより100〜300μmを回収して使用した以外は、実施例1と同様の方法にて吸収性複合体を得た。得られた吸収性複合体の評価結果を表2に示す。
(Example 3)
From the absorbent resin (4), an absorbent composite was obtained in the same manner as in Example 1 except that 100 to 300 μm was recovered and used by sieving. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 2.
(実施例4)
親水性繊維として、日本製紙ケミカル社製のKCフロック「W−50GK」、吸収性樹脂として、吸収性樹脂(2)の100〜300μmの成分を使用する。
「W−50GK」1gをイワタニ製のラボミルサーにて3秒間分散させた後、スプレーで水1gを噴霧し、ラボミルサーにて更に3秒間攪拌し、ラボミルサーの壁面に張り付いた「W−50GK」をスパチュラにてかきとり、再び攪拌を3秒間行った。これを5回繰り返し、「W−50GK」を均一に含水させた。次いで、含水した「W−50GK」をスパチュラにてかきとり、ラボミルサー中の端の部分によせ、吸水性樹脂(2)2gを含水した「W−50GK」と接触しないようにラボミルサー中に配置した後、両者を5秒間混合した。混合物をラボミルサーから取り出し、窒素気流下のオーブンにて150℃で15分間乾燥させることにより、吸収性複合体を得た。予め吸収性樹脂に架橋剤が散布してあるため、脱水乾燥と同時に表面架橋を行っている。得られた吸収性複合体の評価結果を表2に示す。
Example 4
As the hydrophilic fiber, KC Flock “W-50GK” manufactured by Nippon Paper Chemical Co., Ltd. is used, and as the absorbent resin, the 100-300 μm component of the absorbent resin (2) is used.
Disperse 1 g of “W-50GK” for 3 seconds with Iwatani Lab Miller, spray 1 g of water with spray, stir for another 3 seconds with Lab Miller, and attach “W-50GK” attached to the wall of Lab Miller. The mixture was scraped with a spatula and stirred again for 3 seconds. This was repeated 5 times to uniformly contain “W-50GK”. Next, the water-containing “W-50GK” is scraped off with a spatula and placed in the lab miller so that it does not come into contact with the “W-50GK” water-containing 2 g of the water-absorbent resin (2) by the end part in the lab miller. Both were mixed for 5 seconds. The mixture was taken out from the laboratory miller and dried in an oven under a nitrogen stream at 150 ° C. for 15 minutes to obtain an absorbent composite. Since the cross-linking agent is sprayed on the absorbent resin in advance, surface cross-linking is performed simultaneously with dehydration drying. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 2.
(実施例5)
親水性繊維として、日本製紙ケミカル社製のKCフロック「W−100GK」を用いる他は、実施例1と同様の方法にて吸収性複合体を得た。なお、この繊維の平均粒子径は測定値67μm(メーカーカタログ値37μm)であった。得られた吸収性複合体の評価結果を表2に示す。
(Example 5)
An absorbent composite was obtained in the same manner as in Example 1 except that KC Flock “W-100GK” manufactured by Nippon Paper Chemical Co., Ltd. was used as the hydrophilic fiber. The average particle diameter of this fiber was a measured value of 67 μm (manufacturer catalog value of 37 μm). The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 2.
(実施例6)
親水性繊維として、旭化成ケミカルズ社製のセオラス「PHF20JP」を用いる他は実施例1と同様の方法にて吸収性複合体を得た。なお、この繊維の平均粒子径はメーカーカタログ値で20μmとなっている。得られた吸収性複合体の評価結果を表2に示す。
(Example 6)
As a hydrophilic fiber, an absorbent composite was obtained in the same manner as in Example 1 except that Theolas “PHF20JP” manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation was used. In addition, the average particle diameter of this fiber is 20 micrometers by a manufacturer catalog value. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 2.
(実施例7)
仕込み量を吸収性樹脂3g、親水性繊維1g、水1gとしたこと以外は実施例1と同様の方法で吸収性複合体を得た。得られた吸収性複合体の評価結果を表2に示す。
(Example 7)
An absorbent composite was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount charged was 3 g of the absorbent resin, 1 g of the hydrophilic fiber, and 1 g of water. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 2.
(実施例8) 仕込み量を吸収性樹脂1g、親水性繊維1g、水2.76gとしたこと以外は実施例1と同様の方法で吸収性複合体を得た。得られた吸収性複合体の評価結果を表2に示す。 (Example 8) An absorptive composite was obtained in the same manner as in Example 1 except that the charged amount was 1 g of absorbent resin, 1 g of hydrophilic fiber, and 2.76 g of water. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 2.
(実施例9)
篩い分けにて吸収性樹脂(1)のうち125μmを通過する成分のみを回収した。この樹脂の平均粒子径は65μmであった。この樹脂を使用したこと以外は、実施例1と同様の方法で吸収性複合体を得た。得られた吸収性複合体の評価結果を表2に示す。
Example 9
Only the component passing through 125 μm of the absorbent resin (1) was collected by sieving. The average particle size of this resin was 65 μm. An absorbent composite was obtained in the same manner as in Example 1 except that this resin was used. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 2.
(比較例1)<繊維の量を減らした場合>
「W−50GK」の量を0.4gに変更した以外は、実施例1と同様の手順で吸収性複合体を得た。吸収性樹脂の表面積に対して繊維の面積が小さいため、吸収性樹脂の表面が露出している。得られた吸収性複合体の評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 1) <When the amount of fiber is reduced>
An absorptive complex was obtained in the same procedure as in Example 1 except that the amount of “W-50GK” was changed to 0.4 g. Since the fiber area is smaller than the surface area of the absorbent resin, the surface of the absorbent resin is exposed. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 3.
(比較例2)<水の量を減らした場合>
噴霧する水の量を0.4gに変更した以外は、実施例1と同様の手順で吸収性複合体を得た。水の量が少なすぎるため接着性が低く、級数製樹脂の表面が露出している。得られた吸収性複合体の評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 2) <When the amount of water is reduced>
An absorbent composite was obtained in the same procedure as in Example 1 except that the amount of water to be sprayed was changed to 0.4 g. Since the amount of water is too small, the adhesiveness is low, and the surface of the series resin is exposed. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 3.
(比較例3)<混合状態の吸水性樹脂と繊維に、水を添加した場合>
20Lのヘンシェルミキサー中に標準型の羽(日本コークス工業株式会社社製ST型、A0型の組み合わせ)をセットした。KCフロック「W−50GK」を500g、吸収性樹脂(1)を1000g仕込み、回転数を200min−1にて1分間攪拌した。次いで、200min−1で攪拌しながら、ニチリウ永瀬社製ステンレス肩掛半自動噴霧器4L型Sを使用し、水をミスト状に噴霧した。水散布の途中から性状がかわり、攪拌性が悪くなり、不均一に水が散布された。散布後、1分間攪拌を続け、混合物を窒素気流下のオーブンにて80℃で乾燥させた。
2500ppmのエチレングリコールジグリシジルエーテルをイソプロパノールに溶解したイソプロパノール溶液を準備した。乾燥した混合物3gに対し、8gのイソプロパノール溶液を散布し風乾させた後、素気流下のオーブンにて150℃で10分間加熱することにより表面架橋を行い吸収性複合体を得た。得られた吸収性複合体の評価結果を表3に示す。
(比較例4)<表面未架橋の吸収性樹脂と水を混合後、繊維を添加した場合>
吸水性樹脂(1)の100〜300μmの範囲のものを2gを、ラボミルサーにセットした。水1gを一気に加えて、すばやく攪拌した。この時点で全体が凝集してしまった。KCフロック「W−50GK」を1g加えて、更に攪拌を続けたが均一に混ぜることは困難であった。150℃10分間の乾燥後、塊状のものが得られたため、ラボミルサーにて粉砕を行った。
2500ppmのエチレングリコールジグリシジルエーテルをイソプロパノールに溶解したイソプロパノール溶液を準備した。乾燥した混合物3gに対し、8gのイソプロパノール溶液を散布し風乾させた後、窒素気流下のオーブンにて150℃、10分間加熱することにより表面架橋を行い吸収性複合体を得た。得られた吸収性複合体の評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 3) <When water is added to the mixed water-absorbent resin and fiber>
Standard wings (a combination of ST type and A0 type manufactured by Nihon Coke Industries Co., Ltd.) were set in a 20 L Henschel mixer. 500 g of KC floc “W-50GK” and 1000 g of the absorbent resin (1) were charged, and the mixture was stirred for 1 minute at a rotation speed of 200 min −1 . Next, while stirring at 200 min −1 , water was sprayed in a mist form using a stainless steel shoulder semi-automatic sprayer 4L type S manufactured by Nichiru Nagase. The properties changed from the middle of water spraying, the stirring ability deteriorated, and water was sprayed unevenly. After spraying, stirring was continued for 1 minute, and the mixture was dried at 80 ° C. in an oven under a nitrogen stream.
An isopropanol solution in which 2500 ppm of ethylene glycol diglycidyl ether was dissolved in isopropanol was prepared. After 3 g of the dried mixture was sprayed with 8 g of isopropanol solution and air-dried, it was subjected to surface cross-linking by heating at 150 ° C. for 10 minutes in an oven under an air stream to obtain an absorbent composite. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 3.
(Comparative Example 4) <When fiber is added after mixing non-crosslinked absorbent resin with water>
2 g of the water-absorbent resin (1) in the range of 100 to 300 μm was set in a lab miller. 1 g of water was added all at once and stirred rapidly. At this point, the whole aggregated. 1 g of KC floc “W-50GK” was added and stirring was continued, but it was difficult to mix uniformly. After drying at 150 ° C. for 10 minutes, a lump was obtained, and pulverization was performed with a lab miller.
An isopropanol solution in which 2500 ppm of ethylene glycol diglycidyl ether was dissolved in isopropanol was prepared. After 3 g of the dried mixture was sprayed with 8 g of isopropanol solution and allowed to air dry, it was subjected to surface crosslinking by heating at 150 ° C. for 10 minutes in an oven under a nitrogen stream to obtain an absorbent composite. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 3.
(比較例5)<表面架橋後の吸収性樹脂と水を混合後、繊維を添加した場合>
予め表面架橋を行っている吸水性樹脂(3)の100〜300μmの範囲のものを2gを、ラボミルサーにセットした。水1gを一気に加えて、すばやく攪拌した。ここへKCフロック「W−50GK」を1g加えて5秒間攪拌を行った。表面架橋により樹脂表面が硬くなっているため、水を加えた時点での凝集は抑制できたが、接着していない繊維が多く存在した。
2500ppmのエチレングリコールジグリシジルエーテルをイソプロパノールに溶解したイソプロパノール溶液を準備した。乾燥した混合物3gに対し、8gのイソプロパノール溶液を散布し風乾させた後、窒素気流下のオーブンにて150℃、10分間加熱することにより吸収性複合体を得た。得られた吸収性複合体の評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 5) <When fibers are added after mixing the absorbent resin after surface crosslinking and water>
2 g of the water-absorbent resin (3) in the range of 100 to 300 μm, which had been subjected to surface crosslinking in advance, was set in a lab miller. 1 g of water was added all at once and stirred rapidly. 1 g of KC floc “W-50GK” was added thereto and stirred for 5 seconds. Since the resin surface was hardened by surface cross-linking, aggregation at the time when water was added could be suppressed, but there were many unbonded fibers.
An isopropanol solution in which 2500 ppm of ethylene glycol diglycidyl ether was dissolved in isopropanol was prepared. After 3 g of the dried mixture was sprayed with 8 g of isopropanol solution and air-dried, the absorbent composite was obtained by heating in an oven under a nitrogen stream at 150 ° C. for 10 minutes. The evaluation results of the obtained absorbent composite are shown in Table 3.
(比較例6)<吸収性樹脂単独の場合>
吸収性樹脂(3)をそのまま使用した。吸収性樹脂(3)の評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 6) <In the case of absorbent resin alone>
Absorbent resin (3) was used as it was. Table 3 shows the evaluation results of the absorbent resin (3).
(比較例7)<吸収性樹脂と親水性繊維を単純にブレンドした場合>
吸収性樹脂(3)2g及び「W−50GK」1gを、ユニパック(G−8)の中に入れ、チャックをして1分間振ることによって両者を混合した混合物を使用した。混合物の評価結果を表3に示す。
(Comparative example 7) <When absorptive resin and hydrophilic fiber are simply blended>
A mixture in which 2 g of the absorbent resin (3) and 1 g of “W-50GK” were put into a unipack (G-8), chucked and shaken for 1 minute was used. The evaluation results of the mixture are shown in Table 3.
(比較例8)<吸収性樹脂と繊維を乾燥状態で混合後、混合しない状態で水添加(長繊維使用)した場合>
親水性繊維として、レオニア製ロールパルプのトリートメント加工品をハンマー粉砕したものを準備した。この親水性繊維の平均粒子径は392μmであり、平均繊維径は27μm、平均繊維長は1.99mmであった。親水性繊維と、吸収性樹脂(1)の粒子径106〜300μm品(平均粒径約200μm)とを質量比1:4で混合した。混合物に、吸収性樹脂と同重量の水を攪拌しない状態でスプレーノズルより噴霧し、乾燥炉にて温風乾燥(乾燥温度140℃、乾燥時間2分間、風速5m/秒)を行い、複合物を得た。液滴の大きさは140μmであった。しかしながら、パルプと吸収性樹脂は接着しているが、繊維長が長すぎるため、全体的に絡み合った複合物であっため、イワタニ製のラボミルサーにて粉砕を行ったものを複合体とした。吸収性樹脂の表面が露出していた。得られた複合体の評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 8) <When the absorbent resin and the fiber are mixed in a dry state, and then added with water (using long fibers) without mixing>
As a hydrophilic fiber, a product obtained by hammer-pulverizing a processed processed product of a roll pulp made of Leonia was prepared. The average particle diameter of this hydrophilic fiber was 392 μm, the average fiber diameter was 27 μm, and the average fiber length was 1.99 mm. The hydrophilic fiber and the absorbent resin (1) having a particle size of 106 to 300 μm (average particle size of about 200 μm) were mixed at a mass ratio of 1: 4. The mixture is sprayed with the same amount of water as the absorbent resin from the spray nozzle without stirring, and is dried with warm air in a drying furnace (drying temperature 140 ° C., drying time 2 minutes, wind speed 5 m / second). Got. The droplet size was 140 μm. However, although the pulp and the absorbent resin are bonded, the fiber length is too long, so that the composite was intertwined as a whole. Therefore, the composite was obtained by pulverization with Iwatani's Lab Miller. The surface of the absorbent resin was exposed. The evaluation results of the obtained composite are shown in Table 3.
(比較例9)<吸収性樹脂と繊維を乾燥状態で混合後、混合しない状態で水添加(短繊維使用)した場合>
親水性繊維として、平均粒子径91μmであるKCフロック「W−50GK」を用いて、比較例6と同様の手順にて複合物を得た。繊維量、吸収性樹脂量、水量のバランスが悪い上、水添加時に攪拌を行っていないため、数mmサイズの凝集物が主な生成物となった。これをイワタニ製のラボミルサーにて粉砕を行ったものを複合体とした。吸収性樹脂に対して、繊維が少ないこともあり吸収性樹脂の表面が露出していた。得られた複合体の評価結果を表3に示す。
(Comparative Example 9) <When the absorbent resin and the fiber are mixed in a dry state and then added with water without mixing (using short fibers)>
A composite was obtained in the same procedure as in Comparative Example 6 using KC floc “W-50GK” having an average particle diameter of 91 μm as the hydrophilic fiber. Since the balance of the amount of fibers, the amount of absorbent resin, and the amount of water was poor, and stirring was not performed when water was added, an aggregate of several mm in size was the main product. This was pulverized with Iwatani Lab Miller to make a composite. The surface of the absorbent resin was exposed due to the fact that there were few fibers compared to the absorbent resin. The evaluation results of the obtained composite are shown in Table 3.
(比較例10)<表面架橋後の吸収性樹脂に水を加えた後、繊維を加えて混練した場合>
比較例6と同じ繊維と、予め表面架橋されている吸水性樹脂(3)の100〜300μmの範囲のものを準備した。吸水性樹脂15g、イオン交換水150g、繊維45gを順番にニーダーに仕込み3時間混練した。100℃10時間熱風乾燥機にて乾燥した後、粉砕機にて粉砕することにより、吸水性樹脂の内部を貫通する形態で複合化された複合物を得た。吸収性樹脂表面は露出が多く観られた。
(Comparative Example 10) <When water is added to the absorbent resin after surface cross-linking, and then the fibers are added and kneaded>
The same fiber as Comparative Example 6 and a water-absorbing resin (3) whose surface was previously cross-linked were prepared in the range of 100 to 300 μm. 15 g of water-absorbing resin, 150 g of ion-exchanged water, and 45 g of fibers were sequentially charged into a kneader and kneaded for 3 hours. After drying with a hot air dryer at 100 ° C. for 10 hours, the mixture was pulverized with a pulverizer to obtain a composite compounded in a form penetrating the inside of the water absorbent resin. Many exposures were observed on the surface of the absorbent resin.
(比較例11)<表面架橋後の吸収性樹脂に水を加えた後、繊維と無機物を混合した場合>
予め表面架橋されている吸水性樹脂(3)の100〜300μmの範囲のものを準備した。吸水性樹脂1gに水5gを加え、ラボミルサーにて混合した。和光純薬株式会社製のベントナイト1g、KCフロック「W−50KG」1gを加えて、更に30秒間混合した。混合物をラボミルサーから取り出して窒素気流下のオーブンにて150℃で10分間乾燥させた。凝集物が主な生成物となってしまったため、ラボミルサーにて粉砕することにより複合体を得た。
(Comparative Example 11) <When water is added to the absorbent resin after surface crosslinking, and then fibers and inorganic substances are mixed>
A water-absorbing resin (3) having a surface cross-linked in the range of 100 to 300 μm was prepared. 5 g of water was added to 1 g of the water-absorbent resin and mixed with a lab miller. 1 g of bentonite manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and 1 g of KC floc “W-50KG” were added and further mixed for 30 seconds. The mixture was removed from the lab miller and dried in an oven under a nitrogen stream at 150 ° C. for 10 minutes. Since the aggregate was the main product, the composite was obtained by grinding with a lab miller.
(比較例12)<表面架橋後の吸収性樹脂に水を加えた後、繊維と無機物を加えて混練した場合>
予め表面架橋されている吸水性樹脂(3)の100〜300μmの範囲のものを準備した。ニーダーに吸収性樹脂20g、水100g、和光純薬株式会社製のベントナイト10g、KCフロック「W−50GK」10gを攪拌しながら順次加え、10分間混練した。混合物を取り出し、80℃で減圧乾燥させた。凝集物が主な生成物となってしまったため、ラボミルサーにて粉砕することにより複合体を得た。
(Comparative example 12) <When water is added to the absorbent resin after surface crosslinking, and then fibers and inorganic substances are added and kneaded>
A water-absorbing resin (3) having a surface cross-linked in the range of 100 to 300 μm was prepared. Absorbent resin 20 g, water 100 g, bentonite 10 g manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., and KC Flock “W-50GK” 10 g were sequentially added to the kneader while stirring and kneaded for 10 minutes. The mixture was taken out and dried under reduced pressure at 80 ° C. Since the aggregate was the main product, the composite was obtained by grinding with a lab miller.
2…吸収性樹脂、4…親水性繊維、10…吸収性複合体。 2 ... absorbent resin, 4 ... hydrophilic fiber, 10 ... absorbent composite.
Claims (13)
濡れ張力が45mN/m以上である、吸収性複合体。 Including absorbent resin and fiber,
An absorbent composite having a wetting tension of 45 mN / m or more.
前記複合体を乾燥する工程と、を有する吸収性複合体の製造方法。 Mixing the absorbent resin and the hydrophilic fibers previously hydrated to obtain a hydrated composite;
And a step of drying the composite.
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