MXPA01003387A - Metodo para producir polimeros hidrofilicos que se pueden dilatar en agua, dichos polimeros y uso de los mismos - Google Patents

Abstract

Se preparan polímeros hidrofílicos que se pueden dilatar en agua por neutralización del hidrogel acídico que tiene un grado de neutralización de 0-40%moles a un grado final de neutralización de 60-85%moles mezclando con un agente neutralizante en una picadora que comprende un sistema de tornillo, cuchilla giratoria, zona de flujo restringido y plancha disrruptora en donde - la picadora tiene una potencia de salida de 1000 a 6000 Wh/m3 - el hidrogel pasa a través de una zona que tiene una densidad de disipación de energía de 400 a 800 W/1 de volumen de mezclado - el tiempo de residencia promedio del hidrogel en la picadora es de 5 a 30 segundos y - la plancha disrruptora tiene, unaárea abierta de 20 a 40%.

Description

MÉTODO PARA PRODUCIR POLÍMEROS HIDROFILICOS QUE SE PUEDEN DILATAR EN AGUA, DICHOS POLÍMEROS Y USO DE LOS MISMOS Descripción La presente invención se refiere a un proceso para preparar polímeros hidrofílicos que se pueden dilatar en agua, a los polímeros obtenidos con esto y al uso de estos polímeros . Los hidrogeles hidrofílicos son que se pueden obtener por polimerización de ácidos no saturados, por ejemplo ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido acrilamidopropanosulfónico, etc., en presencia de pequeñas cantidades de compuestos multiplicados olefínicamente no saturados que ya se conocen como polímeros superabsorbentes. También se conocen hidrogeles hidrofílicos que se pueden obtener por copolimerización del injerto de los ácidos olefínicamente no saturados sobre matrices diferentes, por ejemplo polisacáridos, óxidos de polialquileno y derivados de los mismos . Los hidrogeles mencionados son notables por la alta absorbencia de agua y soluciones acuosas y por lo tanto se usan ampliamente como absorbentes en artículos higiénicos. Tales polímeros hidrofílicos que se pueden dilatar en agua se preparan generalmente por polimerización de radicales libres en una solución acuosa la cual contiene los monómeros con o sin una base de injerto y reticulador. Los polímeros hidrofílicos que se pueden dilatar en agua producidos para uso en la higiene y sector sanitario tienen un grado de neutralización en el rango de 60 a 85% moles basado en las unidades monoméricas de ácido funcional polimerizadas, de manera que los hidrogeles formados para usos de pH neutro con respecto a la piel. El grado de neutralización se fija generalmente antes de la polimerización, puesto que esto evita la neutralización técnicamente difícil de un hidrogel acídico de alta viscosidad. Sin embargo, la polimerización de, por ejemplo, ácido acrílico en el rango de pH neutro es más lenta, y conduce a pesos moleculares menores, que la polimerización en el rango acídico. Esto se explica por la repelencia electrostática entre la unidad monomérica incorporada más recientemente y la siguiente unidad monomérica que se incorpora, cuyas repelencias surgen sólo mínimamente, si las hubiera, en el caso de una polimerización en el rango acídico de pH, puesto que las unidades monoméricas están presentes en la forma acídica sin carga. La tendencia continua hacia estructuras de pañales más delgados requiere polímeros hidrofílicos que se pueden dilatar en agua que proporcionan mejor y mejores características de rendimiento con respecto a la capacidad de absorción, resistencia del gel, permeabilidad del gel y extractibles residuales. La combinación deseada de alta absorción, alta resistencia del gel, alta permeabilidad del gel y bajos extractibles residuales pueden solamente proporcionarse por una polimerización en donde se obtengan pesos moleculares muy altos para las cadenas poliméricas primarias. La forma preferida para proporcionar tales productos es por lo tanto una polimerización y solución acuosa en donde las unidades monoméricas de ácido funcional presentes en la solución monomérica sean pre-neutralizadas sólo parcialmente, si las hubiera. El grado de neutralización de los monómeros de ácido funcional están de preferencia en el rango de 0 a 40% moles particularmente de preferencia en el rango de 0 a 25% moles. La polimerización y pulverización gruesa subsecuente proporciona partículas de hidrogel acídicas las cuales deben ajustarse al grado final deseado de neutralización de 60 - 85% moles basada en las unidades monoméricas de ácido funcional neutralizando estás unidades ácido funcional monoméricas. Estás neutralización es un proceso el cual es técnicamente difícil de llevar a cabo y el cual debe satisfacer requerimientos particulares. Primero, el gel no debe estar excesivamente cortado durante el contacto con el agente neutralizante para evitar incrementar el contenido de extractibles, los cuales tendrían un efecto adverso sobre las propiedades del producto final y en consecuencia es indeseable. En segundo lugar, la neutralización debe ser completamente homogénea de manera que pueden obtenerse características suficientemente buenas de secado para las partículas del gel. Esto es debido a que las partículas del hidrogel acídico que tienen un bajo grado de neutralización son muy pegajosas y son incapaces de formar en la subsecuente banda de secado el ensamble suelto que se necesita si se quieren obtener altas velocidades de secado. La neutralización subsecuente de los hidrogeles acídicos es conocida en principio. La DB-A-26 12 846 describe un proceso para preparar una resina que absorbe agua al polimerizar al menos un almidón y/o celulosa con al menos un monómero soluble en agua que tiene un doble enlace polimerizable y con un reticulador. Los polímeros obtenidos se neutralizan con bases, aunque el método de neutralización no se específica más particularmente . De acuerdo con EP-A-0 205 674, los polímeros acídicos se preparan de 0 a 100°C, de preferencia de 5 a 40°C, y su pH se ajusta por la neutralización parcial subsecuente del hidrogel. La neutralización se efectúa en la presente al agregar el gel a una solución de hidróxido de sodio muy diluida. Este método es desventajoso, puesto que grandes cantidades de agua deben evaporarse en la etapa de secado debido a la naturaleza muy diluida de la solución de hidróxido de sodio . La EP-A-0 303 440 describe la producción de un polímero de gel reticulado hidratado el cual tiene de 10 a 50% moles de los monómeros de ácido funcional neutralizados y el cual se ajusta al grado final deseado de neutralización al agregar un agente neutralizante en un recipiente de reacción que tiene una pluralidad de ejes giratorios cada uno provisto con cuchillas de agitación. Verdaderamente, este proceso proporciona neutralización homogénea, puesto que se generan constantemente nuevas superficies para las partículas de gel, pero la fuerza de corte sobre el gel es demasiado alta y conduce a un incremento indeseable en los extractibles . La EP-A-0 238 050 reclama un proceso para la producción en forma de lotes de polímeros que absorben agua reticulados finamente divididos al conducir la polimerización en un amasador y teniendo un grado de neutralización para el ácido (met) acrílico en el rango de 0 a 100% moles. El lote de polimerización se neutraliza al pH final deseado en el amasador usado para la polimerización, ya sea durante la polimerización o subsecuentemente al mismo. Esto proporciona de nuevo neutralización homogénea, pero las fuerzas cortantes aplicadas son demasiadas altas, de manera que un incremento indeseable en el contenido de extractibles ocurre. En la US-5 453 323 y EP-A-0 530 438, se usa ácido acrílico junto con polímeros que contienen hidroxilo solubles en agua para preparar bajo condiciones adiabáticas y sin neutralización de los monómeros de geles poliméricos que se muelen subsecuentemente en un molino de carne no especificado. El agente neutralizante se agrega a este gel molido y la mezcla se corta de nuevo. El pos-reticulador se agrega, después y el gel se corta de nuevo tres veces para que todos los reactivos sean incorporados en el gel en una forma homogénea. Este corte repetido del gel ejerce una fuerza cortante indeseada sobre el gel, elevando el nivel de extractibles. La EP-A-0 629 411 describe la polimerización del ácido acrílico con reticuladores. El gel obtenido es subsecuentemente neutralizado en forma parcial con una sal de metal álcali y se retícula adicionalmente por la adición de un reticulador. El método de neutralización no se describe adicionalmente en la referencia; un ejemplo menciona amasar el gel con el agente neutralizante en un extrusor. La DE-A-195 29 348 describe preparar polímeros superabsorbentes al polimerizar una solución monomérica pre-neutralizada parcialmente bajo condiciones adiabáticas. El grado de pre-neutralización de los monómeros de ácido funcional está en el rango de 5 a 30% moles. El gel acídico se neutraliza después de su molienda en ensambles de mezclado simple tal como un tambor giratorio o en un mezclador Drais, introduciéndose la solución acuosa de las bases por medio de tolvas o inyectores por aspersión, por ejemplo.

Verdaderamente, esto evita cualquier daño mecánico al gel polimérico, pero no puede proporcionar la neutralización homogénea, puesto que el gel no se des-estructura en el curso del mezclado con el agente neutralizante. A su vez las inhomogeneidades de pH del gel conducen a un secado inferior, el cual es indeseable por razones, económicas . Es un objeto de la presente invención proporcionar un proceso para pos-neutralizar hidrogeles acídicos homogéneamente y con un mínimo de esfuerzo cortante sobre el gel para evitar un incremento indeseable en las fracciones extractibles. Se ha encontrado que este objeto se logra por el proceso para preparar polímeros hidrofílicos que se pueden dilatar en agua por neutralización del hidrogel acídico que tiene un grado de neutralización de 0 - 40% moles a un grado final de neutralización de 60 - 85% moles al mezclar con un agente de neutralización en una picadora que comprende un sistema de tornillo, cuchilla giratoria, zona de flujo restringido, y plancha disruptora, en donde la picadoxa tiene una potencia de salida de 1000 a 6000 Wh/m3 el hidrogel pasa a través de una zona que tiene una densidad de disipación de energía de 400 a 800 W/l de volumen mezclado el tiempo de residencia promedio del hidrogel en la picadora es de 5 a 30 segundos la plancha disruptora tiene una área abierta de 20 a 40%. Se le da preferencia a un proceso para preparar polímeros hidrofílicos que se pueden dilatar en agua, el cual comprende : a) (co) polimerizar los radicales libres de uno o más monómeros hidrofílicos o (co) polimerizar con injerto uno o más monómeros hidrofílicos sobre una base de injerto, siendo el grado promedio de neutralización de los monómeros ácidos funcionales de 0 a 40% moles; b) molienda gruesa del hidrogel acídico; c) neutralización del hidrogel acídico a un grado final de neutralización de 60 - 85% moles al mezclar con un agente neutralizante en una picadora que comprende un sistema de tornillo, cuchilla giratoria, zona de flujo restringido y una plancha disruptora, en donde la picadora tiene una potencia de salida de 1000 a 6000 Wh/m3 el hidrogel pasa a través de una zona que tiene una densidad de disipación de energía de 400 a 800 W/l de volumen de mezclado el tiempo de residencia promedio del hidrogel en la picadora es de 5 a 30 segundos la plancha disruptora tiene una área abierta de 20 a 40%. d) colocar las partículas de hidrogel neutralizada sin esfuerzo cortante mecánico adicional sobre un secador de banda; e) secar las partículas de hidrogel usando un secador de banda y f) moler y tamizar las partículas secas de hidrogel . El proceso de la invención se describirá ahora más particularmente . Monómeros hidrofílicos útiles para preparar los polímeros hidrofílicos que se pueden dilatar en agua de la invención incluyen, por ejemplo, ácidos capaces de polimerización de adición, tales como ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido vinilsulfónico, ácido vinilfosfónico, ácido maleico, anhídrido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido 2-acrilamido-2 -metilpropanosulfónico, ácido 2-acrilamido-2 -metilpropanefósfonico y sus amidas, esteres de Thidroxialquilo y esteres amino o amonio funcionales y amidas. También son adecuadas las N-vinil amidas solubles en agua o también cloruro de dialildimetilamonio . Los monómeros hidrofílicos preferidos son compuestos' de la fórmula general (I) R3 Rl C=C ( i ) H R2 en donde R1 es hidrógeno, metilo o etilo, R2 es -COOR4, hidroxisulfonilo, fosfonilo, un grupo fosfonilo esterificado de alcanol de (C^C o un grupo de la fórmula (II) 0 CH3 CH3 en donde R3 es hidrógeno, metilo, etilo o carboxilo, R4 es hidrógeno, aminoalquilo de (C1-C4) o hidroxialquilo de (Cx-C4) y R5 es hidroxisulfonilo, fosfonilo o carboxilo. Ejemplos de alcanoles de (Cx-C4) son metanol, etanol, n-propanol y n-butanol. Monómeros hidrofílicos particularmente preferidos son ácido acrílico y ácido metacrílico. Cuando los monómeros usados son ácidos, pueden usarse sus sales de metal álcali 0 amonio como comonómeros en una fracción de hasta 40% en peso.

Las bases de injerto útiles pueden ser de origen natural o sintético. Los ejemplos son almidón, celulosa o derivados de celulosa y también otros polisacáridos y oligosacáridos, alcohol polivinílico, óxidos de polialquileno, especialmente óxidos de polietileno y óxidos de polipropileno, y también poliésteres hidrofílicos. Óxidos de polialquileno útiles tienen por ejemplo la fórmula (III) en donde X R6. (CH2 — CH — 0)n R7 (III) R6 y R7 son independientemente hidrógeno, alquilo, alquenilo 0 arilo, X es hidrógeno o metilo, y n es un número entero de 1 a 10,000. Rß y R7 son cada por ejemplo alquilo de (C^C^ ) lineal o ramificado, metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, alquenilo de (C2-C3) 0 arilo tales como alquilo de (Cx-C4) fenilo substituido o no substituido. R6 y R7 son cada uno de preferencia hidrógeno, alquilo de (Cx-C4) , alquenilo de (C2 C6) o fenilo. Los hidrogeles que se pueden dilatar altamente hidrofílicos, están de preferencia en un estado reticulado, es decir contienen unidades polimerizadas dentro de la red del polímero que se' derivan de compuestos que tienen al menos dos enlaces dobles . Los reticuladores útiles incluyen en particular metilenbisacrilamida, metilenbismetacrilamida, esteres de ácidos mono o policarboxílicos no saturados con polioles, tales como diacrilato o triacrilato, por ejemplo, diacrilato de butandiol, dimetacrilato de butandiol, diacrilato de etilenglicol, dimetilacrilato de etilenglicol y también triacrilato de trimetilolpropano, compuestos de alilo, tales como (met) acrilato de alilo, cianurato de trialilo, maleato de dialilo, esteres de • polialilo, tetraaliloxietano, trietilamina, tetraaliletilendiamina, pentaeritritol, esteres de trialilo o esteres de alilo de ácido fosfórico y también compuestos vinilos tales como acrilato de vinilo, adipato de divinilo, divinilbenzeno y derivados del ácido vinilfosfónico, como se describen por ejemplo en la EP-A-0 343 427. La polimerización puede iniciarse usando radiación electromagnética de alta energía o los iniciadores de polimerización químicos acostumbrados, por ejemplo peróxidos orgánicos tales como peróxido de benzoilo, hidroperóxido de ter-butilo, peróxido de metiletilcetona, hidroperóxido de eumeno, compuestos azo tales como azodiisobutironitrilo y también compuestos peroxi inorgánicos tales como persulfato de amonio, persulfato de potasio o peróxido de hidrogeno, con o sin agentes reductores tales como bisulfito de sodio, y sulfato de hierro (II) o un sistemas redox en dónde el componente reductor es un ácido sulfínico 0 aromático, tal como ácido benzensulfínico o ácido toluensulfínico o derivados de los mismos, por ejemplo aductos Mannich de ácido sulfínico, aldehidos y compuestos amino. La polimerización en solución acuosa se conduce de preferencia como una polimerización de gel al utilizar el efecto Trommsdorff-Norrish. Es particularmente preferible llevar a cabo la polimerización en estado inactivo sin mezclado mecánico, de modo que el hidrogel que se forma no se expone a ninguna fuerza de corte mecánica la cual pudiera elevar el nivel de extractibles. La polimerización puede llevarse a cabo no solamente en forma de lote, por ejemplo en un reactor cilindrico, sino también continuamente, por ejemplo por polimerización sobre un reactor de banda. Los hidrogeles resultantes se muelen gruesamente por medio de las herramientas acostumbradas de jalar y/o cortar, por ejemplo por la acción de una bomba de descarga o tornillo en el caso de una polimerización en un reactor cilindrico o por un rodillo de corte o combinación de rodillo de corte en el caso de una polimerización de banda. El hidrogel acídico se neutraliza subsecuentemente de acuerdo con la invención destructurando y mezclando el hidrogel y el agente neutralizante en una picadora que comprende un sistema de tornillo, cuchilla giratoria, zona de flujo restringido y plancha disruptora y proporcionando una potencia de salida de 1000 a 6000 Wh/m3, de preferencia de 2500 a 5000 Wh/m3, al pasar el hidrogel a través de una zona que tiene una densidad de disipación de energía de 400 a 800 W/l de volumen de mezclado. El proceso utiliza tiempos de residencia de 5 a 30 segundos. La frecuencia de la cuchilla giratoria es de 1 - 5 s"1, de preferencia de 3 - 4 s"1. Para reducir las fuerzas cortantes al mezclar en la región de flujo restringido anterior a la plancha disruptora del aparato, los capilares en la plancha disruptora son cónicos. El área abierta de la plancha disruptora es de 20 a 40%, de preferencia de 25 a 35%, y el diámetro del orificio inicial es de 4 a 16 mm, de preferencia de 8 a 10 mm, acoplado con una ampliación cónica a un ángulo de 8° a 20°, de preferencia de 10° a 15°. Una picadora es similar en términos de equipo a un extrusor, pero ejerce menos fuerza cortante. El diseño descrito proporciona una combinación de alta eficiencia de mezclado y de tratamiento mecánico benigno de la ~ mezcla de hidrogel y agente neutralizante. Un tratamiento de etapa sencilla probaría ser absolutamente adecuado para la distribución homogénea, evitando el corte repetido del gel lo cual a su vez conduciría a un incremento indeseable en el esfuerzo cortante sobre el gel. La selección de agente neutralizante no es crítica, siendo agentes neutralizantes adecuados hidróxidos de metal álcali, amoníaco, aminas alifáticas primarias y secundarias, carbonatos de metal álcali y bicarbonatos de metal álcali. Se le da preferencia particular al hidróxido de sodio y carbonato de sodio. El agente neutralizante puede agregarse en forma líquida, por ejemplo solución acuosa de hidróxido de sodio, en forma sólida, por ejemplo polvo de carbonato de sodio, o en forma gaseoso, por ejemplo amoníaco. El diseño específico de la picadora también hace posible mezclar otros reactivos o materiales con el gel polimérico que se neutraliza de acuerdo con la invención. Esto evita el corte repetido del gel el cual a su vez conduciría a un incremento indeseable en el esfuerzo cortante sobre el gel . Por ejemplo, el gel puede mezclarse con reactivos capaces de reaccionar con ácido acrílico libre, por ejemplo aminoácidos tales como cisteína o lisina, hidroxilamina y/o sus sales tales como clorhidrato o sulfato, hidracina y/o sus sales, ozono o compuestos de azufre que tienen un efecto reductor, tales como sulfitos, bisulfitos o disulfitos, de metal álcali, tiosulfato de sodio o compuestos de mercapto. El gel también puede mezclarse con materiales capaces de reaccionar con los grupos carboxilo del hidrogel por reticulación. Ejemplos de tales materiales son los alcoholes polihídricos, aminas poliácidas, poliamidoaminas y sus productos de reacción con epicloroidrina, di- y poliepóxidos, bis- y poliaziridinas, bis- y polioxazolinas, di- y poliisocianatos, carbonato de etileno u oxazolidona. Además es posible en esta etapa de mezclar el gel con finos de polímeros superabsorbentes que se obtienen, por ejemplo, de la producción de hidrogeles hidrofílicos que se pueden dilatar en agua durante la molienda y clasificación subsecuente de los hidrogeles secos . Se conocen diversas formas de secar partículas de hidrogel. Por ejemplo, pueden secarse por el proceso de secado de película delgada, por ejemplo por medio de un secador de latas biaxial; por el proceso de secado en placas, por medio del cual las partículas de polímero de hidrogel se cargan sobre placas en varias capas en una cámara de secado en la cual circula aire caliente; por el proceso de tambor giratorio usando secadores de latas; o por el proceso transportador de banda, posteriormente también referido como secado en banda simple. El secado en banda, en dónde charolas foraminosas de un transportador circular se carga en un túnel con el material que se seca y el material se seca soplando aire caliente a través de los orificios de las charolas durante el paso a través del túnel, constituye el proceso de secado más económico para hidrogeles hidrofílicos que se pueden dilatar en agua y por los tanto se prefiere. La velocidad de secado y el material que se seca se determina por la velocidad de evaporación, lo cual indica cuántos kg de agua se evapora por metro cuadrado de área de banda por hora del producto que se seca. Esta velocidad de evaporación debe ser tan alta como sea posible por razones económicas. Los hidrogeles que han sido neutralizados de acuerdo con la invención y los cuales han sido de preferencia mezclados con los reactivos adicionales y/o finos superabsorbentes tienen una velocidad de secado económicamente ventajosa para secado en banda. Poseen una velocidad de evaporación estandarizada de al menos 50 kg/m2h, de preferencia al menos 70 kg/m2h, particularmente de preferencia al menos 80 kg/m2h en aire caliente secándose a 180°C a una velocidad de aire de 2 m/s. En un proceso particularmente preferido, la velocidad de evaporación estandarizada puede mejorarse adicionalmente aplicando un agente de liberación a las partículas del hidrogel con antelación. Los agentes del liberación se aplican sin esfuerzo mecánico sobre las partículas de hidrogel rociando con equipo adecuado, por ejemplo tubo giratorio, mezclador Drais, mezcladores de reja tales como mezcladores Lódige, mezcladores Peterson-Kelly, mezcladores de tornillo cónico, etc. Agentes de liberación útiles incluyen tensioactivos noiónicos, aniónicos, catiónicos o amfotéricos que tienen un valor de HLB de no menos de 3 (para una definición del valor de HLB véase W.C. Griffin, J. Soc. Cosmétic Chem. 5 (1954) 249) . De preferencia se proporcionan tensioactivos que son solubles en 0 al menos dispersables en agua. Tensioactivos noiónicos útiles incluyen por ejemplo los productos de adición de óxido de etileno, óxido de propileno o mezclas de óxido de etilens y óxido de propileno con alquilfenoles, alcoholes alifáticos, ácidos carboxílicos y aminas. Por ejemplo son útiles alquilfenoles de C8-C12 los cuales han sido alcoxilados con óxido de etileno y/o óxido de propileno. Los productos comercialmente disponibles de este tipo incluyen por ejemplo octilfenoles o nonilfenoles los cuales han sido cada uno hechos reaccionar con 4 a 20 moles de óxido de etileno por mol de fenol. Otros tensioactivos noiónicos incluyen alcoholes grasos de C10-C24 etoxilados o ácidos grasos de C10-C24 etoxilados y también aminas grasas de CXo~C24 etoxiladas o amidas grasas de C_0-C24 etoxiladas. También es posible usar alcoholes de C3-Ce polihídricos los cuales han sido parcialmente esterificados con ácidos grasos de C10-C24. Estos esteres pueden haber sido adicionalmente hechos reaccionar con 2 a 20 moles de óxido de etileno. Los alcoholes grasos útiles para alcoxilación para preparar tensioactivos incluyen por ejemplo alcohol palmitílico, alcohol estearílico, alsohol miristílico, alcohol laurílico, alcoholes oxo y también alcoholes no saturados, tales como alcohol oleílico. Los alcoholes grasos son etoxilados o propoxilados o etoxilados y propoxilados a tal grado que los productos de reacción son solubles en agua . Generalmente 1 mol de los alcoholes grasos indicados anteriores se hacen reaccionar con 2 a 20 moles de óxido de etileno y opcionalmente hasta 5 moles de óxido de propileno en tal forma que se obtienen tensioactivos que tienen un valor de HLB de más de 8. Alcoholes de C3-C6 útiles para esterificación parcial con o sin etoxilación incluyen por ejemplo glicerol, sorbitol, manitol y pentaeritritol. Estos alcoholes polihídricos se esterifican parcialmente con ácidos grasos de C_0~C24, por ejemplo ácido oleíco, ácido esteárico o ácido palmítico. La esterificación con los ácidos grasos se lleva a cabo como máximo a tal grado que se deja al menos un grupo OH del alcohol polihídrico sin esterificar. Los productos de esterificación útiles incluyen por ejemplo monooleato de sorbitan, triestearato de sorbitan, monooleato de manitol, monooleato de glicerol, y dioleato de glicerol. Los esteres grasos antes mencionados de los alcoholes polihídricos que aún contienen al menos un grupo OH libre pueden hacerse reaccionar adicionalmente con óxido de etileno, óxido de propileno o mezclas de óxido de etileno y óxido de propileno para modificación. Por mol de éster graso es preferible usar de 2 a 20 moles de los óxidos de alquileno mencionados. El grado de etoxilación, como será conocido, tiene un efecto sobre el valor del HLB de tensioactivo noiónicos. Al seleccionar adecuadamente el agente alcoxilante y la cantidad de agente alcoxilante es posible preparar tensioactivos que tienen valores de HLB en el rango de 3 a 20 en una forma técnicamente sencilla. Un grupo adicional de substancias útiles son homopolímeros de óxido de etileno, copolímeros de bloque de óxido de etileno y óxidos de alquileno, de preferencia óxido de propileno, y también copolímeros de bloque polifuncionales formados, por ejemplo, por adición secuencial de óxido d propíleno y óxido de etileno sobre diaminas. Además es posible utilizar alquilpoliglicósidos como se comercializan por ejemplo por Henkel bajo las marcas comerciales APG®, Glucopan® y Plantaren®. Los tensioactivos noiónicos pueden ser usados solos o mezclados entre si o con otros. Los tensioactivos aniónicos útiles incluyen alquilsulfonatos de C8-C24, los cuales se usan de preferencia en la forma de las sales de metal álcali, alquilsulfatos de C8-C24, los cuales se usan de preferencia en la forma de sales de metal álcali o trialcanolamonio, por ejemplo, laurilsulfato de trietanolamonio, diésteres sulfosuccínicos, por ejemplo la sal sódica de sulfosuccinato de di (2-etilhexil) , monoésteres sulfosuccínicos, por ejemplo laurilsulfosuccinato sódico 0 alcohol graso de poliglicol éter disódico, ácidos alquilarilsulfónicos de C8-C24 y también los monoésteres sulfúricos de los productos de adicción del óxido de etileno con alquilfenoles 0 alcoholes grasos . Ejemplos de tensioactivos catiónicos útiles son las sales de aminas grasas, por ejemplo acetato de cocoamonio, amino esteres de ácidos grasos cuaternarios, por ejemplo metosulfato isopropil éster dimetilamonio del ácido digraso, aminoamidas de ácido graso cuaternario, por ejemplo metosulfato de N-trimetilamonio de propilamonio de N-undecilénico, productos de adición de óxidos de alquileno con aminas grasas o sales de aminas grasas, por ejemplo acetato de pentaetoxiestearilamonio o metosulfato de metiloleinamina etoxilada y también compuestos de alquilbenzildimetilamonio de cadena larga, tal como cloruro de alquilbencildimetilamonio de C?a-C22. Ejemplos de tensioactivos anfotéricos útiles son los compuestos que llevan uno en la misma molécula al menos un catión de amonio cuaternario de al menos un anión carboxilato o sulfato, por ejemplo betainas de alquilamidoamonio de ácido graso dimetilcarboximetil o 2-hidroxipropanosulfonatos de 3- (3 -amidopropil ácido graso) dimetilamonio. Los tensioactivos iónicos pueden usarse solos o mezclados unos con otros.

Los tensioactivos se usan en cantidades de 0.001 a 5%, de preferencia de 0.O1 a 2%, en peso basado en el contenido de los sólidos del gel polimérico que se seca. Se da preferencia al uso de tensioactivos no iónicos 0 aniónico, y de preferencia particular al uso de tensioactivos noiónicos, tales como los productos de reacción 2-20 moles de óxido de etileno con los esteres de ácidos grasos (C10-C24) parciales de alcoholes de (C3-C6) polihídricos o los productos de esterificación antes mencionados que no han sido hechos reaccionar con óxido de etileno. Los agentes de liberación útiles incluyen adícionalmente silicones tales como polisiloxanos que contienen uno o más seleccionados del grupo que consiste de metilo, etilo, propilo y fenilo como radicales orgánicos. Se da preferencia a polidimetilsiloxanos y polimetilfenilsiloxanos y se da preferencia particular a polidimetilsiloxanos . Los polisiloxanos pueden ser polímeros cíclicos o de cadena, dándose preferencia aquellos que tienen una construcción lineal, especialmente polidimetilsiloxanos que tienen una construcción lineal. Se prefiere adicionalmente usar silicones o polisiloxanos en la forma de los productos comercialmente disponibles, los cuales comúnmente constituyen una mezcla de substancias y también pueden ser silicones modificados, por ejemplo aminosiloxanos . Los silicones líquidos comercialmente disponibles preferidos son los productos generalmente referidos como aceites de silicón, y se da particular preferencia a su vez a aceites de silicón basados en dimetilpolisiloxano, específicamente sobre polidimetilsiloxano que tiene una construcción lineal. Finalmente se da preferencia a siloxanos que tienen una viscosidad a 25°C de 5 a 20,000 cSt, particularmente de preferencia de 50 a 350 cSt, más de preferencia de 80 a 120 cSt, específicamente aquellos que tienen una viscosidad a 25°C de aproximadamente 100 cSt . -Ejemplos de otros, agente,s de liberación similarmente útiles son hexadecanol, octadecanol, acetato de hexadecilo, acetato de octadecilo, ácidos grasos de C12-C24 y sales -de los mismos, por ejemplo, ácido palmítico y sus sales o ácido esteárico y sus sales, palmitato de metilo, estearato de butilo, oleato de butilo, hexilen glicol, octametilen glicol, octadecano, eicosano, aceites de parafina comercialmente disponibles y parafinas donde por ejemplo pueden incluirse hidrocarburos parafínicos, nafténicos y aromáticos, que tienen un punto de fusión de no más de 100 °C y una presión de vapor de no más de 0. Imbar a 20°C. Un grupo adicional de agentes de liberación útiles son derivados de poliglicoles y poliglicol, especialmente polialquilen glicoles y polialquilen glicol éteres, especialmente los mono y dialquil éteres. Se da preferencia particular a los polietilen glicoles, polipropilen glicoles interpolímeros de óxido de etileno-óxido de propileno, especialmente polímeros de bloque, mono- y di -alquilo de C^ C4, especialmente metilo, 'éteres de polietilenglicol y polipropilenglicol, pero también poliglicol éteres de alcoholes grasos de peso molecular más elevado. De nuevo es preferible usar poliglicoles y éteres de poliglicol en la forma de productos comercialmente disponibles, que comúnmente constituyen una mezcla de substancias diferentes, especialmente substancias que tienen pesos moleculares diferentes. En una modalidad preferida del proceso, el agente de liberación usado es un agente neutralizante. Cualquier agente neutralizante puede usarse que también sea adecuado para neutralizar el hidrogel acídico en la picadora. La neutralización en la picadora se lleva a cabo de preferencia a un grado de neutralización de no menos de 50% en peso, de preferencia no menos de 55% en peso, particularmente de preferencia no menos de 60% en peso. Por el tratamiento adicional, por ejemplo, rociando partículas de hidrogel, con el agente neutralizante o su solución acuosa, es decir, sin esfuerzo cortante mecánico sobre las partículas de gel, el grado de neutralización se eleva al último grado de neutralización deseado. El agente de neutralización en la segunda etapa puede ser idéntico a o diferente del agente neutralizante en la primera etapa. La segunda etapa de neutralización se lleva a cabo de preferencia usando solución de hidróxido de sodio acuoso . Los hidrogeles que han sido así neutralizados de acuerdo con la invención y que han sido opcionalmente mezclados con reactivos adicionales y/o fino superabsorbentes y que han sido subsecuentemente rociados con un agente de liberación en la forma descrita tienen una velocidad de secado económicamente muy ventajosa para secado en banda. En el secado por aire caliente a 180 °C y una velocidad del aire de 2 m/s proporcionan una velocidad de evaporación estandarizada de no menos de 90 kg/mh, de preferencia no menor de 120 kg/m2h, particularmente de preferencia no menos de 140 kg/m2h. Las partículas de hidrogel se secan subsecuentemente. El secado en bandas particularmente preferido desde un punto de vista económico. Así como los factores al ser optimizados, tales como la distribución de las partículas de hidrogel, sobre la banda, la altura del lecho de las partículas de hidrogel, la temperatura del secado o el perfil de temperatura de secado, la humedad relativa del aire seco, velocidad del aire, distribución del aire y dirección del aire, es la estructura del lecho de partícula de hidrogel la que tiene una influencia decisiva sobre la velocidad de secado. Las velocidades de secado más altas se proporcionan por partículas, sueltas, esponjosas separadas, como se proporcionan por el proceso de la invención. Para el subsecuente molido de las partículas de hidrogel secas es ventajoso enfriar el material seco a temperaturas de <70°C, de preferencia <60°C, particularmente de preferencia <50°C, en la última sección de la etapa del secado en banda. Las partículas de hidrogel secas, enfriadas se pre-rompen inicialmente, por ejemplo por medio de un triturador tipo nudillo (premoledor) . Las partículas de hidrogel así premolidas se muelen después, de preferencia por medio de uno o más molinos de rodillos sucesivos para que la producción de finos se minimice. En una modalidad particularmente preferida, la molienda se lleva a cabo dos veces, primero por medio de molino de rodillo grueso y después por un molino de rodillo fino, y el último puede a su vez llevarse a cabo en una o dos etapas. El tamizado se lleva a cabo subsecuentemente para fijar la distribución del tamaño de partícula, el cual está generalmente en el rango de 100 a 1000 µm, de preferencia de 120 a 850 µm. Las partículas de tamaño mayor pueden nuevamente ser sometidos a molienda, mientras que las partículas de tamaño menor pueden reciclarse de nuevo dentro del proceso de producción, por ejemplo al mezclar con el gel para ser neutralizadas en la etapa de pos-neutralización en la picadora, o usarse para distintos propósitos.

En una modalidad preferida de la invención, las propiedades de absorción de los hidrogeles hidrofílicos altamente que se pueden dilatar así obtenidos se mejoran aún adicionalmente por una etapa subsecuente de pos-reticulado superficial de preferencia covalente. En está etapa, se aplican compuestos capaces de reaccionar con los grupos carboxilo del hidrogel por reticulado a la superficie de las partículas de hidrogel, de preferencia en la forma de una solución acuosa. Agentes pos-reticulados útiles incluyen por ejemplo compuestos di- o poliglicidil tales como fosfonil diglicidil éter, o compuestos de etilenglicol diglicidil éter, alcoxisililo, poliaziridinas, poliaminas o poliamídoaminas y también sus productos de reacción con epicloroidrina, polioles tales como el etilenglicol, 1,2-propandiol 1,4- butanodiol glicerol, di- poliglicerol, pentaeritritol, sorbitol, los etoxilatos de estos polioles y sus steres con ácidos carboxílicos o ácido carbónico, carbonato de etileno, carbonato propileno, oxazolidona, bisoxazolina, polioxazolinas, di- y poliisocianatos. Si es necesario pueden agregarse, catalizadores acídicos, tales como, por ejemplo, ácido de p-toluensulfónico, ácido fosfórico, ácido bórico o dihidrogen fosfato de amonio. Ensambles de mezcla adecuados para rociar las partículas de hidrogel con solución reticuladora incluyen por ejemplo mezcladoras Patterson-Kelly, mezcladoras de turbulencia DRAIS, mezcladoras Lódige, mezcladoras de tornillo, mezcladoras de plato, mezcladoras de lecho fluidizado, mezcladoras de Schugi. El rociado de la solución reticuladora puede ser seguido por una etapa de tratamiento con temperatura, de preferencia en un secador corriente abajo, de 80 a 230°C, de preferencia 80 - 190°C, particularmente de preferencia de 100 a 160°C, durante 5 minutos a 6 horas, de preferencia de 10 a 2 horas, particularmente de preferencia de 10 minutos a 1 hora; pueden retirarse los productos de lisis así como los fracciones de solventes . En una modalidad particularmente preferida de la invención la hidrofilicidad de la superficie de la partícula del hidrogel se modifica adicionalmente a través de la formación de complejos metálicos. La formación de complejos metálicos sobre la capa externa de las partículas de hidrogel se efectúa rociando con soluciones de sales metálicas divalentes o de valencia más alta para permitir que reaccionen los cationes metálicos con los grupos carboxilo del hidrogel para formar complejos. Ejemplos de cationes metálicos di o de valencia más alta son Mg+, Ca2+, Al3+, Sc3+, Ti4+, Mn2+, Fe2+/Fe3+, Co2+, Ni2+, Cu+/Cu2+, Zn2+, Y3+, Zr4\ Ag+, La3*, Ce4+, Hf4+, y Au+/Au3+, siendo los cationes metálicos preferidos Mg2+, Ca2+, Al3+, Ti4+, Zr4+ y La3t; los cationes metálicos particularmente preferidos son Al+, Ti4+ y Zr4t. Los cationes metálicos pueden usarse solos o entre sí o como una mezcla. De los cationes de metal mencionados, cualquier sal de metal que posea suficiente solubilidad en el solvente que se utiliza es adecuada. Sales de metal particularmente adecuada son aniones de complejo débil, por ejemplo, cloruro, nitrato, o sulfato. Los solventes útiles para las sales metálicas incluyen agua, alcoholes, DMF, DMSO y mezclas de los mismos. Se da preferencia particular a agua y mezclas de agua/alcohol, por ejemplo agua/metanol 0 agua/l, 2-propandiol . El rociado de la solución de sal metálica sobre las partículas del hidrogel puede tener lugar ambos antes y después del pos-reticulado de superficie de las partículas de hidrogel. En un proceso particularmente preferido, el rociado de la solución de la sal metálica toma lugar en la misma etapa que el rociado sobre la solución reticulante, rodándose las dos soluciones separadamente en sucesión o simultáneamente por medio de dos boquillas, o puede rosearse la solución reticuladora y la solución de sal metálica juntas por medio de una boquilla individual. Opcionalmente, las partículas de hidrogel pueden modificarse adicionalmente por la mezcla de sólidos inorgánicos finamente divididos, por ejemplo sílice, alúmina, titania y óxido de fierro (II) para aumentar adicionalmente los efectos del tratamiento posterior superficial. Se da preferencia particular a la mezcla de sílice hidrofílico o de alúmina que tiene un tamaño de partícula principal promedio de 4 a 50 nm y un área superficial específica de 50 - 450 m2/g. La mezcla de sólidos inorgánicos finamente divididos de preferencia toma lugar después de la modificación de superficie a través de reticulado/complejo, pero también puede llevarse a cabo antes o durante éstas modificaciones superficiales . Los hidrogeles de la invención son notables por absorbencia sobresaliente acoplada con alta resistencia del gel y bajos niveles de extractibles y son por lo tanto muy útiles como absorbentes de agua y fluidos acuosos, especialmente fluidos corporales, por ejemplo orina o sangre, por ejemplo en artículos de higiene tales como, por ejemplo, pañales para el infante y adulto, toallas sanitarias, tampones y lo similar. También pueden usarse como mejoradores de suelo en agricultura y jardinería de mercado, así como aglomerantes de humedad en el forro de cables y también para desechos acuosos espesos . Descripción de los métodos de prueba usados en los ejemplos: CRC (Capacidad de Retención Centrífuga) : Se pesan 0.2 g de hidrogel (fracción de tamaño de partícula 106-850 µm) dentro de una bolsa de té 60 x 60 mm de tamaño, la cual se cierra subsecuentemente. La bolsa de té se coloca después en un exceso de solución de cloruro de sello al 0.9% en peso (al menos 1.25 1 de solución de cloruro de sodio/1 g de hidrogel) . Después de un tiempo de dilatación de 20 minutos, la bolsa de té se retira de la solución de cloruro de sodio y se centrifuga a 250 g durante tres minutos. La bolsa de té centrifugada se pesa para determinar la cantidad de líquido retenido por el hidrogel. Extractibles (16 h) : Se agita 1 g de hidrogel (fracción de tamaño de partícula de 106-850 µm) dentro de 200 ml de una solución de cloruro de sodio al 0.9% en peso. El vaso de precipitado se sella y la mezcla se agita durante 16 h. Esto es seguido por filtración a través de un filtro de 0.22 µm y determinación del nivel de extractibles por una titulación ácida-base de los grupos carboxilo (titulación con NaOH 0.1 normal hasta pH 10, después con HCl 0.1 normal a pH 2.7) .

AUL (Absorbencia Bajo Carga) : La Absorbencia bajo Carga (AUL) se determinó en la forma conocida como se describe por ejemplo en EP-A-0 339 461. AUL 70 indica una medición de la absorbencia bajo una carga de 70 g/cm2, siendo el área de recubrimiento de las partículas de hidrogel (fracción de tamaño de partícula 106- 850 µm) en la celda de medición de 0.032 g/cm2. Prueba de Columna de Gel : El aparato es una columna de vidrio de 2.6 cm de diámetro y no menos de 40 cm de longitud la cual tiene una frita de porosidad 0 y una tapa en el extremo inferior. La columna de vidrio drena dentro de un vaso de precipitado que permanece sobre un balance. Su peso se registra continuamente, por ejemplo por medio de una computadora. Para llevar a cabo la prueba de columna de gel, se permite dilatar un 1 g de hidrogel en 100 g de solución de NaCl al 0.9% en peso durante 5 minutos. El gel que se dilata se transfiere dentro de la columna de vidrio. Para acondicionar el gel, se agregan 100 ml de solución de NaCl al 0.9% en peso, se abre la llave y se espera la salida de líquido que ha pasado a través de la capa de gel que se dilata. La tapa se cierra después y se agregan otros 100 g de solución de NaCl al 0.9% en peso. Después de abrir la tapa, se registra la cantidad de líquido que pasa a través como una función de tiempo. La cantidad de líquido que ha pasado a través después de 60 segundos es el valor de flujo a través de 60 s.

Resistencia del Gel: La resistencia del gel se mide usando reómetro Carri-Med-Stress que tiene una configuración placa-placa. 1 g de hidrogel se deja dilatar en 60 g de solución de cloruro de sodio al 0.9% en peso durante 24 horas y subsecuentemente el módulo G' de almacenamiento de este gel que se dilata se mide como una función de esfuerzo cortante a una frecuencia de 1 Hz . El valor de meseta se reporta como la resistencia del gel. Determinación de la velocidad de evaporación estandarizada : La velocidad de la evaporación estandarizada se determina usando un simulador de secador de banda de convección bajo las siguientes condiciones estandarizadas: Contenido de humedad inicial estandarizada del hidrogel: 30% Contenido de humedad final estandarizada del hidrogel: 5% Altura del lecho del hidrogel: 40 mm Velocidad del aire: 2.0 m/s.

Ejemplos : Polimerización: Ejemplo inventivo 1 En un recipiente 1 de disposición, una mezcla de 367.7 kg de agua desmineralizada, 130.0 kg de ácido acrílico, 1.0 kg de pentaeritritol trialil éter, 220 g de 2,2 dihidroclorhidrato de 2, 2 '-azobisamidinopropano y 400 g de peroxodisulfato potásico se desoxigenó y acondicionó a 4°C. Un recipiente 2 adicional de disposición se usó para preparar una solución desoxigenada de 40 g de ácido ascórbico en 20 kg de agua. Después que las soluciones se habían preparado, los contenidos de los dos recipiente de disposición se inyectaron sincronizádamente dentro de un reactor de polimerización bajo una presión de 1.5 bar en contra corriente con nitrógeno, mezclándose las dos soluciones por un mezclador estático antes de la entrada dentro del reactor. El reactor de polimerización es 1 tubo de 600 0.50 m de diámetro con una tapa cónica en el extremo. El reactor tubular se selló después y se dejó permanecer la solución de reacción sin agitar. La polimerización resultante, en el curso de la cual la temperatura se eleva hasta aproximadamente 86°C, produce un gel sólido. Después de enfriar a temperatura ambiente durante la noche, se inyectó en lo alto del reactor una presión de nitrógeno de 6 bar. Después de que se abrió la válvula de verificación situada en el extremo del cono del reactor, se descargó el gel por medio de una bomba. En el curso del bombeo, el gel se molió y fue directamente utilizable en esa forma para la elaboración adicional del gel.

Ejemplo Inventivo 2 Se aseguró una película de copolímero de tetrafluoroetilen-etileno aluminizado a la superficie de una banda sinfín hecha de acero inoxidable y que tiene un ancho de 450 mm y una longitud efectiva de 3000 mm en tal forma que la superficie metalizada estaba en el contacto con la superficie de la banda. La banda sinfín se introdujo dentro de una cámara llena de nitrógeno para mantener la concentración de oxígeno a no más de 1% en volumen, mientras que medios de aspersión se dispusieron en tal forma que el agua caliente o fría se roció sobre la parte posterior de la banda sin fin. La banda sinfín se movió a una velocidad de 100 mm/min y agua a 15°C se roció sobre la banda desde abajo. Un recipiente 1 de disposición se cargó con 5080 partes en peso de agua desmineralizada, 669 partes en peso de bicarbonato de sodio se suspendieron en el mismo, y una mezcla de 2294 partes en peso de ácido acrílico y 8 partes en peso de alilo metacrilato se midió gradualmente a una velocidad tal que se evitó el sobre espumado de la solución de reacción, enfriando la solución de reacción a aproximadamente 3 - 5°C. A 4°C, 2.2 partes en peso de dihidroclorhidrato de 2, 2 '-azobisamidinopropano (disuelto en 20 partes en peso de agua desmineralizada) y 4 partes en peso de peroxodisulfatos potásico (disuelto en 150 partes en peso de agua desmineralizada) se agregaron en sucesión y se agitó completamente. Un segundo recipiente 2 de disposición se usó para preparar una solución de 0.4 partes en peso de ácido ascórbico en 50 partes en peso de agua desmineralizada. Las soluciones de los recipientes 1 y 2 de disposición se aplicaron después continuamente a una velocidad 135 1/h a un extremo de la banda que se mueve por medio de un mezclador estático en una relación de 80:1. Bajo las condiciones antes mencionadas, el tiempo dentro del cual la solución monomérica se somete por polimerización sobre la banda que se mueve es de 30 minutos y el espesor de la capa de la solución monomérica sobre la banda fue aproximadamente 5 cm. En el otro extremo de la banda sinfín, se obtuvo un gel polimérico en la forma de una hebra de aproximadamente 5 cm de espesor 30 minutos después al inicio de la alimentación de la solución monomérica acuosa. Está hebra de gel polimérica se desprendió de la superficie de la banda y se introdujo directamente dentro de un instrumento de corte del tipo rodillo. Esto proporcionó partículas de hidrogel molidas las cuales fueron directamente adecuadas para la elaboración adicional del gel .

Elaboración del Gel : Ejemplo Inventivo 3 El hidrogel obtenido en el Ejemplo Inventivo 1 se neutralizó usando una picadora conforme a la reivindicación 1, siendo la potencia de salida de 4000 Wh/m3, la frecuencia de la cuchilla giratoria 3 s"1, la densidad de disipación de energía 600 W/l de volumen de mezclado, el tiempo de residencia del hidrogel en picadora 20 s, el área abierta de plato disruptor 32% y el diámetro inicial del orificio de las áreas abiertas 10 mm acoplado con una ampliación cónica a un ángulo de 12°. El hidrogel se introduce dentro de la picadora descrita anteriormente junto con una solución de hidróxido de sodio al 50% en peso, seleccionando sólo las proporciones cuantitativas de hidrogel y solución de hidróxido de sodio para producir un grado promedio de neutralización de 74% mol para las unidades de ácido acrílico del hidrogel. La homogeneidad de pH del hidrogel picado individualmente se verificó rociando con una solución indicadora- de pH. El hidrogel picado se secó después con aire caliente a una temperatura del aire de 180 °C y una velocidad del aire de 2 m/s para determinar la velocidad de evaporación estandarizada. El hidrogel seco se probó por extractibles.

Ejemplo Comparativo 1 El Ejemplo inventivo 1 se repitió excepto que el corte o desmenuzado se llevó a cabo en un molino de carne comercialmente disponible que tiene las siguientes características : Potencia: 3500 Wh/m3 Frecuencia de la cuchilla giratoria: Densidad de la disipación de energía: 100 W/l de volumen mezclado Tiempo de residencia del hidrogel: 4 s Área abierta del plato disruptor: 35% Diámetro inicial del orificio de las áreas abiertas: 10 mm (sin ampliación cónico) El uso individual de una picadora o molino no de acuerdo con la invención no proporciona así neutralización homogénea de las unidades de ácido acrílico del hidrogel. El hidrogel desmenuzado tuvo una velocidad de evaporación estandarizadas sustancialmente menores.

Ejemplo comparativo 2 El ejemplo comparativo 1 se repitió excepto que la desmenuzación se llevó a cabo tres veces para obtener neutralización homogénea, Homogeneidad pH de Velocidad de Extractibles gel evaporización estandarizada homogéneo 40 kg/m2h 10.5% La desmenuzación repetida proporcionó neutralización homogénea, pero solamente a costa de una elevación sustancial en extractibles. El hidrogel desmenuzado tuvo una velocidad de evaporación estandarizada sustancialmente menor que en el Ejemplo Inventivo 3.

Ejemplo inventivo 4 El hidrogel obtenido en el Ejemplo Inventivo 2, se introdujo 0.7% en peso (basado en ácido acrílico) de substancia sólida de una resina poliamidoamina catiónica comercialmente disponible (KYMENE 557H® de Hércules Corp., USA.), 20% en peso (basado en ácido acrílico) de finos superabsorbentes (90% de partículas más pequeñas que 120 µm) y una solución de hidróxido de sodio al 50% en peso dentro de una picadora que tiene las siguientes características: Potencia: 5000 Wh/m3 Frecuencia de la cuchilla giratoria: 3 s"1 Densidad de la disipación de energía: 750 W/l de volumen mezclado Tiempo de residencia del hidrogel: 25 s Área abierta del plato disruptor: 30% Diámetro inicial del orificio de las áreas abiertas : 8 mm (con ampliación cónica a un ángulo de 15°), Seleccionándose las proporciones cuantitativas de hidrogel y solución de hidróxido de sodio para proporcionar un grado promedio de neutralización de 70% moles para las unidades de ácido acrílico del hidrogel. Se verificó la homogeneidad de pH del hidrogel picado individualmente rociando con una solución indicadora de pH. El hidrogel picado se secó después en aire caliente a una temperatura del aire de 180 °C y una velocidad del aire de 2 m/s para determinar la velocidad de evaporación estandarizada. El hidrogel seco se probó por extractibles.

El corte individual proporcionó neutralización homogénea aún sobre la adicción de finos superabsorbentes y de un reactivo adicional.

Ejemplo Inventivo 5 El hidrogel obtenido en el Ejemplo Inventivo 1 se introdujo dentro de la picadora descrita en el Ejemplo Inventivo 3 junto con una solución de hidróxido de sodio al 50% en peso, seleccionándose las proporciones cuantitativas de hidrogel y solución del hidróxido de sodio para proporcionar un grado promedio de neutralización de 74% moles para las unidades de ácido acrílico del hidrogel . Las partículas del hidrogel se rociaron subsecuentemente con diversos agentes de liberación como en la tabla que sigue en un mezclador Drais continuo. Se obtuvieron geles esponjosos, muy sueltos, con partículas de gel distintos. Los hidrogeles se secaron después en aire caliente a una temperatura del aire de 180 °C y una velocidad del aire de 2 m/s para determinar la velocidad de evaporación estandarizada.

Hostapur® SAS 30 (producto comercial de Clariant GmbH) es una mezcla de n-alcansulfonatos preparada por sulfoxidación de n-parafinas . Ampholyt® JB 130/K (producto comercial de Hüls AG) es una cocoamidopropilbetaina. PEG 300 es polietilenglicol que tiene un medio peso molecular de 300 g/moles MPG 350 es metilpolietilenglicol que tiene un peso molecular promedio de 350 g/moles PIONIER® 2024 (producto comercial del Hansen & Rosenthal) es un aceite de parafina de grado técnico. BAYSILONE® M 100 (producto comercial de Bayer AG) es un polidimetilsiloxano GENAPOL® PF 4.0 (producto comercial de Clariant GmbH) es un copolímero de bloque de óxido de etileno-óxido de propileno. La comparación con el Ejemplo 3 Inventivo mostró que el tratamiento de las partículas de gel subsecuente al picado proporcionó un incremento en la velocidad de evaporación estandarizada.

Ejemplo 6 Inventivo El hidrogel obtenido en el Ejemplo 2 Inventivo se introdujo dentro de la picadora descrita en el Ejemplo 4 Inventivo junto con carbonato de sodio pulverizado, seleccionándose las proporciones cuantitativas del hidrogel y el carbonato de sodio para proporcionar un grado promedio de 60% moles de neutralización para las unidades de ácido acrílico del hidrogel. Las partículas del hidrogel se rociaron subsecuentemente con diversos agentes neutralizantes como en la tabla en un mezclador de tubo giratorio continuo para producir un grado final de 70% moles de neutralización para las unidades de ácido acrílico del hidrogel. Esto proporcionó geles esponjosos muy sueltos que tienen partículas de gel distintas. Los hidrogeles se secaron después en aire caliente a una temperatura del aire de 180°C y una velocidad del aire de 2 m/s para determinar la velocidad de evaporación estandarizada.

La comparación con el Ejemplo 4 Inventivo mostró que el tratamiento de las partículas de gel subsecuente al picado proporcionó un incremento en la velocidad de evaporación estandarizada. Pos-reticulación superficial: Ejemplo 7 Inventivo Un mezclador de reja de Lódige de 100 1 de capacidad se cargó con 35 kg de polvo de hidrogel preparado como en el Ejemplo 3 Inventivo. Una solución de 28 g de éter de diglicidilo de etilenglicol, 1170 g de agua y 580 g de 1, 2-propanodiol se inyectó durante 5-10 minutos. La temperatura del producto se elevó a 120 °C y se mantuvo durante 60 minutos en ese nivel para destilar el solvente. El lote se enfrió subsecuentemente y el producto se descargó y clasificó en una fracción de tamaño de la partícula de 120 850 µm. El producto obtenido se caracterizó por los siguientes datos físicos, todos medidos en solución de cloruro de sodio al 0.9% en peso: CRC = 33 g/g AUL 70 = 25 g/g Resistencia de gel = 2500 Pa Extractibles 16 h = 1.6% Columna de gel, 60 s valor de flujo pasante =90 g Ejemplo 8 Inventivo Un mezclador Patterson & Kelly de 10 1 de capacidad se cargó con 6 kg de polvo de hidrogel preparado como en el Ejemplo 4 Inventivo. Una solución de 12 g de bisoxazolina, 9 g de sulfato de aluminio, 225 g de alcohol isopropílico y 225 g de agua se inyecto dentro de la carga inicial agitada durante 5 minutos y se mezcló durante 1 minuto. El producto se acondicionó subsecuentemente en un gabinete de secado a 185 °C durante 30 minutos. Se caracterizó por los siguientes datos físicos, todos medidos en solución de cloruro de sodio al 0.9% en peso : CRC = 27 g/g AUL 70 = 26 g/g Resistencia del gel = 4000 Pa Extractibles 16 h = 0.4% Columna de gel, 60 s valor de flujo pasante =98 g Ejemplo 9 Inventivo Un mezclador de reja de Lódige con capacidad de 100 1 se cargó con 35 kg de polvo de hidrogel preparado como en el Ejemplo 5 Inventivo usando Hostapur® SAS 30 como un agente de liberación. Una solución de 105 g de KYMENE 557H®, 1400 g de agua y 1400 g de metanol se inyectó durante 5-10 minutos. La temperatura del producto se elevó a 150 °C y se mantuvo en ese nivel durante 45 minutos para destilar el solvente. El lote se enfrió subsecuentemente, el producto se descargó, se mezcló con 0.2% en peso de sílice hidrofílico (Aerosil 200) y se clasificó a una fracción de tamaño de partícula de 120-850 µm. El producto obtenido se caracteriza por los siguientes datos físicos, todos medidos en solución de cloruro de sodio al 0.9% en peso: CRC 31 g/g AUL 70 26 g/g Resistencia del gel 3000 Pa Extractibles 16 h 1.2 % Columna de gel, 60 s valor de flujo pasante =96 g Ejemplo 10 Inventivo Un mezclador Patterson & Kelly con capacidad de 10 1 se cargó con 6 kg de polvo de hidrogel preparado como en el Ejemplo 6 Inventivo usando solución acuosa de hidróxido de sodio como un segundo agente neutralizante. Una solución de 12 g de oxazolidona, 180 g de etanol y 270 g de agua se inyectó dentro de la carga inicial agitada durante 5 minutos y se mezcló durante 2 minutos. El producto se acondicionó subsecuentemente en un gabinete de secado a 195 °C durante 30 minutos. Se caracterizó por los siguientes datos físicos, todos medidos en solución de cloruro de sodio a 0.9% en peso: CRC = 28 g/g AUL 70 = 26 g/g Resistencia del gel = 4200 Pa Extractibles 16 h = 0.5% Columna de gel, 60 s valor de flujo pasante =99 g Los hidrogeles pos-reticulados superficiales obtenido de acuerdo a los Ejemplos 7 a 10 Inventivos son notables para soportar la absorbencia acoplada con alta resistencia del gel, alta permeabilidad del gel y bajo contendido de extractibles y son por lo tanto muy útiles como absorbentes de agua y fluidos acuosos, especialmente fluidos corporales, por ejemplo orina o sangre, por ejemplo en artículos higiénicos tales como, por ejemplo, pañales para niños y adultos, toallas sanitarias, tampones y similar.

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES 1. El proceso para preparar polímeros hidrofílicos que se pueden dilatar en agua por neutralización del hidrogel acídico que tiene un grado de neutralización de 0-40% moles hasta un grado último de neutralización de 60-85% moles mezclando con un agente neutralizante en una picadora que comprende un sistema de tornillo, cuchilla giratoria, zona de flujo restringido y plancha disrruptora, en donde: la picadora tiene una potencia de salida de 1000 a 6000 Wh/m3 el hidrogel pasa a través de una zona que tiene una densidad de disipación de energía de 400 a 800 W/l de volumen de mezclado el tiempo de residencia promedio del hidrogel en la picadora es de 5 a 30 segundos la plancha disrruptora tiene una área abierta de 20 a 40%.
2. 2. Un proceso para preparar polímeros hidrofílicos que se pueden dilatar en agua que comprende . a) (co) polímerizar los radicales libres de uno o más moñómeros hidrofílicos o (co) polimerizar con injerto uno o más monómeros hidrofílicos sobre una base de injerto, siendo el grado promedio de neutralización de los monómeros de ácido funcional de 0 a 40% moles; b) molienda gruesa del hidrogel acídico; c) neutralización del hidrogel acídico a un grado final de neutralización de 60-85% moles al mezclar con un agente neutralizante en una picadora que comprende un sistema de tornillo, cuchilla giratoria, zona de flujo restringido y una plancha disrruptora, en donde la picadora tiene una potencia de salida de 1000 a 6000 Wh/m3 el hidrogel pasa a través de una zona que tiene una densidad de disipación de energía de 400 a 800 W/l de volumen de mezclado el tiempo de residencia promedio del hidrogel en la picadora es de 5 a 30 segundos y la plancha disrruptora tiene una área abierta de 20 a 40%. d) colocar las partículas de hidrogel neutralizada sin esfuerzo cortante mecánico adicional sobre un secador de banda; e) secar las partículas de hidrogel usando un secador de banda y f) moler y tamizar las partículas secas de hidrogel .
3. 3. El proceso de la reivindicación 1 ó 3 , en donde la polimerización se efectúa sin mezcla.
4. 4. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 , en donde los monómeros hidrofílicos son compuestos de la fórmula general (1) 3 Rl (I) H R2 en donde R1 es hidrógeno, metilo o etilo, R2 es -COOR4, hidroxisulfonilo, fosfonilo, un grupo fosfonilo esterificado de alcanol de (C1-C4) o un grupo de la fórmula (II) 0 CH3 ,C .R5 (II) NH I CH2 CH3 en donde R3 es hidrógeno, metilo, etilo o carboxilo, R4 es hidrógeno, aminoalquilo de (Cx-C4) o hidroxialquilo de (C1-C4) y R5 es hidroxisulfonilo, fosfonilo o carboxilo.
5. 5. El proceso de una o más de las reivindicaciones 1 a 4, en donde las bases de injerto adecuadas se seleccionan del grupo que consiste de almidón, celulosa, derivados de celulosa, alcohol polivinilico, óxidos de polialquileno, óxido de polietileno, óxido de polipropileno y poliésteres hidrofílicos .
6. 6. El proceso de una o más de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la (co) polimerización de los monómeros hidrofílicos se efectúa en presencia de reticuladores.
7. 7. El proceso de una o más de las reivindicaciones 1 a 6, en donde las partículas de gel neutralizadas y picadas tienen una velocidad de evaporaciones estandarizada de al menos de 50 kg/m2h en secado por aire caliente a 180 °C y a una velocidad del aire de 2 m/s.
8. 8. El proceso de una o más de las reivindicaciones 1 a 7, en donde, así como el agente neutralizante, uno o más materiales reactivos capaces de reaccionar con el ácido acrílico libre y/o con los grupos carboxilo del hidrogel y/o finos de polímero hidrofílico que se pueden dilatar en agua se agregan durante la neutralización del gel en el curso de picado.
9. 9. El proceso de una o más de las reivindicaciones 1 a 8, en donde las partículas de hidrogel se rocían con un agente de liberación de esfuerzo cortante mecánico antes de colocarse sobre el secador de banda.
10. 10. El proceso de una o más de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la neutralización se lleva a cabo en dos etapas, la primera etapa de neutralización ocurre en la picadora y la segunda etapa de neutralización que efectúa aplicando el agente neutralizante a las partículas de hidrogel sin esfuerzo cortante mecánico.
11. 11. El proceso de una o más de las reivindicaciones 1 a 10, en donde la molienda de las partículas de hidrogel secas se efectúa en uno o más molinos de rodillos sucesivos.
12. 12. El proceso de una o más de las reivindicaciones 1 a 11, en donde las partículas de hidrogel secas y molidas se pos-reticulan superficial y covalentemente.
13. 13. El proceso de una o más de las reivindicaciones 1 a 12 , en donde la superficie de las partículas de hidrogel secas y molidas se modifica por la formación de complejos metálicos.
14. 14. Polímero hidrofílico que se puede dilatar en agua obtenible por el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.
15. 15. El método para usar el polímero como se reivindica en la reivindicación 14 como un absorbente para agua y fluidos acuosos .
16. 16. El método de la reivindicación 15, para absorber fluidos corporales, especialmente en artículos higiénicos tal como pañales, tampones o toallas sanitarias.