JPH0841103A - Production of water-absorbent cellulosic material - Google Patents

Production of water-absorbent cellulosic material

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JPH0841103A
JPH0841103A JP17417494A JP17417494A JPH0841103A JP H0841103 A JPH0841103 A JP H0841103A JP 17417494 A JP17417494 A JP 17417494A JP 17417494 A JP17417494 A JP 17417494A JP H0841103 A JPH0841103 A JP H0841103A
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久美子 廉
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耕三 田尻
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治夫 塚本
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Abstract

PURPOSE:To easily and economically produce a cellilosic material which exhibits a high water absorption rate even for an aqueous solution containting various salts and comprises a cellulose derivative excellent in gel strength. CONSTITUTION:A crosslinked cellulose derivative which is water-insoluble because of crosslinkage and of which all the carboxyl groups are in acid form is dispersed in water, and an alkali is added to the dispersion to partially neutralize the carboxyl groups to convert into salt form, thus a cellulose derivative gel having a swelling degree of 3-30g/g is produced. After separation from water, the gel is mixed with an alkali in an organic solvent compatible with water to convert the remaining acid-from carboxyl groups into salt form. After the gel is separated from the solvent, the water in the gel is removed by replacement with an organic solvent and the gel is dried.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高吸水性セルロース材
料の製造方法に関するものであり、特に塩水吸水能力と
ゲル強度に優れた吸水性セルロース材料の製造方法に関
するものである。本発明で得られる吸水性材料は、多量
の水を吸水するばかりでなく、食塩水や尿のようにイオ
ンを含んでいる水溶液に対しても高い吸水能力を示すも
のであって、各種の衛生材料、農業資材、食品包装材
料、土木・建築材料などの広い分野において有用なもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a highly water-absorbent cellulose material, and more particularly to a method for producing a water-absorbent cellulose material having excellent salt water absorption capacity and gel strength. The water-absorbing material obtained in the present invention not only absorbs a large amount of water, but also exhibits a high water-absorbing ability with respect to an aqueous solution containing ions such as saline and urine. It is useful in a wide range of fields such as materials, agricultural materials, food packaging materials, and civil engineering / construction materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】水、又は食塩水のように塩類を含んだ水
溶液の吸水材料としては、近年、高吸水性樹脂と呼ばれ
る一群の材料が知られ、実用化に供されている。これら
の樹脂材料は、基本的には水溶性高分子をわずかに架橋
し、水に対して不溶化した化学構造を有するものであ
る。このような高吸水性材料としては、例えば澱粉にア
クリロニトリルをグラフト重合した後、これを加水分解
したもの、澱粉にアクリル酸金属塩をグラフト重合した
もの、アクリル酸を共重合性架橋剤とともに重合した架
橋樹脂、メタクリル酸メチル−酢酸ビニル共重合体の加
水分解物など数多くのものが提案されており、これらの
いくつかは実用化されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a group of materials called superabsorbent resins have been known as water-absorbing materials for water or aqueous solutions containing salts such as saline and have been put to practical use. Basically, these resin materials have a chemical structure in which a water-soluble polymer is slightly crosslinked to make it insoluble in water. Examples of such a highly water-absorbent material include, for example, starch obtained by graft-polymerizing acrylonitrile and then hydrolyzing it, starch obtained by graft-polymerizing an acrylic acid metal salt, and acrylic acid polymerized with a copolymerizable cross-linking agent. A large number of crosslinking resins, hydrolysates of methyl methacrylate-vinyl acetate copolymers, etc. have been proposed, and some of them have been put to practical use.

【0003】伝統的な吸水性材料として知られている
綿、パルプ、紙、布、スポンジなどは毛細管現象によっ
て吸水するものであるが、これに対し、上記の高吸水性
樹脂は吸水の原理が浸透圧にあるため、毛細管現象より
もはるかに多量の水を吸収することができる。又、高吸
水性樹脂は、吸水状態で圧力がかかっても簡単に水を再
放出しないという優れた特徴を有している。このため高
吸水性樹脂の用途として、使い捨て紙おむつ、生理用品
などの衛生材料分野、土壌保水剤、育苗用シートなどの
農業資材分野、食品鮮度保持材、脱水材などの食品分
野、トンネル掘削時の逸泥防止、建物の結露防止シート
などの土木・建築材料として広範囲に使用されている。
Cotton, pulp, paper, cloth, sponge, etc., which are known as traditional water-absorbing materials, absorb water by a capillary phenomenon, whereas the superabsorbent resin has the principle of absorbing water. Because it is osmotic, it can absorb much more water than capillarity. Further, the highly water-absorbent resin has an excellent feature that it does not easily re-emit water even when pressure is applied in a water-absorbing state. For this reason, the applications of super absorbent polymers are as follows: disposable paper diapers, sanitary materials such as sanitary products, soil water retention agents, agricultural materials such as nursery sheets, food freshness retention materials, dehydration materials, etc. It is widely used as a civil engineering / building material, such as a sheet for preventing sludge loss and a sheet for preventing dew condensation on buildings.

【0004】しかしこれらの高吸水性樹脂は、食塩水や
尿のように塩を含む溶液に対して用いられた時、吸水の
原動力である浸透圧が減少するため、その吸水量が著し
く低下し、同時にゲルの機械的強度が低下するという欠
点を有している。しかしながら、上記の高吸水性樹脂の
応用分野においては、塩を含む溶液を対象にする場合が
多いため、塩の存在下でも高い吸水量を示す材料の開発
が望まれている。又、紙おむつ、生理用品などのサニタ
リー分野においては、加圧下での塩水の吸水能力が必要
になることから、ゲル強度の向上も求められている。
However, when these superabsorbent resins are used for a solution containing a salt such as saline or urine, the osmotic pressure, which is the driving force of water absorption, decreases, so that the amount of water absorption remarkably decreases. At the same time, it has a drawback that the mechanical strength of the gel is lowered. However, in the field of application of the above-mentioned superabsorbent resin, since a solution containing a salt is often targeted, development of a material exhibiting a high water absorption amount even in the presence of the salt is desired. Further, in the sanitary field such as disposable diapers and sanitary products, it is required to have an ability to absorb salt water under pressure, so that improvement in gel strength is also required.

【0005】従来の高吸水性樹脂の上記の欠点を解決す
るために、ポリアクリル酸ナトリウムなどの合成高分子
とは異なり、塩水中でも分子が糸まり状とならず、比較
的広がったコンフォメーションを保持できる多糖類を利
用することが試みられている。例えば多糖類に親水性モ
ノマーをグラフト重合する方法(特開昭56ー7641
9号公報、特開昭56ー76481号公報)、多糖類そ
のものを架橋する方法(特開昭56ー5137号公報、
特開昭58ー79006号公報、特開昭60ー5844
3号公報)などが知られている。また多糖類としてセル
ロース誘導体(特にカルボキシメチルセルロースを用い
ることが多い)を用いる方法(特開昭49ー12898
7号公報、特開昭50ー85689号公報、特開昭54
ー163981号公報、特開昭56ー28755号公
報、特開昭58ー1701号公報、特開昭60ー944
01号公報、特開昭61ー89364号公報、特開平5
ー80482号公報)も数多く検討されている。しかし
何れの方法によっても、高吸水性樹脂の有する欠点が十
分改善されたとはいい難い。
In order to solve the above-mentioned drawbacks of conventional superabsorbent polymers, unlike synthetic polymers such as sodium polyacrylate, the molecules do not form a string in salt water, and a relatively wide conformation is formed. Attempts have been made to utilize polysaccharides that can be retained. For example, a method of graft-polymerizing a hydrophilic monomer onto a polysaccharide (Japanese Patent Laid-Open No. 56-7641).
No. 9, JP-A-56-76481, and a method for crosslinking the polysaccharide itself (JP-A-56-5137).
JP-A-58-79006, JP-A-60-5844
No. 3) and the like are known. Further, a method using a cellulose derivative (in particular, carboxymethyl cellulose is often used) as the polysaccharide (Japanese Patent Laid-Open No. 49-12898).
7, JP-A-50-85689, JP-A-54
-163981, JP-A-56-28755, JP-A-58-1701, JP-A-60-944
No. 01, No. 61-89364, No. 5
No. 80482) is also under consideration. However, it cannot be said that the drawbacks of the highly water-absorbent resin have been sufficiently improved by any of the methods.

【0006】一方、本発明者等は、水不溶化されたセル
ロース誘導体を、水と有機溶媒との混合液中において、
膨潤度が3〜30g/gになるように膨潤させて前記セ
ルロース誘導体のゲルを生成させ、溶媒から分離し、ゲ
ル中の水を、水と相溶性を有する有機溶媒で置換して除
去し、乾燥することからなり、前記有機溶媒の炭素数と
含有率を特定の範囲に維持することによる、塩水の吸水
能力に優れた高吸水性セルロース材料の製造方法を提案
した(特開平6ー172401号公報)。しかしなが
ら、この方法では塩水吸水量に優れたセルロース材料は
得られるが、この材料はゲル強度が劣り、型くずれを起
こすので紙おむつや生理用品のような衛生材料としては
使用できないという欠点がある。
On the other hand, the inventors of the present invention have prepared a water-insolubilized cellulose derivative in a mixed solution of water and an organic solvent.
Swelling to a degree of swelling of 3 to 30 g / g to form a gel of the cellulose derivative, separating from the solvent, and removing water in the gel by replacing it with an organic solvent having compatibility with water, Proposed is a method for producing a highly water-absorbent cellulose material having excellent water-absorbing ability of salt water by maintaining the carbon number and the content rate of the organic solvent within a specific range, which is composed of drying (JP-A-6-172401). Gazette). However, although a cellulose material excellent in salt water absorption can be obtained by this method, it has a drawback that it cannot be used as a sanitary material such as a disposable diaper or a sanitary product because it has a poor gel strength and loses its shape.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、かかる
従来技術の有する欠点を解決すべく、塩水溶液の吸水能
力とゲル強度の両方の特性に優れるセルロース材料の製
造方法について鋭意検討した結果、架橋結合により水不
溶化され、且つカルボキシル基の全てが酸型のセルロー
ス誘導体を水中において、前記酸型のカルボキシル基を
アルカリにより部分的に中和して塩型とすることによ
り、特定の範囲の割合で膨潤させると、均一に、且つ連
続的に前記セルロース誘導体を膨潤させることができ、
それによって吸水能力とゲル強度の両方の特性が優れた
セルロース誘導体が得られることを見出し、本発明を完
成させるに至った。
DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of intensive investigations by the present inventors, in order to solve the drawbacks of the prior art, a method for producing a cellulose material which is excellent in both the water absorption capacity of an aqueous salt solution and the gel strength. , Water-insolubilized by cross-linking, and all of the carboxyl groups in water are acid type cellulose derivatives, by partially neutralizing the acid type carboxyl groups with an alkali to form a salt form, When swollen in a proportion, the cellulose derivative can be swollen uniformly and continuously,
As a result, they have found that a cellulose derivative having excellent properties of both water absorption capacity and gel strength can be obtained, and have completed the present invention.

【0008】本発明の目的は、各種の塩を含む水溶液に
対しても吸水量が高く、しかもゲル強度に優れるセルロ
ース誘導体からなる吸水性セルロース材料を容易に、且
つ低コストで製造する方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for easily and inexpensively producing a water-absorbent cellulose material composed of a cellulose derivative having a high water absorption amount even in an aqueous solution containing various salts and having an excellent gel strength. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、架橋結合によ
り水不溶化され、且つカルボキシル基が全て酸型のセル
ロース誘導体を、水媒体中に分散させた後、アルカリを
添加してカルボキシル基を中和し膨潤度が3〜30g/
gのセルロース誘導体ゲルを生成させ、次いで該ゲルを
水から分離して水と相溶性を有する有機溶媒中に入れ、
アルカリを加えて該ゲル中に残存する酸型のカルボキシ
ル基を塩型に戻し、更に該ゲルを前記溶媒から分離した
後、前記有機溶媒を用いて該ゲル中の水を置換して除去
し、乾燥することを特徴とする、塩水吸水能力とゲル強
度に優れた吸水性セルロース材料の製造方法である。
According to the present invention, a cellulose derivative, which is water-insolubilized by cross-linking and has all carboxyl groups in acid form, is dispersed in an aqueous medium, and then alkali is added to remove the carboxyl groups. Soothing degree of swelling is 3 ~ 30g /
g of a cellulose derivative gel, which is then separated from water and placed in an organic solvent that is compatible with water,
The acid type carboxyl group remaining in the gel is returned to the salt type by adding an alkali, and after further separating the gel from the solvent, the water in the gel is replaced by the organic solvent to remove it. A method for producing a water-absorbing cellulose material having excellent salt water-absorbing ability and gel strength, which is characterized by drying.

【0010】[0010]

【作用】本発明に使用される架橋結合により水不溶化さ
れ、且つカルボキシル基が全て酸型であるセルロース誘
導体としては、カルボキシメチルセルロース、カルボキ
シメチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシエチ
ルセルロースなどカルボキシル基を有する水溶性セルロ
ース誘導体を原料として、これらの中から適宜選択して
1種以上が用いられて、架橋が施され、且つカルボキシ
ル基が全て酸型にされたものがある。この水溶性のセル
ロース誘導体に架橋を施す方法に格別の限定はないが、
加熱することによって架橋を行う方法(熱架橋)や、架
橋剤を化学的に反応させる方法を用いることができる。
The cellulose derivative which is water-insolubilized by the cross-linking and has all the carboxyl groups in the acid form used in the present invention is a water-soluble cellulose derivative having a carboxyl group such as carboxymethyl cellulose, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose and carboxyethyl cellulose. As a raw material, there is a raw material in which one or more kinds are appropriately selected from these and are used for crosslinking, and all of the carboxyl groups are in an acid form. There is no particular limitation on the method of crosslinking the water-soluble cellulose derivative,
A method of crosslinking by heating (thermal crosslinking) or a method of chemically reacting a crosslinking agent can be used.

【0011】この場合の架橋剤としては、ホルムアルデ
ヒド、グリオキザールなどのアルデヒド類;ジメチロー
ルウレア、ジメチロールエチレンウレア、ジメチロール
イミダゾリドンなどのN−メチロール化合物類;蓚酸、
マレイン酸、こはく酸、ポリアクリル酸などの多価カル
ボン酸類;エチレングリコールジグリシジルエーテル、
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、および
ジエポキシブタンなどの多価エポキシ化合物類;ジビニ
ルスルホン、メチレンビスアクリルアミドなどのジビニ
ル化合物類;ジクロロアセトン、ジクロロプロパノー
ル、およびジクロロ酢酸などの多価ハロゲン化合物類;
エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリンなどのハロヒ
ドリン化合物類;並びに多価アジリジン化合物類などが
使用できる。
As the crosslinking agent in this case, aldehydes such as formaldehyde and glyoxal; N-methylol compounds such as dimethylolurea, dimethylolethyleneurea and dimethylolimidazolidone; oxalic acid,
Polyvalent carboxylic acids such as maleic acid, succinic acid, polyacrylic acid; ethylene glycol diglycidyl ether,
Polyvalent epoxy compounds such as polyethylene glycol diglycidyl ether and diepoxy butane; Divinyl compounds such as divinyl sulfone and methylene bisacrylamide; Polyvalent halogen compounds such as dichloroacetone, dichloropropanol and dichloroacetic acid;
Halohydrin compounds such as epichlorohydrin and epibromohydrin; and polyvalent aziridine compounds can be used.

【0012】又、本発明方法に用いられる、架橋結合に
より水不溶化され、且つカルボキシル基が全て酸型であ
るセルロース誘導体の別の製造方法として、セルロース
又はセルロース誘導体に、或る特定の単量体をグラフト
共重合させ、さらに必要に応じてこれに加水分解及び前
記の架橋を行い、且つカルボキシル基が全て酸型にされ
たものであってもよい。この場合の原料セルロース誘導
体としては上記水溶性セルロース誘導体のほか、メチル
セルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチル
セルロース、アセチルセルロースなど非電解質系のセル
ロース誘導体も使用できる。
As another method for producing a cellulose derivative which is used in the method of the present invention and which is insolubilized in water by a cross-linking and whose carboxyl groups are all in the acid form, a specific monomer is added to cellulose or a cellulose derivative. May be graft-copolymerized, and if necessary, hydrolyzed and cross-linked as described above, and all the carboxyl groups may be acid-type. In addition to the above water-soluble cellulose derivatives, non-electrolyte-based cellulose derivatives such as methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cyanoethyl cellulose, acetyl cellulose can be used as the raw material cellulose derivative in this case.

【0013】前記グラフト共重合に用いられる単量体と
しては、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらのアルカ
リ金属塩などのようにカルボキシル基を有する単量体、
アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリ
ル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチルなどのように加水分解に
よってカルボキシル基を生じる基を含んだ単量体が使用
できる。
The monomer used in the graft copolymerization is a monomer having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid and alkali metal salts thereof,
Monomers containing a group that produces a carboxyl group by hydrolysis such as acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate and the like can be used.

【0014】架橋処理は、グラフト重合の前で或いは後
で行ってもよく、或いは電解質系の水溶性セルロース誘
導体の場合と同様な方法によって架橋しても良いし、更
にグラフト共重合の過程で前記単量体と共重合可能なジ
ビニル化合物、例えばN,Nーメチレンビスアクリルア
ミド、N,N´ーメチレンビスメタアクリルアミド、エ
チレングリコールジアクリレートなどの存在下でグラフ
ト共重合を行っても良い。
The cross-linking treatment may be carried out before or after the graft polymerization, or may be carried out by the same method as in the case of the electrolyte-based water-soluble cellulose derivative, or further in the course of the graft copolymerization. Graft copolymerization may be carried out in the presence of a divinyl compound copolymerizable with the monomer, such as N, N-methylenebisacrylamide, N, N'-methylenebismethacrylamide, or ethylene glycol diacrylate.

【0015】例示した原料としてのセルロース誘導体
は、一般的に、カルボキシル基にアルカリ金属イオンが
結合した塩型の状態で製造される。本発明では、まず、
アルカリ金属イオンを除去してカルボキシル基を酸型の
状態にするが、そのためには、強酸の水溶液に原料のセ
ルロース誘導体を浸漬して、pHを1以下に保つ方法が
最も簡単である。
The cellulose derivative as the exemplified raw material is generally produced in a salt type state in which an alkali metal ion is bound to a carboxyl group. In the present invention, first,
The alkali metal ion is removed to make the carboxyl group into an acid state. For that purpose, the simplest method is to immerse the raw material cellulose derivative in an aqueous solution of a strong acid to keep the pH at 1 or less.

【0016】セルロース誘導体のカルボキシル基を酸型
にするために用いられる強酸としては、pHを1以下に
下げ得る酸であればよく、塩酸、硝酸、臭素酸、ヨウ素
酸、硫酸、過塩素酸、リン酸などの無機化合物、アスパ
ラギン酸、クエン酸、グルタミン酸、シュウ酸、サリチ
ル酸、マロン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸などの有機
化合物が例示される。しかしながら、製造コストや取り
扱い易さを考慮すれば、塩酸又は硫酸が最も適してい
る。強酸水溶液の酸濃度は、酸やセルロース誘導体の種
類によって変わるが、0.5〜4規定である。濃度が低
いと完全に酸型にならず、また高すぎると原料のセルロ
ース誘導体自体が加水分解されたり、余分な酸の除去が
困難になるため好ましくない。
The strong acid used for converting the carboxyl group of the cellulose derivative into an acid form may be any acid capable of lowering the pH to 1 or less, such as hydrochloric acid, nitric acid, bromic acid, iodic acid, sulfuric acid, perchloric acid, Examples thereof include inorganic compounds such as phosphoric acid and organic compounds such as aspartic acid, citric acid, glutamic acid, oxalic acid, salicylic acid, malonic acid, phosphinic acid and phosphonic acid. However, hydrochloric acid or sulfuric acid is most suitable in consideration of manufacturing cost and ease of handling. The acid concentration of the strong acid aqueous solution is 0.5 to 4 N, though it varies depending on the type of acid or cellulose derivative. When the concentration is low, the acid form is not completely formed, and when the concentration is too high, the raw material cellulose derivative itself is hydrolyzed, and it becomes difficult to remove excess acid, which is not preferable.

【0017】強酸水溶液の添加量は、酸の種類や濃度と
の関係で決定されるが、処理中の溶液のpHは常に1以
下に保たれる必要があり、絶乾セルロース誘導体1kg
当り10〜150kg添加すればよい。添加量が少ない
と完全に酸型にならず、又多過ぎると酸の使用量が増え
るので好ましくない。強酸水溶液に浸漬する時間も、酸
濃度やセルロース誘導体の種類によって変わるが、10
分〜2時間である。この時間は、セルロース誘導体のカ
ルボキシル基が全て酸型になるために必要な時間であれ
ばよいが、時間の長い方が得られる高吸水性セルロース
誘導体のゲル強度が向上する傾向にある。なお、この反
応は、揮発性の強酸を用いる場合を考えれば、5〜30
℃の室温で行うことが好ましい。上記方法で処理された
原料セルロース誘導体は、濾過、遠心脱水などにより酸
水溶液から分離され、その後水洗して付着した余分の酸
を除去することでカルボキシル基が全て酸型であるセル
ロース誘導体を得ることが出来る。
The amount of the strong acid aqueous solution added is determined in relation to the type and concentration of the acid, but the pH of the solution during the treatment must be kept at 1 or less at all times.
10 to 150 kg may be added per unit. If the addition amount is small, the acid form is not completely formed, and if the addition amount is too large, the use amount of the acid increases, which is not preferable. The time for immersion in a strong acid aqueous solution also varies depending on the acid concentration and the type of cellulose derivative,
Minutes to 2 hours. This time may be a time required for all the carboxyl groups of the cellulose derivative to be in the acid form, but a longer time tends to improve the gel strength of the superabsorbent cellulose derivative obtained. Note that this reaction is 5 to 30 considering the case of using a volatile strong acid.
It is preferable to carry out at room temperature of ° C. The raw material cellulose derivative treated by the above method is separated from the aqueous acid solution by filtration, centrifugal dehydration, etc., and then washed with water to remove excess acid attached to obtain a cellulose derivative in which all carboxyl groups are in the acid form. Can be done.

【0018】次いで、このようにして得られた酸型のセ
ルロース誘導体を水中に分散させてアルカリを添加し、
セルロース誘導体の膨潤度が3〜30g/gとなるよう
に中和して酸型のカルボキシル基の一部を塩型にするこ
とで、セルロース誘導体を膨潤させてゲルにする。ここ
で「膨潤度」とは被膨潤材料が保持している水の重量で
あって、具体的には後に記載される方法で測定される。
膨潤度は様々な因子によって決定されるが、主な因子は
酸型のカルボキシル基が塩型に転換された割合である。
架橋されたセルロース誘導体は、カルボキシル基が全て
酸型の場合は水に膨潤しないが、これを塩型に転換して
いくと、転換された割合に応じて膨潤度が変化する。前
記膨潤度を得るためのカルボキシル基の酸型から塩型へ
の転換割合は、セルロース誘導体の種類及び架橋密度に
よって異なるが、全カルボキシル基中の20〜70%の
範囲である。
Then, the acid-type cellulose derivative thus obtained is dispersed in water and alkali is added,
The cellulose derivative is swollen to form a gel by neutralizing the cellulose derivative so that the swelling degree becomes 3 to 30 g / g and converting a part of the acid-type carboxyl group into a salt type. Here, the “swelling degree” is the weight of water held by the material to be swollen, and is specifically measured by the method described later.
The degree of swelling is determined by various factors, and the main factor is the rate of conversion of acid-type carboxyl groups to salt-type.
The crosslinked cellulose derivative does not swell in water when all the carboxyl groups are in the acid form, but when it is converted into the salt form, the swelling degree changes depending on the conversion ratio. The conversion ratio of the carboxyl group from the acid type to the salt type for obtaining the swelling degree varies depending on the type of the cellulose derivative and the crosslinking density, but is in the range of 20 to 70% of the total carboxyl groups.

【0019】以上に述べた因子を適宜調節することによ
って、セルロース誘導体を前記膨潤度を有するゲルとす
ることができる。膨潤度が3g/g未満では吸水性とゲ
ル強度において所望の性能を得ることができず、逆に膨
潤度が30g/g以上になるとゲルが柔らかくなり過ぎ
て、水媒体からゲルを濾過、遠心脱水などによって分離
することが困難になるので適さない。
By appropriately adjusting the above-mentioned factors, the cellulose derivative can be made into a gel having the swelling degree. If the degree of swelling is less than 3 g / g, the desired performance cannot be obtained in terms of water absorption and gel strength. Conversely, if the degree of swelling is 30 g / g or more, the gel becomes too soft and the gel is filtered from an aqueous medium and centrifuged. It is not suitable because it becomes difficult to separate it by dehydration.

【0020】酸型のカルボキシル基を有するセルロース
誘導体に添加して中和のために用いられるアルカリとし
ては、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリ
ウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウムなどを挙げる
ことができるが、水酸化ナトリウムが好適である。酸型
のカルボキシル基を有するセルロース誘導体を分散させ
るための水の添加量は、セルロース誘導体の種類及び架
橋密度によって変更されるべきものであるが、絶乾セル
ロース誘導体1kg当り50〜100kgの範囲であ
る。添加量が50kg未満のように少ないと、ゲルの膨
潤が不均一になって高吸水性材料を得ることが出来ず、
又、100kgを越えて高くなると、ゲルからの水分の
分離が困難になるので適さない。
Examples of the alkali used for neutralization by adding to the cellulose derivative having an acid type carboxyl group include sodium hydroxide, lithium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide and cesium hydroxide. However, sodium hydroxide is preferred. The amount of water added to disperse the cellulose derivative having an acid-type carboxyl group should be changed depending on the type of the cellulose derivative and the crosslink density, but is in the range of 50 to 100 kg per 1 kg of the absolutely dried cellulose derivative. . If the amount added is less than 50 kg, the swelling of the gel will be uneven and a highly water-absorbing material cannot be obtained.
Also, if it exceeds 100 kg, it becomes difficult to separate water from the gel, which is not suitable.

【0021】続いて、生成されたゲルを濾過し、得られ
たゲルを今度は、水と相溶性のある有機溶媒中に分散さ
せて膨潤を抑制しながらアルカリを加えて残りの酸型の
カルボキシル基を塩型に戻す。この時の有機溶媒の添加
量は、ゲルの種類や膨潤度によって異なるが、ゲル化し
た絶乾セルロース誘導体1kg当り20〜30kgであ
る。添加量が少ないと均一な塩型にならず、又多過ぎる
と有機溶媒の使用量が増え、無駄となる。濾過は、公知
の濾布、金網を用いた濾過装置、遠心脱水機を用いて、
ゲルの状況に合わせて濾材のメッシュを選択して行われ
る。又、有機溶媒はできるだけアルカリを溶解するもの
が好ましく、メタノール、エタノールなどの一価アルコ
ール、グリセリンなどが好適である。とりわけ、繊維状
の高吸水性セルロース材料を得るためには、メタノール
が最も適している。
Subsequently, the produced gel is filtered, and the obtained gel is dispersed in an organic solvent which is compatible with water, and an alkali is added while suppressing swelling, and the remaining acid-type carboxyl is added. The group is returned to the salt form. The amount of the organic solvent added at this time is 20 to 30 kg per 1 kg of the gelled absolutely dried cellulose derivative, although it depends on the type of gel and the degree of swelling. If the amount added is small, the salt form will not be uniform, and if the amount added is too large, the amount of the organic solvent used will increase, resulting in waste. The filtration is performed by using a known filter cloth, a filtration device using a wire net, and a centrifugal dehydrator,
It is performed by selecting the mesh of the filter medium according to the gel condition. The organic solvent is preferably one that dissolves alkali as much as possible, and monohydric alcohols such as methanol and ethanol and glycerin are suitable. Above all, methanol is most suitable for obtaining a fibrous superabsorbent cellulose material.

【0022】塩型に変えたセルロース誘導体のゲルは水
を含んでいるので、そのまま乾燥すると水によってゲル
の粒子同士が付着し、固い樹脂状物となる。このもの
は、高い吸水量を示さず、そのままでは使用できないか
ら粉砕及び分散のための余分なコストを必要とする。そ
こで塩型にした前記ゲルを濾過してゲルを溶媒から分離
し、再度、水と相溶性のある有機溶媒で浸漬した後、濾
過することによってゲル中に残留する水分を有機溶媒で
置換することができるので、このように処理されたセル
ロース誘導体のゲルを加熱乾燥して吸水性セルロース材
料を得ることができる。又、本発明における吸水性セル
ロース材料の形状は、繊維状、粉末状、粒子状、シート
状など格別の限定はないが、繊維状のものは吸水速度に
優れている。
Since the gel of the cellulose derivative converted to the salt form contains water, if it is dried as it is, the particles of the gel adhere to each other by the water to form a hard resinous material. This one does not show high water absorption and cannot be used as it is, thus requiring extra cost for grinding and dispersion. Therefore, the gel in the salt form is filtered to separate the gel from the solvent, and again immersed in an organic solvent that is compatible with water, and then filtered to replace the water remaining in the gel with the organic solvent. Therefore, the water-absorbent cellulose material can be obtained by heating and drying the thus-treated gel of the cellulose derivative. The shape of the water-absorbent cellulose material in the present invention is not particularly limited such as fibrous, powdery, particulate and sheet-like, but the fibrous material is excellent in water absorption rate.

【0023】本発明方法によって優れた高吸水性材料が
得られる理由については、未だ十分に明らかではない
が、最も重要な点は、架橋されたセルロース誘導体を膨
潤させることにあると考えられる。膨潤させることによ
って得られる効果の一つは、ゲル中の水溶性成分の減少
である。本発明で用いる架橋されたセルロース誘導体
は、前記したごとく、水溶性高分子に架橋を行って合成
する。この場合、確率上、水溶性高分子の一部が架橋さ
れずに水溶性成分としてゲル中に残ることは避けられな
い。そして、もしこの水溶性成分がゲル中に多量に存在
すると、ゲルを膨潤させた時にべたつき、ままこなどの
生成原因になり、吸水能力とゲル強度の低下につなが
る。
The reason why an excellent superabsorbent material can be obtained by the method of the present invention is not yet fully clarified, but it is thought that the most important point is to swell the crosslinked cellulose derivative. One of the effects obtained by swelling is the reduction of water-soluble components in the gel. The crosslinked cellulose derivative used in the present invention is synthesized by crosslinking a water-soluble polymer as described above. In this case, it is unavoidable that a part of the water-soluble polymer remains in the gel as a water-soluble component without being cross-linked. If a large amount of this water-soluble component is present in the gel, it may cause stickiness, residue, etc. when the gel is swollen, leading to a decrease in water absorption capacity and gel strength.

【0024】従って、理論的に架橋密度を高くするとと
もに、水溶性成分を除去する必要があり、このためには
架橋されたセルロース誘導体を水で洗浄する方法も考え
られるが、この場合前記セルロース誘導体は、非常に多
量の水を吸収して膨潤するので、乾燥に莫大な熱エネル
ギーを要し現実的ではない。そこでセルロース誘導体の
膨潤を抑制し、かつ均一に膨潤させて、水溶性成分を除
く方法が要望されるが、そのような方法として水の代わ
りに、水と相溶性のある有機溶媒の混合物を用いて膨潤
を抑制する方法や、水と塩の混合物を用いて膨潤を抑制
する方法も考えられる。しかしながら、前者では通常、
体積相転移という現象により不連続に膨潤するので、膨
潤度を任意に制御することは出来ないし、後者では多量
の塩を混合しないと膨潤を効果的に抑制することができ
ず、又ゲル中に多量の塩が残留するので好ましくない。
Therefore, it is necessary to theoretically increase the crosslink density and remove the water-soluble component. For this purpose, a method of washing the crosslinked cellulose derivative with water can be considered. In this case, the above-mentioned cellulose derivative is used. Since it absorbs a very large amount of water and swells, it requires an enormous amount of heat energy for drying, which is not realistic. Therefore, a method of suppressing the swelling of the cellulose derivative and swelling it uniformly to remove the water-soluble component is required. As such a method, instead of water, a mixture of an organic solvent compatible with water is used. A method of suppressing swelling by using a mixture of water and a salt is also considered. However, the former usually
Since it swells discontinuously due to the phenomenon of volume phase transition, the degree of swelling cannot be controlled arbitrarily, and in the latter case, swelling cannot be effectively suppressed unless a large amount of salt is mixed, and in the gel. It is not preferable because a large amount of salt remains.

【0025】これに対し、本発明のように架橋結合によ
り水不溶化され、且つカルボキシル基が全て酸型である
セルロース誘導体を水中に分散させ、これにアルカリを
添加してカルボキシル基を部分的に中和して塩型にする
ことで、膨潤度が3〜30g/gになるように膨潤の程
度を調整すると、体積相転移による不連続な膨潤が大幅
に抑制され、カルボキシル基の酸型を塩型へ転換する割
合を変えることで、ほぼ連続的な膨潤に変えることがで
きるのである。
On the other hand, as in the present invention, a cellulose derivative which is insoluble in water by cross-linking and has a carboxyl group of all acid type is dispersed in water, and alkali is added to this to partially neutralize the carboxyl group. When the degree of swelling is adjusted so that the degree of swelling is 3 to 30 g / g by blending into a salt form, discontinuous swelling due to volume phase transition is significantly suppressed, and the acid form of the carboxyl group is converted into a salt form. By changing the rate of conversion to the mold, it is possible to change to nearly continuous swelling.

【0026】一方、本発明によって高吸水量の吸水材料
が得られる理由は、上記の水溶性成分の除去のみでは説
明できず、実際には水溶性成分の除去から推定される吸
水量よりはるかに高い吸水量が得られる。このような効
果は、膨潤によって、セルロース誘導体において発達し
た分子間水素結合の切断或いは架橋点の切断が一部起こ
り、網目構造が変形して分子の網目の間に水を取り込み
易い状態になることが原因であると推定される。
On the other hand, the reason why a water absorbing material having a high water absorption amount can be obtained by the present invention cannot be explained only by the removal of the above water-soluble component, and in fact, the water absorption amount is much higher than that estimated from the removal of the water-soluble component. High water absorption is obtained. Such an effect is that the swelling partially breaks the intermolecular hydrogen bond or the breaking of the cross-linking point developed in the cellulose derivative, and the network structure is deformed so that water can be easily taken in between the network of molecules. Is presumed to be the cause.

【0027】従って、この状態のゲルを、水と相溶性の
ある有機溶媒で洗浄するか、或いは前記有機溶媒に浸漬
することによって、ゲル中の水分を有機溶媒で置換して
除去することができ、それによってゲルを容易に乾燥す
ることができる。しかも、この場合、膨潤によって形成
された大部分の網目構造が保存されているので、高い吸
水性が発現すると考えられる。もし、前記有機溶媒によ
るゲル中の水の除去を行わずにゲルを乾燥すると、ゲル
中の水分の影響で水素結合が再形成され、網目構造を変
形させた効果が減少するばかりか、得られる吸水性材料
が固い樹脂状物になるので高い吸水性能は得られない。
Therefore, by washing the gel in this state with an organic solvent that is compatible with water or by immersing it in the organic solvent, the water in the gel can be replaced with the organic solvent and removed. , Whereby the gel can be dried easily. Moreover, in this case, since most of the network structure formed by swelling is preserved, it is considered that high water absorption is exhibited. If the gel is dried without removing the water in the gel with the organic solvent, hydrogen bonds are reformed due to the influence of water in the gel, and the effect of deforming the network structure is reduced, and it is obtained. High water absorption performance cannot be obtained because the water-absorbent material becomes a hard resinous material.

【0028】更に、高いゲル強度が得られる理由につい
ては、セルロース誘導体の膨潤が水中で行われるため、
ゲル中の水溶性成分の除去が完全に行われること、並び
にセルロース誘導体のカルボキシル基を酸型にする際に
分子間でエステル結合が新たに生じて架橋が強化される
ことが考えられる。
Further, the reason why a high gel strength is obtained is that the swelling of the cellulose derivative is carried out in water.
It is considered that the water-soluble components in the gel are completely removed, and that when the carboxyl group of the cellulose derivative is converted into an acid form, an ester bond is newly generated between the molecules to strengthen the crosslinking.

【0029】以上詳細に説明したごとく、本発明によれ
ば塩水吸水量とゲル強度が共に顕著に向上した高吸水性
セルロース材料を得ることができる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to obtain a highly water-absorbent cellulosic material in which both salt water absorption and gel strength are remarkably improved.

【0030】[0030]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、勿論本発明は、これらによって限定される
ものではない。なお、実施例及び比較例において%とあ
るのは全て重量%を示す。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto. In Examples and Comparative Examples,% means% by weight.

【0031】実施例1 絶乾重量で20gの針葉樹晒クラフトパルプを家庭用ミ
キサーで離解して綿状物とした。この綿状物を反応容器
に入れ、これにイソプロパノール400ml、水40m
l、及び水酸化ナトリウム6.20gを混合し、一時間
攪拌してアルカリセルロースとした。これにモノクロロ
酢酸ナトリウム17.3gとエピクロルヒドリン0.6
gを添加し、30分間攪拌し、更に30分間放置した。
次に反応容器に還流冷却器を取り付け、混合液をオイル
バスで3時間還流加熱した。反応生成物をガラスフィル
ター(2G)で濾過し、70%のメタノールー水混合液
で十分洗浄後、100%メタノールで2回洗浄し、真空
乾燥器で乾燥して、繊維状の架橋されたカルボキシメチ
ルセルロース(以下CMCと称する)ナトリウム塩30
g(置換度1.0)を得た。
Example 1 20 g of an absolutely dry bleached softwood kraft pulp was disintegrated with a household mixer to give a cotton-like material. Put this cotton-like material in a reaction vessel and add 400 ml of isopropanol and 40 m of water.
1, and 6.20 g of sodium hydroxide were mixed and stirred for 1 hour to obtain alkali cellulose. 17.3 g of sodium monochloroacetate and 0.6 of epichlorohydrin
g was added, the mixture was stirred for 30 minutes, and left for another 30 minutes.
Then, a reflux condenser was attached to the reaction vessel, and the mixed solution was heated under reflux for 3 hours in an oil bath. The reaction product was filtered through a glass filter (2G), thoroughly washed with 70% methanol-water mixture, washed twice with 100% methanol, and dried in a vacuum dryer to obtain fibrous crosslinked carboxymethyl cellulose. Sodium salt 30 (hereinafter referred to as CMC)
g (degree of substitution 1.0) was obtained.

【0032】500mlビーカーに前記架橋されたCM
Cナトリウム塩3g(絶乾)をとり、1規定の塩酸30
0mlを入れて30分間攪拌、30分間放置した。この
混合物をガラスフィルター(2G)で濾過して酸型のカ
ルボキシル基を有する架橋されたCMCを分離し、更に
余分な酸を除去するため純水で洗浄及び濾過を繰り返し
た。この酸型のカルボキシル基を有する架橋されたCM
Cを300mlビーカーにとり、純水200mlを入れ
て分散後、1規定水酸化ナトリウム水溶液6.64ml
を添加して攪拌しながら部分的に中和し膨潤させてゲル
を生成させた。なお、この膨潤条件における塩型への転
換割合は60%で、架橋されたCMCの膨潤度は28g
/gであった。
Cross-linked CM in a 500 ml beaker
Take 3 g of C sodium salt (absolutely dry) and use 1N hydrochloric acid 30
0 ml was added, the mixture was stirred for 30 minutes and left for 30 minutes. This mixture was filtered through a glass filter (2G) to separate crosslinked CMC having an acid type carboxyl group, and further, washing and filtration with pure water were repeated to remove excess acid. Cross-linked CM having this acid type carboxyl group
C is placed in a 300 ml beaker, 200 ml of pure water is added and dispersed, and 1N sodium hydroxide aqueous solution is 6.64 ml.
Was added and stirred to partially neutralize and swell to form a gel. In this swelling condition, the conversion rate to the salt type was 60%, and the swelling degree of the crosslinked CMC was 28 g.
/ G.

【0033】前記混合物をガラスフィルター(2G)で
濾過してゲルを分離し、200mlビーカーに移した。
このゲルに100%メタノール60mlを加えて分散
後、1規定の水酸化ナトリウムーメタノール溶液3.1
0mlを添加して攪拌しながら、残存する酸型のカルボ
キシル基を塩型に戻した。1時間静置後、前記ゲルをガ
ラスフィルター(2G)で濾過し、濾過物を100%メ
タノールの100ml中に浸漬し、ゲル中の水分をメタ
ノールで置換して除去した。1時間静置後、ゲルをガラ
スフィルター(2G)で濾過し、再度100%メタノー
ルで洗浄後、50℃で3時間減圧乾燥して、繊維状の吸
水性セルロース材料を得た。
The mixture was filtered through a glass filter (2G) to separate the gel and transferred to a 200 ml beaker.
After adding 60 ml of 100% methanol to the gel to disperse it, 1N sodium hydroxide-methanol solution 3.1 was added.
The remaining acid type carboxyl group was returned to the salt type while adding 0 ml and stirring. After standing for 1 hour, the gel was filtered through a glass filter (2G), the filtered product was immersed in 100 ml of 100% methanol, and the water in the gel was replaced with methanol to remove it. After standing for 1 hour, the gel was filtered through a glass filter (2G), washed again with 100% methanol, and dried under reduced pressure at 50 ° C. for 3 hours to obtain a fibrous water-absorbent cellulose material.

【0034】得られた吸水性セルロース材料を用いて下
記に示す試験法により人工尿液の吸水量及びゲル強度を
試験し、その品質を評価した。その結果を表1に示す。
Using the obtained water-absorbent cellulose material, the water absorption amount and gel strength of the artificial urine solution were tested by the test methods shown below, and the quality thereof was evaluated. Table 1 shows the results.

【0035】試験方法 (1)人工尿液の吸水量 供試材料の絶乾0.8gを大きさ10cm角の250メ
ッシュのナイロンワイヤー製の袋に封入し、これを下記
組成の人工尿液中に10分間浸漬して吸水させた。これ
を引き上げて吊り下げ、10分間水切りを行った後、重
量を測定し、試料絶乾1g当りに吸収した人工尿液の重
量をもって吸水量(g/g)を示した。この吸水量が4
0g/g以上であれば、実用的に使用可能である。 人工尿組成 成分 % 尿素 2.00 塩化ナトリウム 0.80 硫酸マグネシウム 0.08 塩化カルシウム 0.03 純水 97.09
Test Method (1) Water Absorption of Artificial Urine Solution 0.8 g of absolutely dried test material was sealed in a 250-mesh nylon wire bag of 10 cm square and was placed in an artificial urine solution of the following composition. It was soaked in water for 10 minutes to absorb water. This was lifted and suspended, drained for 10 minutes, then weighed, and the water absorption (g / g) was shown by the weight of the artificial urine absorbed per 1 g of the sample dried. This water absorption is 4
If it is 0 g / g or more, it can be practically used. Artificial urine composition Ingredient% Urea 2.00 Sodium chloride 0.80 Magnesium sulfate 0.08 Calcium chloride 0.03 Pure water 97.09

【0036】(2)ゲル強度 供試材料の絶乾1gを100ml秤量ビンにとり、上記
人工尿液20mlを加えて均一なゲルを作った。2時間
放置後、得られたゲルを指で押してゲルの硬さを次の4
段階で評価した。ゲル強度は、○(硬い)及び◎(非常
に硬い)を合格とした。 ◎:非常に硬い ○:硬い △:柔らかい ×:非常に柔らかい
(2) Gel Strength 1 g of absolutely dried sample material was placed in a 100 ml weighing bottle, and 20 ml of the above artificial urine solution was added to form a uniform gel. After standing for 2 hours, press the gel with your finger to set the hardness of the gel to the next 4
The grade was evaluated. The gel strength was rated as ◯ (hard) and ◎ (very hard). ◎: Very hard ○: Hard △: Soft ×: Very soft

【0037】(3)膨潤度 供試材料の絶乾1gを本発明の実施例及び比較例に従っ
てゲル化させた。即ち、酸型のカルボキシル基を有する
架橋されたCMCを300mlビーカーにとり、純水2
00mlに入れて分散後、所定の水酸化ナトリウム水溶
液を添加して撹拌しながら膨潤させてゲルを生成した。
このゲルを大きさ10cm角の250メッシュのナイロ
ンワイヤー製の袋に封入し、吊り下げて10分間水を切
り、次いで袋にいれたまま上下10枚の濾紙の間に挟ん
で水平なプレス台の上に置き、その上に直径16cm、
重量100gのステンレス板を重ね、更にその上に1k
gの重りをのせて5分間ゲルに圧力をかけ、ゲルとゲル
の隙間に存在する水を濾紙に吸い取らせた。その後ゲル
の重量を測定し、試料絶乾1g当りに吸収されている水
の重量をもって膨潤度(g/g)とした。
(3) Swelling degree 1 g of absolutely dried sample material was gelled according to the examples and comparative examples of the present invention. That is, the crosslinked CMC having an acid type carboxyl group is placed in a 300 ml beaker and pure water 2
After being placed in 00 ml and dispersed, a predetermined aqueous sodium hydroxide solution was added and swollen with stirring to form a gel.
This gel was sealed in a 10-cm-square 250-mesh nylon wire bag, suspended, drained for 10 minutes, then placed in a bag and sandwiched between 10 upper and lower filter papers on a horizontal press table. Put it on top of it and have a diameter of 16 cm on it,
Stack 100g stainless steel plate and 1k on it
A weight of g was applied and pressure was applied to the gel for 5 minutes so that water existing in the gap between the gel and the gel was absorbed by the filter paper. Thereafter, the weight of the gel was measured, and the weight of water absorbed per 1 g of the sample dried was defined as the degree of swelling (g / g).

【0038】実施例2 実施例1と同じ方法で得られた架橋されたCMCナトリ
ウム塩3gを500mlビーカーにとり、2規定の硫酸
を300mlを入れて30分間攪拌した後、30分間放
置した。この混合物を濾過して酸型のカルボキシル基を
有する架橋されたCMCを分離し、更に余分な酸を除去
するため純水で洗浄及び濾過を繰り返した。この酸型の
架橋されたCMCを300mlビーカーにとり、純水2
00mlを入れて分散後、1規定水酸化ナトリウム水溶
液3.32mlを添加して攪拌しながら部分的に中和し
膨潤させてゲルを生成させた。なお、この膨潤条件にお
ける塩型への転換割合は30%で、架橋されたCMCナ
トリウム塩の膨潤度は15g/gであった。
Example 2 3 g of crosslinked CMC sodium salt obtained in the same manner as in Example 1 was placed in a 500 ml beaker, 300 ml of 2N sulfuric acid was added, and the mixture was stirred for 30 minutes and then left for 30 minutes. This mixture was filtered to separate crosslinked CMC having an acid type carboxyl group, and further, washing and filtration were repeated with pure water to remove an excess acid. Take the acid-type cross-linked CMC in a 300 ml beaker and add pure water 2
After adding 00 ml and dispersing, 3.32 ml of 1N aqueous sodium hydroxide solution was added and partially neutralized and swollen with stirring to form a gel. The conversion rate to the salt form under this swelling condition was 30%, and the swelling degree of the crosslinked CMC sodium salt was 15 g / g.

【0039】前記混合物を実施例1と同様にして濾過し
てゲルを分離し、200mlビーカーに移した。このゲ
ルにエタノール60mlを加えて分散後、1規定水酸化
ナトリウムーエタノール溶液5.43mlを添加して攪
拌しながら、残存する酸型のカルボキシル基を塩型に戻
した。1時間静置後ゲルを濾過し、100%エタノール
100mlを加えてゲル中の水分を置換して除去した。
1時間静置してゲルを濾過し、再度100%エタノール
で洗浄後乾燥して、繊維状の吸水性材料を得た。この材
料の人工尿液吸水量及びゲル強度を測定し、その結果を
表1に示しす。
The mixture was filtered as in Example 1 to separate the gel and transferred to a 200 ml beaker. After 60 ml of ethanol was added to the gel to disperse it, 5.43 ml of 1N sodium hydroxide-ethanol solution was added and the residual carboxyl group of acid form was returned to the salt form with stirring. After standing for 1 hour, the gel was filtered and 100 ml of 100% ethanol was added to replace the water in the gel to remove it.
The gel was filtered after standing for 1 hour, washed again with 100% ethanol and then dried to obtain a fibrous water-absorbing material. The artificial urine water absorption and gel strength of this material were measured, and the results are shown in Table 1.

【0040】実施例3 架橋剤(商品名:SUMITEX、NF−500K、住
友化学製)2.0g、その助剤(商品名:SUMITE
X、Accelerator、MX、住友化学製)1.
0g及び水297.0gを混合して混合液300gを作
り、その中へ絶乾20gの針葉樹晒クラフトパルプを3
0分間浸漬した。パルプ中に混合液が固形分換算で24
g含まれるように、余分な混合液を濾過とプレスにより
除去した。得られたシート状のパルプは室温で十分に乾
燥させた後、140℃の送風乾燥機中で30分間加熱し
て架橋を行った。この架橋されたパルプを家庭用ミキサ
ーで離解して綿状物とした。この綿状物を反応容器に入
れ、これにイソプロパノール400ml、水40ml、
及び水酸化ナトリウム5.93gを混合し、一時間攪拌
してアルカリセルロースとした。これにモノクロロ酢酸
ナトリウム17.3gを添加し、30分間攪拌し、更に
30分間放置した。次に、反応容器に還流冷却器を取り
付け、混合液をオイルバスで3時間還流加熱した。反応
生成物をガラスフィルター(2G)で濾過し、70%メ
タノールで十分洗浄後、100%メタノールで2回洗浄
し、その後、真空乾燥器で乾燥して、繊維状の架橋され
たCMCナトリウム塩30g(置換度1.0)を得た。
Example 3 2.0 g of a crosslinking agent (trade name: SUMITEX, NF-500K, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), an auxiliary agent (trade name: SUMITE)
X, Accelerator, MX, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 1.
0 g and 297.0 g of water are mixed to make 300 g of a mixed solution, and 20 g of absolutely dried coniferous bleached kraft pulp is mixed therein.
Soak for 0 minutes. The mixed liquid in the pulp is 24 in terms of solid content.
The excess mixture was removed by filtration and pressing so that g was included. The obtained sheet-shaped pulp was sufficiently dried at room temperature, and then heated in a blow dryer at 140 ° C. for 30 minutes to crosslink. The crosslinked pulp was disintegrated with a household mixer to give a cotton-like material. This cotton-like material was placed in a reaction vessel and 400 ml of isopropanol, 40 ml of water,
And 5.93 g of sodium hydroxide were mixed and stirred for 1 hour to obtain alkali cellulose. To this, 17.3 g of sodium monochloroacetate was added, stirred for 30 minutes, and allowed to stand for another 30 minutes. Next, a reflux condenser was attached to the reaction vessel, and the mixed liquid was heated under reflux in an oil bath for 3 hours. The reaction product was filtered through a glass filter (2G), thoroughly washed with 70% methanol, then washed twice with 100% methanol, and then dried in a vacuum dryer to obtain 30 g of fibrous crosslinked CMC sodium salt. (Substitution degree 1.0) was obtained.

【0041】500mlビーカーに前記架橋されたCM
Cナトリウム塩3gをとり、1.5規定の塩酸を300
mlを入れて30分間攪拌、30分間放置した。この混
合物を濾過して酸型の架橋CMCを分離し、更に余分な
酸を除去するため純水で洗浄及び濾過を繰り返した。こ
の酸型のカルボキシル基を有する架橋されたCMCを3
00mlビーカーにとり、純水200mlを入れて分散
後、1規定水酸化ナトリウム水溶液6.64mlを添加
して攪拌しながら部分的に中和し膨潤させてゲルを生成
させた。なお、この膨潤条件における塩型への転換割合
は60%で、架橋されたCMCの膨潤度は28g/gで
あった。前記の混合物を濾過してゲルを分離し、200
mlビーカーに移した。このゲルに100%メタノール
60mlを加えて分散後、1規定水酸化ナトリウムーメ
タノール溶液3.10mlを添加して攪拌しながら、残
りの酸型のカルボキシル基を塩型に戻した。1時間静置
後ゲルを濾過し、100%メタノール100mlを加え
てゲル中の水分を置換して除去した。1時間静置してゲ
ルを濾過し、再度100%メタノールで洗浄後乾燥し
て、繊維状の吸水性材料を得た。この材料を用いて人工
尿液吸水量及びゲル強度を測定し、その結果を表1に示
した。
Cross-linked CM in a 500 ml beaker
Take 3 g of C sodium salt and add 1.5N hydrochloric acid to 300
After adding ml, the mixture was stirred for 30 minutes and left for 30 minutes. This mixture was filtered to separate acid type cross-linked CMC, and washing and filtration were repeated with pure water to remove excess acid. The cross-linked CMC having a carboxyl group of this acid type is 3
In a 00 ml beaker, 200 ml of pure water was added and dispersed, and 6.64 ml of a 1N aqueous sodium hydroxide solution was added, and partially neutralized and swollen with stirring to form a gel. The conversion rate to the salt form under this swelling condition was 60%, and the swelling degree of the crosslinked CMC was 28 g / g. The mixture is filtered to separate the gel, 200
Transferred to a ml beaker. After 60 ml of 100% methanol was added to the gel to disperse it, 3.10 ml of 1N sodium hydroxide-methanol solution was added and the remaining carboxyl groups of the acid form were returned to the salt form with stirring. After standing for 1 hour, the gel was filtered, 100 ml of 100% methanol was added to replace the water in the gel, and the gel was removed. After standing for 1 hour, the gel was filtered, washed again with 100% methanol and then dried to obtain a fibrous water-absorbing material. Using this material, the artificial urine water absorption and gel strength were measured, and the results are shown in Table 1.

【0042】実施例4 市販の粉末状CMCナトリウム塩(置換度:0.65、
1%水溶液の粘度:280cps、商品名:セロゲンW
S−C、第一工業製薬製)30gにイソプロパノール3
33ml、水78ml、水酸化ナトリウム2g、及びエ
チレンオキサイド22gをオートクレーブに仕込み、こ
の混合物を70℃で2時間反応させた。次に反応混合物
を酢酸で中和した後、濾過して反応溶媒の大部分を除
き、60℃で4時間乾燥してヒドロキシエチルカルボキ
シメチルセルロースナトリウム塩(以下、HECMCナ
トリウム塩という)を調製した。このHECMCナトリ
ウム塩30gを反応容器に入れ、これにイソプロパノー
ル600ml、水120ml、及びエチレングリコール
ジグリシジルエーテル4.5gを混合した。反応容器に
還流冷却器を取り付け、混合物をオイルバスで2時間還
流加熱して架橋反応を行った。反応生成の混合物をガラ
スフィルター(2G)で濾過し、70%メタノールで十
分洗浄後、100%メタノールで2回洗浄し、真空乾燥
器で乾燥して架橋されたHECMCナトリウム塩を得
た。
Example 4 Commercially available powdery CMC sodium salt (degree of substitution: 0.65,
Viscosity of 1% aqueous solution: 280 cps, product name: Serogen W
S-C, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 30 g of isopropanol 3
33 ml, 78 ml of water, 2 g of sodium hydroxide, and 22 g of ethylene oxide were charged into an autoclave, and this mixture was reacted at 70 ° C. for 2 hours. Next, the reaction mixture was neutralized with acetic acid, filtered to remove most of the reaction solvent, and dried at 60 ° C. for 4 hours to prepare hydroxyethylcarboxymethylcellulose sodium salt (hereinafter referred to as HECMC sodium salt). 30 g of this HECMC sodium salt was placed in a reaction vessel, and 600 ml of isopropanol, 120 ml of water, and 4.5 g of ethylene glycol diglycidyl ether were mixed therein. A reflux condenser was attached to the reaction vessel, and the mixture was refluxed and heated in an oil bath for 2 hours to carry out a crosslinking reaction. The reaction mixture was filtered through a glass filter (2G), thoroughly washed with 70% methanol, washed twice with 100% methanol, and dried in a vacuum dryer to obtain a crosslinked HECMC sodium salt.

【0043】1リットルビーカーに前記架橋されたHE
CMCナトリウム塩3gをとり、0.7規定の塩酸45
0mlを入れて30分間攪拌し、90分間放置した。こ
の混合物を濾過して酸型のカルボキシル基を有する架橋
されたHECMCを分離し、更に余分な酸を除去するた
め純水で洗浄及び濾過を繰り返した。この酸型の架橋さ
れたHECMCを300mlビーカーにとり、純水30
0mlを入れて分散後、1規定水酸化ナトリウム水溶液
3.32mlを添加して攪拌しながら部分的に中和し膨
潤させてゲルを生成させた。この膨潤条件における塩型
への転換割合は30%で、架橋されたHECMCの膨潤
度を測定したところ、25g/gであった。前記混合物
を濾過してゲルを分離し、200mlビーカーに移し
た。このゲルに100%メタノール60mlを加えて分
散後、1規定水酸化ナトリウムーメタノール溶液5.4
3mlを添加して攪拌しながら、残存する酸型のカルボ
キシル基を塩型に戻した。1時間静置後ゲルを濾過し、
100%メタノール100mlを加えてゲル中の水分を
置換して除去した。1時間静置してゲルを濾過し、再度
100%メタノールで洗浄した後乾燥して、粉末状の吸
水性材料を得た。この材料を用いて人工尿液吸水量及び
ゲル強度を測定し、その結果を表1に示した。
Crosslinked HE in a 1 liter beaker
Take 3 g of CMC sodium salt and add 0.7N hydrochloric acid 45
0 ml was added, the mixture was stirred for 30 minutes, and left for 90 minutes. This mixture was filtered to separate crosslinked HECMC having an acid type carboxyl group, and further, washing with pure water and filtration were repeated to remove excess acid. Take this acid-type cross-linked HECMC in a 300 ml beaker and add pure water 30
After 0 ml was added and dispersed, 3.32 ml of a 1N aqueous sodium hydroxide solution was added, and the mixture was partially neutralized and swollen with stirring to form a gel. The conversion rate to the salt form under this swelling condition was 30%, and the swelling degree of the crosslinked HECMC was measured and found to be 25 g / g. The mixture was filtered to separate the gel and transferred to a 200 ml beaker. To this gel, 60 ml of 100% methanol was added and dispersed, and 1N sodium hydroxide-methanol solution 5.4 was added.
The remaining acid type carboxyl groups were returned to the salt type while adding 3 ml and stirring. After standing for 1 hour, the gel is filtered,
100 ml of 100% methanol was added to replace water in the gel to remove it. After standing for 1 hour, the gel was filtered, washed again with 100% methanol and then dried to obtain a powdery water-absorbing material. Using this material, the artificial urine water absorption and gel strength were measured, and the results are shown in Table 1.

【0044】実施例5 絶乾7gの針葉樹晒クラフトパルプに0.1%濃度の硝
酸154gとアクリロニトリル14gを加え、良く混合
した。次にグラフト重合開始剤として硝酸第二セリウム
アンモニウム370mgを添加し、室温で1時間グラフ
ト重合を行った。反応生成物を水で十分洗浄し、濾過し
て脱水後、3%水酸化ナトリウム水溶液1000mlを
加えて、100℃で2時間加熱することにより、グラフ
ト共重合パルプに加水分解を施した。この反応生成物を
濾過により分離し、76%メタノール水溶液で洗浄後、
真空乾燥して、グラフト共重合パルプの加水分解物を得
た。 次にこの加水分解物5gにイソプロパノール50
ml、水10ml、及び水酸化ナトリウム1.5gを加
え、室温で1時間攪拌した後、これにモノクロロ酢酸ナ
トリウム4.4gを加え、更にこの混合液を40℃で3
時間加熱して前記加水分解生成物にカルボキシメチル化
を施し、70%メタノールで洗浄後、真空乾燥した。こ
のようにしてカルボキシメチル化されたグラフト共重合
パルプの加水分解物が得られた。
Example 5 154 g of 0.1% concentration nitric acid and 14 g of acrylonitrile were added to 7 g of absolutely dried softwood kraft pulp and mixed well. Next, 370 mg of ceric ammonium nitrate was added as a graft polymerization initiator, and graft polymerization was carried out at room temperature for 1 hour. The reaction product was thoroughly washed with water, filtered, dehydrated, and then added with 1000 ml of a 3% aqueous sodium hydroxide solution and heated at 100 ° C. for 2 hours to hydrolyze the graft copolymerized pulp. The reaction product was separated by filtration and washed with a 76% aqueous methanol solution,
It was vacuum dried to obtain a hydrolyzate of the graft copolymerized pulp. Next, 5 g of this hydrolyzate was mixed with 50 parts of isopropanol.
ml, 10 ml of water, and 1.5 g of sodium hydroxide were added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour, then 4.4 g of sodium monochloroacetate was added, and this mixture was further stirred at 40 ° C. for 3 hours.
The hydrolysis product was subjected to carboxymethylation by heating for a period of time, washed with 70% methanol, and dried in vacuum. In this way, a hydrolyzate of carboxymethylated graft copolymer pulp was obtained.

【0045】ビニール袋に前記カルボキシメチル化され
たグラフト共重合パルプの加水分解物3gをとり、4規
定の塩酸60mlを加えて30分間ビニール袋の外から
手で揉みながら混合し、30分間放置した。この混合物
を濾過して酸型のグラフト共重合パルプを分離し、更に
余分な酸を除去するため純水で洗浄及び濾過を繰り返し
た。この酸型のグラフト共重合パルプを300mlビー
カーにとり、純水150mlを入れて分散後、1規定水
酸化ナトリウム水溶液7.75mlを添加して攪拌しな
がら部分的に中和し膨潤させてゲルを生成させた。この
膨潤条件における塩型への転換割合は70%で、グラフ
ト共重合パルプの膨潤度は28g/gであった。前記混
合物を濾過してゲルを分離し、200mlビーカーに移
した。このゲルにメタノール90mlを加えて分散後、
2規定水酸化ナトリウムメタノール溶液1.16mlを
添加して攪拌しながら、残存する酸型のカルボキシル基
を塩型に戻した。1時間静置後ゲルを濾過し、100%
メタノール100mlを加えてゲル中の水分を置換して
除去した。1時間静置してゲルを濾過し、再度100%
メタノールで洗浄した後乾燥して、繊維状の吸水性材料
を得た。この材料を用いて人工尿液吸水量及びゲル強度
を測定し、その結果を表1に示した。
3 g of the hydrolyzate of the carboxymethylated graft copolymerized pulp was placed in a vinyl bag, 60 ml of 4N hydrochloric acid was added, and the mixture was mixed for 30 minutes by rubbing by hand from outside the vinyl bag, and left for 30 minutes. . The mixture was filtered to separate the acid-type graft copolymerized pulp, and washing with pure water and filtration were repeated to remove excess acid. This acid type graft copolymerized pulp is placed in a 300 ml beaker, and 150 ml of pure water is added to disperse it. After adding 7.75 ml of 1N sodium hydroxide aqueous solution, it is partially neutralized and swollen with stirring to form a gel. Let The conversion rate to the salt type under this swelling condition was 70%, and the swelling degree of the graft copolymerized pulp was 28 g / g. The mixture was filtered to separate the gel and transferred to a 200 ml beaker. After adding 90 ml of methanol to this gel and dispersing,
1.16 ml of a 2N sodium hydroxide methanol solution was added, and the remaining acid-type carboxyl groups were returned to the salt-type while stirring. After standing for 1 hour, the gel is filtered to 100%
100 ml of methanol was added to replace the water in the gel and remove it. Allow to stand for 1 hour, filter the gel and re-fill 100%
After washing with methanol and drying, a fibrous water absorbent material was obtained. Using this material, the artificial urine water absorption and gel strength were measured, and the results are shown in Table 1.

【0046】実施例6 前記市販の粉末状CMCナトリウム塩10gに水酸化ナ
トリウム3gと水80gを加え、1時間撹拌混合してC
MCを溶解した。次に、エピクロルヒドリン3gを加え
てさらに1時間撹拌混合し、その後40℃で6時間架橋
反応を行った。生成したゲルを10×5×1mmの寸法
に切断し、70%メタノール500ml中で2時間攪拌
した。このゲルを濾過し、100%メタノール500m
l中で1時間攪拌した後、再度濾過して50℃の真空乾
燥器で乾かした。これを粉砕して、粒子状の架橋された
CMCナトリウム塩を得た。この架橋されたCMCナト
リウム塩を実施例1と同様に処理して、粒子状の吸水性
材料を得た。この材料を用いて人工尿液吸水量及びゲル
強度を測定し、その結果を表1に示す。
Example 6 To 10 g of the commercially available powdery CMC sodium salt, 3 g of sodium hydroxide and 80 g of water were added, and the mixture was stirred and mixed for 1 hour to form C.
The MC was dissolved. Next, 3 g of epichlorohydrin was added and further stirred and mixed for 1 hour, and then a crosslinking reaction was carried out at 40 ° C. for 6 hours. The resulting gel was cut to a size of 10 × 5 × 1 mm and stirred in 500 ml of 70% methanol for 2 hours. The gel is filtered and 100% methanol 500m
After stirring for 1 hour in 1 l, it was filtered again and dried in a vacuum oven at 50 ° C. This was crushed to obtain a particulate crosslinked CMC sodium salt. This crosslinked CMC sodium salt was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a particulate water absorbent material. Using this material, the artificial urine water absorption and gel strength were measured, and the results are shown in Table 1.

【0047】実施例7 酸型のカルボキシル基を有する架橋されたCMCをアル
カリで部分的に中和し膨潤させてゲルを生成させる際に
1規定水酸化ナトリウム水溶液を2.21ml添加して
用いたこと以外は、実施例1と同様にして繊維状の吸水
性材料を得、この材料を用いて人工尿液吸水量及びゲル
強度を測定し、その結果を表1に示した。なお、用いた
膨潤条件における塩型への転換割合は20%で、架橋さ
れたCMCの膨潤度は4g/gであった。
Example 7 When a crosslinked CMC having an acid type carboxyl group was partially neutralized with an alkali and swollen to form a gel, 2.21 ml of a 1N aqueous sodium hydroxide solution was added and used. A fibrous water absorbent material was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above, and the water absorption of artificial urine and gel strength were measured using this material, and the results are shown in Table 1. The conversion rate to the salt form under the swelling conditions used was 20%, and the swelling degree of the crosslinked CMC was 4 g / g.

【0048】比較例1 実施例1で得られた酸型にする前の、繊維状の架橋され
たCMCナトリウム塩を用いて人工尿液吸水量及びゲル
強度を測定し、結果を表1に示した。
Comparative Example 1 The artificial urine water absorption and gel strength were measured using the fibrous crosslinked CMC sodium salt obtained in Example 1 and before being converted into the acid form, and the results are shown in Table 1. It was

【0049】比較例2 実施例3で得られた酸型にする前の、繊維状の架橋され
たCMCナトリウム塩を用いて人工尿液吸水量及びゲル
強度を測定し、結果を表1に示した。
Comparative Example 2 The artificial urine water absorption and gel strength were measured using the fibrous crosslinked CMC sodium salt obtained in Example 3 and before conversion to the acid form, and the results are shown in Table 1. It was

【0050】比較例3 実施例4で得られた酸型にする前の、粉末状の架橋され
たHECMCナトリウム塩を用いて人工尿液吸水量及び
ゲル強度を測定し、結果を表1に示した。
Comparative Example 3 The artificial urine water absorption and gel strength were measured using the powdered, cross-linked HECMC sodium salt obtained in Example 4 and before conversion to the acid form, and the results are shown in Table 1. It was

【0051】比較例4 実施例5で得られた酸型にする前の、繊維状のグラフト
重合されたCMCナトリウム塩を用いて人工尿液吸水量
及びゲル強度を測定し、結果を表1に示した。
Comparative Example 4 The artificial urine water absorption and gel strength were measured using the fibrous graft-polymerized CMC sodium salt obtained in Example 5 and before being converted into the acid form, and the results are shown in Table 1. Indicated.

【0052】比較例5 実施例6で得られた酸型にする前の、粒子状の架橋され
たCMCナトリウム塩を用いて人工尿液吸水量及びゲル
強度を測定し、結果を表1に示した。
Comparative Example 5 The artificial urine water absorption and gel strength were measured using the particulate crosslinked CMC sodium salt obtained in Example 6 and before being converted to the acid form, and the results are shown in Table 1. It was

【0053】比較例6 酸型のカルボキシル基を有する架橋されたCMCをアル
カリで部分的に中和し膨潤させてゲルを生成させる際
に、1規定水酸化ナトリウム水溶液を1.11ml添加
して用いたこと以外は、実施例1と同様にして繊維状の
吸水性材料を得、この材料を用いて人工尿液吸水量及び
ゲル強度を測定し、その結果を表1に示した。なお、用
いた膨潤条件における塩型への転換割合は10%で、架
橋されたCMCの膨潤度は2g/gであった。
Comparative Example 6 When a crosslinked CMC having an acid type carboxyl group was partially neutralized with an alkali and swollen to form a gel, 1.11 ml of a 1N sodium hydroxide aqueous solution was added. A fibrous water absorbent material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the above was used, and the artificial urine water absorption and gel strength were measured using this material, and the results are shown in Table 1. The conversion rate to the salt form under the swelling conditions used was 10%, and the swelling degree of the crosslinked CMC was 2 g / g.

【0054】比較例7 酸型のカルボキシル基を有する架橋されたCMCをアル
カリで部分的に中和し膨潤させてゲルを生成させる際
に、1規定水酸化ナトリウム水溶液を8.86ml添加
して用いたこと以外は、実施例1と同様にして処理し
た。しかしながら、膨潤度が高過ぎて、極めて柔らかい
ゲルとなったため、濾過によってゲルを分離することが
できず、高吸水性材料を得ることはできなかった。な
お、用いた膨潤条件における塩型への転換割合は80%
で、架橋されたCMCの膨潤度は60g/gであった。
Comparative Example 7 When a crosslinked CMC having an acid type carboxyl group was partially neutralized with an alkali and swollen to form a gel, 8.86 ml of a 1N sodium hydroxide aqueous solution was added for use. The same process as in Example 1 was carried out except that the above was performed. However, since the degree of swelling was too high and the gel became extremely soft, the gel could not be separated by filtration, and a superabsorbent material could not be obtained. The conversion rate to the salt type was 80% under the swelling conditions used.
Thus, the swelling degree of the crosslinked CMC was 60 g / g.

【0055】比較例8 酸型のカルボキシル基を有する架橋されたCMCをアル
カリで部分的に中和して膨潤させゲルを生成させた後、
ゲル中の残存する酸型のカルボキシル基を塩型に戻さな
かったこと以外は、実施例1と同様にして繊維状の吸水
性材料を得、この材料を用いて人工尿液吸水量及びゲル
強度を測定し、その結果を表1に示した。
Comparative Example 8 A crosslinked CMC having an acid type carboxyl group was partially neutralized with an alkali to swell to form a gel.
A fibrous water-absorbing material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the remaining acid-type carboxyl groups in the gel were not returned to the salt-type, and using this material, the artificial urine water absorption and gel strength were obtained. Was measured and the results are shown in Table 1.

【0056】比較例9 実施例1と同じ操作を行い、酸型のカルボキシル基を有
する架橋されたCMCをアルカリで部分的に中和し膨潤
させてゲルを生成させ、ゲル中に残存する酸型のカルボ
キシル基を塩型に変えた後、ゲルを濾過した。その後、
メタノールでゲル中の水分を置換して除去することなく
乾燥して固い樹脂状の吸水性材料を得、この材料を用い
て人工尿液吸水量及びゲル強度を測定し、その結果を表
1に示した。
Comparative Example 9 The same operation as in Example 1 was carried out to partially neutralize the crosslinked CMC having an acid-type carboxyl group with an alkali to swell the gel to form a gel. After changing the carboxyl groups of the above to the salt form, the gel was filtered. afterwards,
A solid resinous water-absorbent material was obtained by drying without removing water in the gel by replacing with methanol, and the artificial urine water absorption and gel strength were measured using this material, and the results are shown in Table 1. Indicated.

【0057】比較例10 実施例1で得られた繊維状の架橋されたCMCナトリウ
ム塩3gを用い、カルボキシル基を酸型に変えることな
く、48.8%のイソプロパノール水溶液63.3gで
膨潤によるゲルを生成させ、実施例1と同様にして水分
を除去し、繊維状の吸水性材料を得、この材料を用いて
人工尿液吸水量及びゲル強度を測定し、その結果を表1
に示した。この膨潤条件での架橋されたCMCの膨潤度
は5g/gであった。
COMPARATIVE EXAMPLE 10 3 g of the fibrous crosslinked CMC sodium salt obtained in Example 1 was used, and the gel was swollen with 63.3 g of a 48.8% aqueous isopropanol solution without changing the carboxyl group to the acid form. Was produced, and water was removed in the same manner as in Example 1 to obtain a fibrous water-absorbing material. Using this material, the artificial urine water absorption and gel strength were measured, and the results are shown in Table 1.
It was shown to. The swelling degree of the crosslinked CMC under this swelling condition was 5 g / g.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】表1から分かるように、本発明によるセル
ロース誘導体からなる高吸水性材料は、人工尿液の吸水
量が高く、ゲル強度に優れている(実施例1〜7)。こ
れに対し、酸型に変える前の塩型のカルボキシル基を有
する架橋されたセルロース誘導体は、吸水量はやや低い
か、同等であるが、ゲル強度が極端に悪く(比較例1〜
5)、実用に適さない。本発明と同じ手法であっても膨
潤度が低いと(比較例6)、吸水量は同程度であるが、
ゲル強度が低く、更に、セルロース誘導体のカルボキシ
ル基を酸型にせず塩型のままアルコールー水系の溶媒で
膨潤させゲルを生成させると(比較例10)、吸水量は
顕著に高いが、ゲル強度は低く、共に実用には適さな
い。本発明と同じ手法に準じて膨潤度を高くし過ぎると
(比較例7)、生成されたゲルは濾過分別できないほど
柔らかくなり、処理不可能となる。一方、中和による部
分的な膨潤によりゲルを生成させても、残存する酸型の
カルボキシル基を塩型に戻さなかったり(比較例8)、
或いは濾過により生成されたゲルを分別した後に、ゲル
中に残留する水分をメタノールのような水と相溶性のあ
る有機溶媒で置換せずにそのまま乾燥すると(比較例
9)、吸水量もゲル強度も悪く、実用できないものであ
った。
As can be seen from Table 1, the superabsorbent material comprising the cellulose derivative according to the present invention has a high water absorption amount of artificial urine and an excellent gel strength (Examples 1 to 7). On the other hand, the crosslinked cellulose derivative having a salt type carboxyl group before being converted to the acid type has a slightly low water absorption amount or is equivalent, but has extremely poor gel strength (Comparative Examples 1 to 1).
5), not suitable for practical use. When the degree of swelling is low even with the same method as in the present invention (Comparative Example 6), the water absorption is about the same,
The gel strength is low, and when the carboxyl group of the cellulose derivative is not acidified but swelled with an alcohol-water solvent in a salt form to form a gel (Comparative Example 10), the water absorption is remarkably high, but the gel strength is high. Both are low and not suitable for practical use. If the degree of swelling is made too high according to the same method as in the present invention (Comparative Example 7), the produced gel becomes so soft that it cannot be separated by filtration and cannot be treated. On the other hand, even if a gel is formed by partial swelling due to neutralization, the remaining acid-type carboxyl groups may not be returned to the salt-type (Comparative Example 8).
Alternatively, after the gel produced by filtration is separated and the water remaining in the gel is dried without being replaced with an organic solvent that is compatible with water such as methanol (Comparative Example 9), the water absorption and gel strength are also It was bad and could not be put to practical use.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明は、比較的少量の有機溶媒で合成
することができ、純水はもちろん各種の塩を含む水溶液
に対しても高い吸水性を示し、吸水した後のゲル強度が
優れているので取扱いが容易であり、広い分野での用
途、とりわけ衛生材料に好適に使用できるセルロース誘
導体からなる吸水性材料の製造方法を提供するという効
果を奏する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be synthesized with a relatively small amount of organic solvent, exhibits high water absorption not only in pure water but also in an aqueous solution containing various salts, and has excellent gel strength after water absorption. Since it is easy to handle, the present invention has an effect of providing a method for producing a water-absorbing material composed of a cellulose derivative which can be suitably used in a wide range of fields, especially as a hygiene material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 架橋結合により水不溶化され、且つカル
ボキシル基が全て酸型のセルロース誘導体を、水中に分
散させた後、アルカリを添加してカルボキシル基を中和
し膨潤度が3〜30g/gのセルロース誘導体ゲルを生
成させ、次いで該ゲルを水から分離して水と相溶性を有
する有機溶媒中に入れ、アルカリを加えて該ゲル中に残
存する酸型のカルボキシル基を塩型に戻し、更に該ゲル
を前記溶媒から分離した後、前記有機溶媒を用いて該ゲ
ル中の水を置換して除去し、乾燥することを特徴とす
る、塩水吸水能力とゲル強度に優れた吸水性セルロース
材料の製造方法。
1. A cellulose derivative, which is water-insolubilized by cross-linking and has all carboxyl groups in an acid form, is dispersed in water, and then an alkali is added to neutralize the carboxyl groups to have a swelling degree of 3 to 30 g / g. Of the cellulose derivative gel, and then the gel is separated from water and placed in an organic solvent compatible with water, alkali is added to restore the acid-type carboxyl groups remaining in the gel to the salt form, Further, after separating the gel from the solvent, the water in the gel is replaced with the organic solvent to remove the gel, and the gel is dried, which is excellent in salt water absorption capacity and gel strength. Manufacturing method.
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