PL203143B1

PL203143B1 - Sposoby wytwarzania porowatego polimeru

Info

Publication number: PL203143B1
Application number: PL354704A
Authority: PL
Inventors: Kenji Kadonaga; Kenji Minami
Original assignee: Nippon Catalytic Chem Ind; Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2000-10-13
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2009-08-31
Also published as: AU2001286197A1; US6846439B2; PL354704A1; JP4925504B2; DE60124515D1; JP2002121314A; EP1270654A1; DE60124515T2; EP1270654B1; US20020193510A1; EP1270654A4; WO2002032987A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są sposoby wytwarzania porowatego polimeru.

Chodzi tu zwłaszcza o sposoby wytwarzania porowatego polimeru przez polimeryzację emulsji o duż ej zawartoś ci wewnę trznej fazy typu woda-w-oleju (dalej sporadycznie okreś lanej jako „HIPE”) otrzymywanej przez mieszanie z wodą w obecności surfaktantu, korzystnie sposób wytwarzania porowatego polimeru zawierającego ciągłe pęcherzyki (dalej sporadycznie określane jako „otwarte komórki”) mające otwory na wylot w powierzchni i wnętrzu, a konkretniej sposoby wysoce wydajnego wytwarzania porowatego polimeru mającego polepszone charakterystyczne właściwości, takie jak szybkość przenikania cieczy, absorbancja i zdolność absorpcji cieczy, objętość absorpcji, oraz zdolność absorpcji cieczy, z dużą swobodą wyboru dotyczącego składu HIPE, aparatu do polimeryzacji i warunków polimeryzacji.

Porowaty polimer według niniejszego wynalazku można szeroko stosować jako (1) absorbenty cieczy; takie jak 1) materiał wewnętrzny jednorazowych pieluch, to jest absorbenty takich płynów ciała jak mocz i krew oraz 2) środki traktowania wody ściekowej i zużytego oleju i środki traktowania zużytych rozpuszczalników, to jest absorbenty dla wody, wodnych cieczy, olejów i organicznych rozpuszczalników, (2) absorbenty energii, takie jak izolatory dźwiękowe i izolatory cieplne dla samochodów i budynków, to jest absorbenty dź więku i ciepła oraz (3) podstawy ś rodków chemicznych, takich jak artykuły gospodarstwa domowego impregnowane aromatyzowanymi środkami, detergentami, środkami nabłyszczającymi, środkami chroniącymi powierzchnię i środkami przeciwzapalnymi.

Termin „HIPE” odnosi się do takiej emulsji, która ma fazę wodną, mianowicie fazę zdyspergowaną (wewnętrzną fazę), i fazę olejową, mianowicie fazę zewnętrzną, przy stosunku (W/O) nie mniejszym niż około 3/1. Fakt, że porowaty polimer jest wytwarzany sposobem polimeryzacji tej HIPE (który będzie określany dalej jako „sposób HIPE”), jest znany w dziedzinie. Porowaty polimer wytwarzany z HIPE jest doskonał y, ponieważ wyrasta w porowaty polimer o niskiej gę stoś ci mają cy otwarte komórki bardzo małej średnicy, podczas gdy porowaty polimer wytwarzany z użyciem środka pieniącego bez przekształcania w HIPE przekształca się w porowaty polimer zawierający oddzielne komórki o względnie dużej ś rednicy.

Porowaty polimer wykorzystuje się jako absorbent wody, absorbent oleju, izolator dźwięków, filtr i tak dalej. Niezależnie od wybranego zastosowania, porowaty polimer bę dzie ewentualnie miał za małą absorbancję i skuteczność filtracyjną, jeśli nie będzie miał otworów na wylot w powierzchni i we wnętrzu. Jednakże przy wytwarzaniu porowatego polimeru z HIPE może powstać tak zwana warstwa skórki na powierzchni zetknięcia pomiędzy zbiornikiem polimeryzacyjnym i HIPE wskutek działania jakości substancji takiego urządzenia, jak zbiornik polimeryzacyjny wystawiony na działanie HIPE. Ta warstwa skórki, jak wiadomo, degraduje aperturę liczbową porowatego polimeru i wywiera szkodliwy wpływ na przepuszczalność cieczy, właściwości filtracyjne i absorbancję porowatego polimeru. Gdy warstwa skórki powstaje na powierzchni porowatego polimeru, cała warstwa powierzchniowa porowatego polimeru można być w całości skrawana i odrzucana. Jednakże gdy się zastosuje ten środek, skrawanie spowoduje odrzucenie warstwy wewnętrznej tekstury porowatej substancji i znaczne zmniejszenie wydajności produktu.

Tak więc przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego polimeru przez polimeryzację HIPE, który jest pozbawiony takich konwencjonalnych technicznych problemów jak wspomniane powyżej, a konkretniej sposób wysoce wydajnego wytwarzania porowatego polimeru o małej róż nicy w teksturze pomię dzy wnętrzem i powierzchnią wytwarzanego porowatego polimeru i wykazują cego doskonał e charakterystyczne wł a ś ciwoś ci (takie jak, np. wł a ś ciwość przepuszczania cieczy i absorbancję porowatego polimeru) z wysokim stopniem swobody doboru składu HIPE, aparatu polimeryzacyjnego i warunków polimeryzacji.

Sposób wytwarzania porowatego polimeru przez polimeryzowanie emulsji typu woda-w-oleju o duż ej zawartoś ci wewnę trznej fazy, odznacza się wedł ug wynalazku tym, ż e otrzymuje się porowaty polimer stosując inicjator polimeryzacji i wykorzystując sposób polimeryzacji standardowej w warunkach nieniszczących dla struktury kropel wody zdyspergowanych dokładnie w oleju emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej i poddaje się powierzchnię porowatego polimeru fizycznej obróbce, która polega na ścinaniu co najmniej części powierzchni porowatego polimeru i usunięciu warstwy skórki utworzonej na powierzchni porowatego polimeru z użyciem rolki szczotkowej lub szlifierki pasowej, przy czym jako emulsję o dużej zawartości fazy wewnętrznej stosuje się surowiec zawierający a) polimeryzujący monomer, b) sieciujący monomer i c) środek powierzchniowo czynny jako składniki do

PL 203 143 B1 tworzenia fazy olejowej i d) wodę jako składnik do tworzenia fazy wodnej oraz stosuje się temperaturę polimeryzacji emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej mieszczącą się w zakresie 70 - 150°C i czas polimeryzacji w zakresie 1 minuta - 20 godzin.

Korzystnie porowaty polimer poddaje się fizycznej obróbce, gdy porowaty polimer jest w stanie mokrym.

Korzystnie porowaty polimer formuje się w kształt arkusza w aparacie do ciągłej polimeryzacji.

Korzystnie fizycznej obróbce poddaje się obszar w zakresie nie więcej niż 20 μm od powierzchni porowatego polimeru.

Sposób wytwarzania porowatego polimeru przez polimeryzowanie emulsji typu woda-w-oleju o dużej zawartości wewnętrznej fazy, charakteryzuje się według wynalazku tym, że otrzymuje się porowaty polimer stosując inicjator polimeryzacji i wykorzystując sposób polimeryzacji standardowej w warunkach nieniszczących dla struktury kropel wody zdyspergowanych dokładnie w oleju emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej i poddaje się powierzchnię porowatego polimeru fizycznej obróbce, która polega na odwarstwianiu co najmniej części powierzchni porowatego polimeru lub na tworzeniu spękań w co najmniej części powierzchni porowatego polimeru, przy czym jako emulsję o dużej zawartości fazy wewnętrznej stosuje się surowiec zawierający a) polimeryzujący monomer, b) sieciujący monomer i c) środek powierzchniowo czynny jako składniki do tworzenia fazy olejowej i d) wodę jako składnik do tworzenia fazy wodnej, oraz stosuje się temperaturę polimeryzacji emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej mieszczącą się w zakresie 70 - 150°C i czas polimeryzacji w zakresie 1 minuta - 20 godzin, przy czym odwarstwianie oznacza usuwanie warstwy skórki tworzonej na powierzchni porowatego polimeru z użyciem lepkiej substancji, zaś tworzenie spękań oznacza wywołanie spękania w co najmniej części warstwy skórki tworzonej na powierzchni porowatego polimeru z zastosowaniem stempla igłowego lub procesu wytłaczania.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego polimeru z HIPE, charakteryzujący się poddaniem powierzchni porowatego polimeru otrzymanego przez polimeryzację HIPE fizycznej obróbce, takiej jak skrawanie. Tak więc dzięki obróbce porowaty polimer może uzyskać jednorodną teksturę we wnętrzu i na powierzchni, osiągać intensywniejsze tworzenie otwartych komórek w porowatym polimerze i osiągać znaczne polepszenie charakterystycznych właściwości.

Ponadto wynalazek pozwala na wytwarzanie porowatego polimeru wykazującego doskonałe właściwości bez konieczności dokonywania znaczniejszych modyfikacji w sprzęcie, ponieważ można osiągać efekt po prostu dodając proste środki dla dokonania fizycznej obróbki na istniejącym sprzęcie. Tak więc, wynalazek ten jest także korzystny ze względu na koszta.

Ponadto, ponieważ fizyczną obróbkę można prowadzić nie odnosząc się do jakości substancji porowatego polimeru i jakości materiału aparatu do polimeryzacji, wynalazek pozwala na dodanie stopnia swobody wyboru w odniesieniu do składu HIPE, aparatu do polimeryzacji i warunków polimeryzacji.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia w schematycznym widoku z boku aparat do ciągłej polimeryzacji, który jest jednym z aparatów do polimeryzacji odpowiednich dla sposobu wytwarzania porowatego polimeru według wynalazku. Na rysunku, 1 oznacza urządzenie dostarczające HIPE, 2 przenośnik z zamkniętym pasem transmisyjnym, 3 arkusz materiału, 4 rozwijającą rolkę, 5 rolkę, 6 zwijającą rolkę, 7 piec polimeryzacyjny i 8 urządzenie grzewcze.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego polimeru zawierającego otwarte komórki przez polimeryzowanie HIPE, charakteryzujący się poddaniem powierzchni porowatego polimeru otrzymanego przez polimeryzowanie HIPE fizycznej obróbce.

Sposób według niniejszego wynalazku wytwarzania porowatego polimeru opisano poniżej w odniesieniu do jego składowych etapów ułożonych w kolejności występowania.

[I] Wytwarzanie HIPE (1) Surowiec użyty na HIPE

Surowiec użyty na HIPE ogólnie powinien tylko zawierać (a) polimeryzujący monomer, (b) sieciujący monomer i (c) surfaktant jako składniki do tworzenia fazy olejowej i (d) wodę jako składnik do

PL 203 143 B1 tworzenia fazy wodnej. Może ewentualnie zawierać (e) inicjator polimeryzacji, (f) sól, i (g) inne dodatki, jak dowolne składniki do tworzenia fazy olejowej i/lub fazy wodnej.

(a) Polimeryzujący monomer

Na polimeryzujący monomer nie nakłada się szczególnych ograniczeń, lecz jedynie musi mieć jedną polimeryzująca nienasyconą grupę w swojej jednostce cząsteczkowej i poddawać się polimeryzacji w HIPE ze zdolnością do tworzenia pęcherzyków. Polimeryzujący monomer korzystnie zawiera ester (met)akrylowy co najmniej częściowo, korzystniej zawiera ester (met)akrylowy w stosunku nie mniejszym niż 20% wagowych, i szczególnie korzystnie zawiera ester (met)akrylowy przy stosunku nie mniejszym niż 35% wagowych. Przy zawartości takiego estru (met)akrylowego jako polimeryzującego monomeru, porowaty polimer ma polepszoną plastyczność i odporność.

Jako konkretne przykłady polimeryzującego monomeru można wymienić monomery allilenowe, takie jak styren; monomery monoalkilenoallilenowe, takie jak etylostyren, α-metylostyren, winylotoluen i winyloetylobenzen; estry (met)akrylowe, takie jak (met)akrylan metylu, (met)akrylan etylu, (met)-akrylan butylu, (met)akrylan izobutylu, (met)akrylan izodecylu, (met)a-krylan 2-etyloheksylu, (met)-akrylan laurylu, (met)akrylan stearylu, (met)akrylan cykloheksylu i (met)akrylan benzylu; zawierające chlor monomery, takie jak chlorek winylu, chlorek winylidenu i chlorometylostyren; związki akrylonitrylowe, takie jak akrylonitryl i metakrylonitryl; oraz octan winylu, propionian winylu, n-oktadecyloakrylamid, etylen, propylen i buten. Te polimeryzujące monomery można stosować pojedynczo lub w postaci kombinacji dwu lub większej liczby składników.

Ilość polimeryzującego monomeru wspomnianego powyżej do stosowania korzystnie mieści się w zakresie 10-99,9% wagowych względem łącznej ilości całego składnika monomerowego obejmującego polimeryzujący monomer wspomniany powyżej i sieciujący monomer, który konkretnie opisano poniżej. Ustawiając ilość polimeryzującego monomeru w tym zakresie można wytwarzać porowaty polimer mający pory o bardzo małej średnicy. Ilość polimeryzującego monomeru do stosowania mieści się korzystniej w zakresie 30-99% wagowych i szczególnie korzystnie w zakresie 30-70% wagowych. Jeśli ilość polimeryzującego monomeru jest mniejsza niż 10% wagowych, może to niekorzystnie spowodować, że powstały porowaty polimer kruszy się i ma za małą zdolność absorpcji wody. Odwrotnie, jeśli ilość polimeryzującego monomeru przekracza 99,9% wagowych, może to spowodować małą wytrzymałość wytworzonego porowatego polimeru i jego słabe odprężanie oraz nie zapewnić w pełni satysfakcjonującej zdolności i szybkości absorpcji wody.

(b) Sieciujący monomer

Na sieciujący monomer nie nakłada się szczególnych ograniczeń, lecz jedynie musi mieć co najmniej dwie polimeryzujące nienasycone grupy w swojej jednostce cząsteczkowej i poddawać się polimeryzacji w HIPE ze zdolnością do tworzenia pęcherzyków podobną do polimeryzującego monomeru wspomnianego powyżej.

Jako konkretne przykłady sieciującego monomeru, można wspomnieć aromatyczne monomery, takie jak diwinylobenzen, triwinylobenzen, diwinylotoluen, diwinyloksylen, etylodiwinylobenzen, diwinylonaftalen, diwinyloalkilobenzeny, diwinylofenantren, diwinylobifenyl, diwinylodifenylometan, diwinylobenzyl, eter diwinylofenylowy i siarczek diwinylodifenylowy; zawierające tlen monomery, takie jak diwinylofuran; zawierające siarkę monomery, takie jak siarczek diwinylu i diwinylosulfon; alifatyczne monomery, takie jak butadien, izopren i pentadien; oraz estrowe związki wielowodorotlenowych alkoholi z kwasem akrylowym lub metakrylowym, takie jak di(met)akrylan glikolu etylenowego, di(met)akrylan glikolu dietylenowego, di(met)akrylan glikolu trietylenowego, di(met)akrylan poli(glikolu etylenowego), di(met)akrylan 1,3-butanodiolu, di(met)akrylan 1,4-butanodiolu, di(met)akrylan 1,6-heksanodiolu, di(met)akrylan oktanodiolu, di(met)akrylan dekanodiolu, di(met)akrylan trimetylolopropanu, tri(met)-akrylan trimetylolopropanu, di(met)akrylan pentaerytrytolu, tri(met)akrylan pentaerytrytolu, tetra-(met)akrylan pentaerytrytolu, di(met)akrylan dipentaerytrytolu, tri(met)akrylan dipentaerytrytolu, tetra(met)akrylan dipentaerytrytolu, N,N'-metyleno-bis(met)akrylamid, izocyjanuran triallilu, trialliloamina, tetraalliloksyetan, oraz hydrochinon, katechol, rezorcynol i sorbitol. Te sieciujące monomery można stosować pojedynczo lub w postaci kombinacji dwu lub większej liczby składników.

Ilość zastosowanego środka sieciującego mieści się korzystnie w zakresie 0,1-90% wagowych, korzystniej w zakresie 1-70% wagowych, a szczególnie korzystnie w zakresie 30-70% wagowych, względem łącznej masy całego składnika monomerowego obejmującego polimeryzujący monomer i sieciujący monomer wspomniany powyżej. Jeśli ilość zastosowanego sieciującego monomeru jest mniejsza niż 0,1% wagowych, może to spowodować, że powstały porowaty polimer ma małą wytrzymałość i słabe odprężanie i nie uzyskuje w pełni zadowalającej zdolności absorpcji na jednostkę objętości

PL 203 143 B1 lub na jednostkę masy, oraz nie zapewnia zadowalającej zdolności i szybkości absorpcji. I przeciwnie, jeśli ilość zastosowanego sieciującego monomeru przekracza 90% wagowych, może to spowodować kruszenie porowatego polimeru i nie uzyska on dostatecznej zdolności absorpcji wody.

(c) Surfaktant

Na surfaktant nie nakłada się szczególnych ograniczeń, lecz jedynie musi być zdolny do emulgowania fazy wodnej w fazie olejowej tworząc HIPE. Przydatne są niejonowe surfaktanty, kationowe surfaktanty, anionowe surfaktanty i amfoteryczne surfaktanty, które jak dotąd są znane w dziedzinie.

Jako konkretne przykłady niejonowych surfaktantów, można wspomnieć addukt nonylofenolu i poli(tlenku etylenu); blokowy polimer tlenku etylenu i tlenku propylenu; estry kwasu tł uszczowego i sorbitanu takie jak monolaurynian sorbitanu, monomirystylan sorbitanu, monopalmitynian sorbitanu, monostearynian sorbitanu, tristearynian sorbitanu, monooleinian sorbitanu, trioleinian sorbitanu, seskwioleinian sorbitanu i distearynian sorbitanu; estry kwasu tłuszczowego i gliceryny, takie jak monostearynian gliceryny, monooleinian gliceryny, monooleinian digliceryny, trioleinian dekagliceryny i samoemulgujący monostearynian gliceryny; polioksyetylenowane etery alkilowe, takie jak polioksyetylenowany eter laurylowy, polyoksyetylenowy eter cetylowy, polioksyetylenowany eter stearynianu, polioksyetylenowany eter oleilowy oraz polioksyetylenowane etery wyższych alkoholi; polioksyetylenowane etery alkiloarylowe, takie jak polioksyetylenowany eter nonylofenylowy; polioksyetylenowane estry kwasu tłuszczowego i sorbitanu, takie jak polioksyetylenowany monolaurynian sorbitanu, polioksyetylenowany monolaurynian sorbitanu, polioksyetylenowany monopalmitynian sorbitanu, polioksyetylenowany monostearynian sorbitanu, polioksyetylenowany tristearynian sorbitanu, polioksyetylenowany monooleinian sorbitanu i polioksyetylenowany trioleinian sorbitanu; polioksyetylenowane estry kwasu tłuszczowego i sorbitolu, takie jak polioksyetylenowane estry kwasu tetraoleinowego i sorbitolu; polioksyetylenowane estry kwasu tłuszczowego takie jak monolaurynian poli(glikolu etylenowego), monostearynian poli(glikolu etylenowego), distearynian poli(glikolu etylenowego) i monooleinian poli(glikolu etylenowego); polioksyetylenowane alkiloaminy; polioksyetylenowany uwodorniany olej rącznikowy; oraz alkiloalkanoloamid. Wartości HLB tych niejonowych surfaktantów odpowiednio nie przekraczają 10 i korzystnie mieszczą się w zakresie 2-6. Te niejonowe surfaktanty można stosować w postaci kombinacji dwu lub większej liczby składników. Połączone stosowanie takich niejonowych surfaktantów może spowodować polepszenie trwałości HIPE.

Jako konkretne przykłady kationowego surfaktanta, można wspomnieć czwartorzędowe sole amoniowe, takie jak chlorek stearylotrimetyloamoniowy, metylosiarczan diłojodimetyloamoniowy, cetylotrimetyloamoniowy chlorek, chlorek distearylodimetyloamoniowy, chlorek alkilobenzylodimetyloamoniowy i chlorek laurylotrimetyloamoniowy; sole alkiloamin, takie jak octan kokosowej aminy i octan stearyloaminu; alkilobetainy, takie jak laurylobetaina, stearylobetaina i laurylokarboksymetylohydroksyetyloimidazoliniobetaina; i tlenki amin, takie jak tlenek laurylodimetyloaminy. Stosując taki kationowy surfaktant możliwe jest sporadycznie nadanie doskonałych właściwości przeciwbakteryjnych wytworzonemu porowatemu polimerowi, gdy porowaty polimer stosuje się jako absorbent.

Nawiasem mówiąc, gdy stosuje się łącznie niejonowy surfaktant i kationowy surfaktant, mogą one poprawiać trwałość HIPE.

Ilość zastosowanego surfaktantu mieści się korzystnie w zakresie 1-30 części wagowych i korzystniej w zakresie 3 - 15 części wagowych, na 100 części wagowych całości składnika monomerowego obejmującego polimeryzujący monomer i sieciujący monomer. Jeśli ilość zastosowanego surfaktantu jest mniejsza niż 1 część wagowa, może to spowodować nadanie nietrwałości wysokiej dyspersyjności HIPE lub spowodować, że surfaktant nie wykaże w pełni zadowalającego działania i związanego z tym efektu. I przeciwnie, jeśli ilość zastosowanego surfaktantu przekracza 30 części wagowych, może to spowodować nadanie wytworzonemu porowatemu polimerowi nadmiernej kruchości. Ponadto ten nadmiar będzie nieekonomiczny, ponieważ nie można się spodziewać proporcjonalnego uzupełnienia związanego z tym efektu.

(d) Woda

Jako wodę przydatną tutaj do stosowania można stosować wodę ściekową powstającą przy wytwarzaniu porowatego polimeru i odzyskiwaną w celu regeneracji odcieków z instalacji bezpośrednio w niezmodyfikowanej postaci lub po przejściu zalecanej obróbki, poza wodą wodociągową, wodą oczyszczaną lub wodą zdejonizowaną.

Ilość wody wspomnianej powyżej do stosowania można dobrać odpowiednio do celu, do którego stosuje się porowaty polimer z otwartymi komórkami (takiego jak, np. absorbent wody, absorbent oleju, izolator dźwiękowy i filtr). Konkretnie, ponieważ ilość pustej przestrzeni w porowatym polimerze

PL 203 143 B1 zależy od wartości stosunku faza wodna/faza oleju (W/O) HIPE, ilość użytej wody automatycznie wybiera się dobierając stosunek W/O równy proporcji pustej przestrzeni zgodnej z zastosowaniem i celem.

(e) Inicjator polimeryzacji

Dla celów przeprowadzenia polimeryzacji HIPE w bardzo krótkim czasie, właściwe jest użycie inicjatora polimeryzacji. Taki inicjator polimeryzacji powinien być takiego typu, jaki stosuje się do polimeryzacji emulsyjnej z odwróconymi fazami. Może być rozpuszczalny w wodzie lub w oleju, w zależności od tego, który jest w danym przypadku lepszy.

Jako konkretne przykłady rozpuszczalnego w wodzie inicjatora polimeryzacji, można wspomnieć związki azowe, takie jak dichlorowodorek 2,2'-azobis(2-amidinopropanu); nadsiarczany, takie jak nadsiarczan amonu, nadsiarczan potasu i nadsiarczan sodu; oraz nadtlenki, takie jak nadoctan potasu, nadoctan sodu, nadwęglan potasu i nadwęglan sodu.

Jako konkretne przykłady rozpuszczalnego w oleju inicjatora polimeryzacji, można wspomnieć nadtlenki, takie jak hydronadtlenek kumenu, hydronadtlenek t-butylu, nadtleno-2-etyloheksanian t-butylu, nadtlenek di-t-butylu, benzenohydronadtlenek diizopropylu, hydronadtlenek p-mentanu, hydronadtlenek 1,1,3,3-tetrametylobutylu, 2,5-dimetyloheksano-2,5-dihydronadtlenek, nadtlenek benzoilu i nadtlenek metyloetyloketonu.

Te inicjatory polimeryzacji można stosować pojedynczo lub w postaci dwu lub większej liczby składników. Gdy dwa lub większą liczbę inicjatorów polimeryzacji stosuje się w postaci połączonej, powinny mieć korzystnie różne temperatury 10-godzinnego półtrwania, to jest temperatury, przy których stężenia odpowiednich związków zmniejszają się o połowę w czasie 10 godzin. Naturalnie, można łącznie stosować rozpuszczalny w wodzie inicjator polimeryzacji i rozpuszczalny w oleju inicjator polimeryzacji.

Ilość inicjatora polimeryzacji przydatnego w polimeryzacji emulsyjnej z odwróconymi fazami wspomnianej powyżej mieści się korzystnie w zakresie 0,05-25 części wagowych i korzystniej w zakresie 1,0-10 części wagowych, na 100 części wagowych całości składnika monomerowego obejmującego polimeryzujący monomer i sieciujący monomer, chociaż jest zmienna z kombinacją składnika monomerowego i inicjatora polimeryzacji. Jeśli ilość inicjatora polimeryzacji jest mniejsza niż 0,05 części wagowych, taki niedobór może spowodować zwiększenie ilości niezmienionego monomeru, a wię c zwię kszenie iloś ci resztowego monomeru w wytworzonym polimerze. I odwrotnie, je ś li ilość inicjatora polimeryzacji przekracza 25 części wagowych, nadmiar może spowodować utrudnienie kontroli polimeryzacji i degradację mechanicznych właściwości porowatego polimeru.

Dopuszczalne jest użycie inicjatora polimeryzacji redoks, który powstaje przez połączenie inicjatora polimeryzacji ze środkiem redukującym. Inicjator polimeryzacji w tym przypadku może być rozpuszczalny w wodzie lub w oleju, cokolwiek jest lepsze. Dopuszczalne jest także stosowanie rozpuszczalnego w wodzie inicjatora polimeryzacji redoks i rozpuszczalnego w oleju inicjatora polimeryzacji redoks łącznie.

Jako konkretne przykłady rozpuszczalnego w wodzie środka redukującego można wspomnieć wodorosiarczyn sodu, wodorosiarczyn potasu, tiosiarczan sodu, tiosiarczan potasu, kwas L-askorbinowy, kwas erysorbowy, sole żelazawe, formaldehydosulfoksylan sodu, glukozę, dekstrozę, trietanoloaminę i dietanoloaminę. Jako konkretne przykłady rozpuszczalnego w oleju środka redukującego można wspomnieć dimetyloanilinę, oktylan cyny i naftenian kobaltu. Te środki redukujące inicjatora polimeryzacji typu redoks można stosować pojedynczo lub w postaci dwu lub większej liczby składników.

Stosunek zawartości (stosunek wagowy) środka redukującego w inicjatorze polimeryzacji redoks, to jest inicjator polimeryzacji (środek utleniający)/środek redukujący, mieści się w przybliżonym zakresie 1/0,01 - 1/10 i korzystnie w zakresie 1/0,2 - 1/5.

Nawiasem mówiąc, inicjator polimeryzacji (w składzie systemu inicjatora polimeryzacji redoks) musi być jedynie obecny co najmniej podczas polimeryzacji HIPE. Jak opisano konkretnie poniżej, (1) można go dodać do fazy olejowej i/lub fazy wodnej przed utworzeniem HIPE, (2) można go dodać równocześnie z tworzeniem HIPE, lub (3) można go dodać po utworzeniu HIPE. W przypadku systemu inicjatora polimeryzacji redoks, inicjator polimeryzacji (środek utleniający) i środek redukujący można dodać w różnym czasie.

(f) Sól

Sól można stosować, gdy jest to konieczne dla celów polepszenia trwałości HIPE.

Jako konkretne przykłady soli można wspomnieć halogenki metali alkalicznych i ziem alkalicznych, takie jak chlorek wapnia, siarczan sodu, chlorek sodu i siarczan magnezu; oraz rozpuszczalne

PL 203 143 B1 w wodzie sole takie jak siarczany i azotany. Te sole moż na stosować pojedynczo lub w postaci kombinacji dwu lub większej liczby składników. Te sole korzystnie dodaje się do fazy wodnej. Pośród soli wyliczonych powyżej, sole wielo-wartościowych metali są szczególnie korzystne dla trwałości HIPE podczas polimeryzacji.

Ilość zastosowanej soli mieści się korzystnie w zakresie 0,1-20 części wagowych i korzystniej w zakresie 0,5-10 części wagowych, na 100 części wagowych wody. Jeśli zastosowanej soli przekracza 20 części wagowych, nadmiar spowoduje, że woda odpadowa wyciśnięta z HIPE będzie zawierała znaczną ilość soli, co zwiększy koszt obróbki wody odpadowej. Ponadto, taki nadmiar nie da żadnej korzyści ekonomicznej, ponieważ nie da proporcjonalnego wkładu w nieodłączny efekt. Jeśli ilość zastosowanej soli jest mniejsza niż 0,1 części wagowych, niedobór ten utrudni osiągnięcie zadowalającego działanie i efektów dodania soli.

(g) Inne dodatki

Inne różne dodatki można stosować dla celów polepszania warunków wytwarzania i charakterystyczne właściwości wytworzonego HIPE lub osiągi porowatego polimeru. Zasadę i/lub bufor, na przykład, można dodawać dla ustawienia pH. Ilość takiego dodatku powinna tylko mieścić się w zakresie, w którym jego dodanie spowoduje dostateczne objawy żądanych osiągów, funkcji i celów ekonomicznych. Jako konkretne przykłady dodatków można wspomnieć aktywowany węgiel, nieorganiczny proszek, organiczny proszek, proszek metalu, dezodorant, środek przeciwbakteryjny, środek przeciw pleśni, środek zapachowy i różne substancje makromolekularne.

(2) Sposób wytwarzania HIPE

Sposób wytwarzania HIPE, który można stosować w niniejszym wynalazku, nie jest szczególnie ograniczony, lecz można go właściwie wybrać spośród dotychczas znanych sposobów wytwarzania HIPE. Typowy sposób wytwarzania opisano konkretnie poniżej.

Najpierw, składnik do tworzenia fazę olejowej obejmujący wspomniane ilości odpowiednio polimeryzującego monomeru, sieciującego monomeru, surfaktantu, ponadto ewentualnie dodatkowego rozpuszczalnego w oleju inicjatora polimeryzacji (włącznie z rozpuszczalnym w oleju inicjatorem polimeryzacji redoks) i inne dodatki miesza się w zadanej temperaturze dla wytworzenia jednorodnej fazy olejowej.

W mię dzyczasie, skł adnik do tworzenia fazy wodnej zawierają cy wspomniane iloś ci odpowiednio wody, ewentualnie dodatkowego rozpuszczalnego w wodzie inicjatora polimeryzacji (wraz z rozpuszczalnym w wodzie inicjatorem polimeryzacji redoks), soli i innego dodatku miesza się i ogrzewa do zadanej temperatury w zakresie 30-95°C dla wytworzenia jednorodnej fazy wodnej.

Następnie łączy się fazę olejową, to jest mieszaninę monomerowego składnika i surfaktantu, i fazę wodną, to jest mieszaninę wody i rozpuszczalnej w wodzie soli, wydajnie miesza w temperaturze tworzenia HIPE (temperatura emulgacji), co konkretnie opisano poniżej, umieszcza w warunkach działania siły ścinającej i emulguje z wytworzeniem trwałej HIPE.

Jako sposób mieszania fazy wodnej i fazy olejowej dla wytworzenia trwałego HIPE, przydatna jest procedura, która obejmuje ciągłe dodawanie fazy wodnej do fazy olejowej przez kilka minut do dziesiątek minut z mieszaniem fazy olejowej. Jest również możliwe wytworzenie docelowego HIPE przez mieszanie części składnika fazy wodnej ze składnikiem fazy olejowej, tworząc tym samym podobną do jogurtu HIPE i dodając resztę składnika fazy wodnej do podobnej do jogurtu HIPE z jednoczesnym mieszaniem.

(3) Stosunek faza wodna/faza olejowa (W/O)

Stosunek faza wodna/faza olejowa (W/O) (stosunek wagowy) HIPE otrzymanej jak opisano wyżej nie jest w szczególny sposób ograniczony, lecz można go dobrać właściwie, w zależności od celu, do którego stosuje się porowaty polimer mający otwarte komórki (takiego jak, np. absorbent wody, absorbent oleju, pochłaniacz dźwięku, filtr). Wynosi on odpowiednio nie mniej niż 3/1, korzystnie jest w zakresie 10/1 - 250/1, a szczególnie korzystnie w zakresie 10/1 - 100/1. Jeś li stosunek W/O jest mniejszy niż 3/1, taki niedobór może spowodować niezdolność porowatego polimeru do absorbowania wody lub energii oraz za małą aperturę liczbową, a powierzchnia wytworzonego porowatego polimeru może wykazać niekorzystnie niską aperturę liczbową i nie zapewni w pełni zadowalającej zdolności przepuszczania cieczy. Ponieważ udział pustej przestrzeni w porowatym polimerze wynika za zmiennego stosunku W/O, zaleca się wybierać stosunek W/O tak, aby udział pustej przestrzeni mógł być zgodny z celem stosowania. Gdy porowaty polimeru stosuje się jako absorbent, w rodzaju jednorazowej pieluchy lub materiału sanitarnego, stosunek W/O mieści się odpowiednio w przybliżonym

PL 203 143 B1 zakresie 10/1-100/1. HIPE, którą otrzyma się przez mieszanie fazy wodnej i fazy olejowej, jest zwykle białą emulsją o dużej lepkości.

(4) Aparatura do wytwarzania HIPE

Na aparaturę do wytwarzania HIPE nie nakłada się szczególnych ograniczeń, lecz można ją odpowiednio wybrać spośród dotychczas znanych aparatów wytwórczych. Jako urządzenie mieszające (urządzenie emulgujące) stosowane do mieszania fazy wodnej i fazy olejowej można stosować, np. znane urządzenia mieszające i ugniatające. Jako konkretne przykłady urządzeń mieszających można wspomnieć urządzenia mieszające zaopatrzone w łopatki typu śmigła, wiosła i turbiny, homomieszalniki, liniowe mieszalniki i młyny trzpieniowe. Można stosować dowolne z tych urządzeń.

(5) Temperatura tworzenia HIPE (temperatura emulgacji)

Temperatura tworzenia HIPE (temperatura emulgacji) mieści się zwykle w zakresie 20-110°C. Z punktu widzenia trwałości HIPE mieści się korzystnie w zakresie 30-105°C i korzystniej w zakresie 40-95°C. Jeśli temperatura tworzenia HIPE jest mniejsza niż 20°C, może się wydłużyć czas niezbędnego ogrzewania, w zależności od temperatury twardnienia. I odwrotnie, jeśli temperatura tworzenia HIPE przekracza 110°C, wytworzony HIPE może mieć pogorszoną trwałość. Dla celów skrócenia czasu koniecznego do podwyższenia temperatury HIPE do temperatury polimeryzacji w kolejnym etapie, tworzenie HIPE korzystnie prowadzi się w temperaturze tej samej co temperatura polimeryzacji. Zaleca się wytwarzanie docelowej HIPE przez ustawienie temperatury fazy olejowej i/lub fazy wodnej wcześniej na zadaną temperaturę wytwarzania (temperatur emulgacji) i następnie mieszanie dwu faz i emulgację powstałej mieszaniny. Przy wytwarzaniu HIPE, ponieważ ilość fazy wodnej jest większa niż ilość fazy olejowej, właściwe jest ustawienie temperatury co najmniej fazy odpadowej na zadaną temperaturę wytwarzania (temperaturę emulgacji). Gdy polimeryzujący monomer i sieciujący monomer zaczynają polimeryzować, chociaż trwa jeszcze proces emulgacji, polimeryzacja może spowodować nietrwałość HIPE. Gdy wytwarza się HIPE zawierającą inicjator polimeryzacji (w składzie inicjatora polimeryzacji redoks), właściwe jest ustawienie temperatury tworzenia HIPE (temperatury emulgacji) na poziomie, przy którym inicjator polimeryzacji (środek utleniający) nie indukuje zasadniczo rozkładu termicznego i jest bardziej właściwe prowadzenie emulgacji w temperaturze niższej niż wartość, przy której okres półtrwania inicjatora polimeryzacji (środka utleniającego) wynosi 10 godzin (temperatura 10-godzinnego półtrwania).

[II] Sposób wytwarzania porowatego polimeru (1) Dodawanie inicjatora polimeryzacji (a) Czas dodawania inicjatora polimeryzacji

W wynalazku 1) dodaje się inicjator polimeryzacji do fazy wodnej i/lub fazy olejowej przed utworzeniem HIPE i następnie miesza się dwie fazy, 2) dodaje się inicjator polimeryzacji jednocześnie z wytwarzaniem HIPE, lub 3) dodaje się inicjator polimeryzacji po utworzeniu HIPE. W przypadku 2) dopuszczalne jest zastosowanie inicjatora polimeryzacji redoks, podobnie jak w przypadku 1), który już opisano w sposobie wytwarzania HIPE.

(b) Sposób dodawania inicjatora polimeryzacji

Sposób przygotowawczego dodawania inicjatora polimeryzacji do fazy olejowej, gdy inicjator polimeryzacji lub środek redukujący jest rozpuszczalny w oleju lub do fazy wodnej, gdy jest rozpuszczalny w wodzie, okazał się dogodny. Poza tym jest dopuszczalne zastosowanie sposobu dodawania rozpuszczalnego w oleju inicjatora polimeryzacji (środka utleniającego) lub produktu emulgacji środka redukującego do fazy wodnej.

(c) Sposób stosowania inicjatora polimeryzacji Inicjator polimeryzacji można stosować w postaci nierozcieńczonej lub w postaci roztworu lub dyspersji w wodzie lub organicznym rozpuszczalniku. Gdy inicjator polimeryzacji dodaje się jednocześnie z wytwarzaniem HIPE lub po utworzeniu HIPE, jest ważne, aby dodawany inicjator polimeryzacji mieszać szybko i równomiernie w HIPE dla zapobiegania nierównomiernej polimeryzacji składnika monomerowego. Następnie HIPE, z którym zmieszano inicjator polimeryzacji, wprowadza się do zbiornika polimeryzacyjnego lub aparatu do ciągłej polimeryzacji. Z tego punktu widzenia jest zalecane przyję cie sposobu obejmują cego dodawanie ś rodka redukują cego lub środka utleniającego (inicjatora polimeryzacji) przez drogę wlotową znajdującą się w linii łączącej emulgator do wytwarzania HIPE ze zbiornikiem polimeryzacyjnym lub aparatem do ciągłej polimeryzacji i mieszanie inicjatora polimeryzacji z HIPE w mieszalniku liniowym.

Gdy różnica pomiędzy temperaturą tworzenia HIPE (temperaturą emulgacji) i temperaturą polimeryzacji jest mała, polimeryzujący monomer lub sieciujący monomer może polimeryzować podczas procesu emulgowania wskutek bliskości temperatury emulgacji i temperatura twardnienia. Ponieważ

PL 203 143 B1 tworzenie porowatego polimeru ewentualnie powoduje nietrwałość HIPE, korzystne jest dodanie środka redukującego lub środka utleniającego (inicjatora polimeryzacji) tuż przed polimeryzacją (sposób (2) lub (3) wspomniane powyżej).

Co się tyczy ilości stosowanego inicjatora polimeryzacji, można przyjąć opis podany w przypadku 1) wyjaśnionym w sposobie wytwarzania HIPE.

(2) Polimeryzacja HIPE (a) Sposób polimeryzacji

Na sposób polimeryzacji HIPE nie nakłada się szczególnych ograniczeń, lecz można go odpowiednio wybrać spośród sposobów polimeryzacji HIPE dotychczas znanych w dziedzinie. Ogólnie, polimeryzację przeprowadza się stosując sposób standardowej polimeryzacji w takich warunkach, jakie nie mogą zniszczyć struktury kropli wody zdyspergowanych dokładnie w oleju HIPE. W tym przypadku, HIPE można polimeryzować w sposób wsadowy, który ma na celu polimeryzację porcji wsadów HIPE, lub w sposób ciągły, który ma na celu ciągłe wprowadzanie HIPE w postaci warstwy i ciągłą polimeryzację warstwy HIPE.

Ten wynalazek stosuje się szczególnie skutecznie do sposobu wytwarzania polimeru w kształcie mającym wiele powierzchni, ponieważ opiera się na prowadzeniu fizycznej obróbki powierzchni porowatego polimeru. Tak więc jako sposób polimeryzacji ciągła polimeryzacja, zdolna do spowodowania podwyższenia temperatury HIPE i umożliwienia ciągłej fizycznej obróbki, jest korzystna w porównaniu z polimeryzacją wsadową. Jest szczególnie korzystne przyjęcie sposobu ciągłej polimeryzacji, który obejmuje ciągłe podawanie HIPE w postaci warstwy na przykład na biegnący pas, i ciągłą polimeryzację warstwy HIPE.

HIPE niekorzystnie podlega rozdzielaniu homogenizowanej fazy olejowej i fazy wodnej w kierunku pionowym i jest względnie kruchy. Gdy więc stosuje się sposób ciągłej polimeryzacji, korzystnie obejmuje on poziome przenoszenie HIPE w kształcie arkusza lub filmu i jednoczesną polimeryzację arkusza lub filmu HIPE, i wskutek tego tworzenie porowatego polimeru w kształcie arkusza lub filmu. W tym czasie można stosować taką procedurę, jaką ujawniono w międzynarodowej publikacji 01/18065A1, oraz można prowadzić arbitralnie proces, który obejmuje polimeryzację HIPE w postaci arkusza pewnej grubości oraz pocięcia grubego arkusza HIPE na cienkie arkusze.

Sposób wytwarzania rozważany w tym wynalazku można stosować do porowatego polimeru, który otrzymuje się dowolnym możliwym sposobem. Można go korzystnie stosować do porowatego polimeru, który polimeryzuje się w sposób ciągły, w szczególności pomiędzy przeciwległymi elementami arkusza lub filmu.

(b) Temperatura polimeryzacji

Chociaż temperatura polimeryzacji HIPE według niniejszego wynalazku nie jest szczególnie ograniczana, ogólnie mieści się w zakresie 70-150°C. Z punktu widzenia trwałości i szybkości polimeryzacji HIPE, mieści się ona korzystnie w zakresie 75-110°C, korzystniej w zakresie 75-105°C, a szczególnie korzystnie w zakresie 80-100°C. Jeś li temperatura polimeryzacji jest niż sza niż 70°C, polimeryzacja może wymagać tak długiego czasu, że przemysłowe wytwarzanie może być nieopłacalne. I odwrotnie, jeśli temperatura polimeryzacji przekracza 150°C, może zaniknąć jednorodność średnicy porów powstałego porowatego polimeru lub pogorszyć się wytrzymałość porowatego polimeru. Temperaturę polimeryzacji można zmieniać w dwu etapach lub większej liczbie etapów podczas polimeryzacji. Wynalazek nie wyklucza takiego sposobu prowadzenia polimeryzacji.

(c) Czas polimeryzacji

Czas polimeryzacji HIPE rozważany w wynalazku mieści się ogólnie w zakresie 1 minuta - 20 godzin. Korzystnie jest to 1 godzina, korzystniej 30 minut i szczególnie korzystnie zakres 1-20 minut. Jeśli czas polimeryzacji i utwardzania przekracza 20 godzin, może to spowodować obniżenie produktywności i wytwarzanie przemysłowe będzie niekorzystne. I odwrotnie, jeśli czas jest mniejszy niż 1 minuta, spowoduje to pogorszenie wytrzymał o ś ci porowatego polimeru. Jednak ż e wynalazek nie wyklucza przyjęcia dłuższego czasu polimeryzacji i utwardzania niż górna granica podana powyżej.

(d) Aparat do polimeryzacji

Na aparat do polimeryzacji przydatny w niniejszym wynalazku nie nakłada się szczególnych ograniczeń, lecz można go odpowiednio wybrać spośród dotychczas znanych aparatów chemicznych i zastosować z modyfikacją dla dopasowania do konkretnego sposobu polimeryzacji. Polimeryzacja wsadowa może wykorzystywać reaktor polimeryzacji kształtu właściwego dla celów stosowania i ciągła polimeryzacja może wykorzystywać taki aparat do ciągłej polimeryzacji, jak przenośnik taśmowy, który wyposaża się np. w rolkę ściskającą. Taki aparat do polimeryzacji może mieć dodatkowo urządzenie

PL 203 143 B1 do podwyższania temperatury i urządzenie sterujące, które pasują do sposobu polimeryzacji (takie jak, np. promieniowanie z aktywną energią cieplną, takie jak promieniowanie mikrofalowe lub podczerwone, które mogą wykorzystywać energię radiacyjną, i urządzenia do podwyższania temperatury zdolne go szybkiego podwyższania temperatury do temperatury twardnienia takim medium cieplnym jako gorąca woda lub gorący strumień powietrza), chociaż nie wyłącznie. Ponadto, utrzymywanie powierzchni HIPE odlewanej w reaktorze polimeryzacji w przypadku polimeryzacji wsadowej i powierzchni (górnej i dolnej) HIPE powstałego na ruchomym elemencie przenoszącym, takim jak przenośnik, w przypadku ciągłej polimeryzacji, bez kontaktu z powietrzem (o dokładniej z tlenem powietrza) od czasu początku polimeryzacji do czasu zakończenie polimeryzacji jest korzystne dla nadawania odpowiedniej struktury otwartych komórek powierzchni porowatego polimeru. Jest więc właściwe pokrycie powierzchni HIPE różnymi uszczelniającymi substancjami. Na jakość materiału na taki aparat do polimeryzacji nie nakłada się szczególnych ograniczeń. Jako konkretne przykłady materiału można wspomnieć metale, takie jak glin, żelazo i stal nierdzewna (w tym ich stopy); syntetyczne żywice, takie jak polietylen, polipropylen, żywica fluorowęglowa, poli(chlorek winylu) i nienasycona żywica poliestrowa; oraz wzmocnioną włóknem żywicę (FRP) otrzymaną przez zbrojenie takiej syntetycznej żywicy włóknami szklanymi lub węglowymi.

(e) Fizyczna obróbka

Wynalazek obejmuje jako zasadniczy swój element zastosowanie fizycznej obróbki powierzchni porowatego polimeru otrzymanego przez polimeryzowanie HIPE. Termin „fizyczna obróbka” stosowany w opisie oznacza mechaniczną modyfikację co najmniej części powierzchni. Stosując taką fizyczną obróbkę powierzchni porowatego polimeru umożliwia się nadanie równomiernej struktury części powierzchniowej i części wewnętrznej porowatego polimeru, podwyższenie stosunku rozkładu otwartych komórek w wytworzonym porowatym polimerze i polepszenie różnych właściwości absorpcyjnych (takich jak przepuszczalność cieczy do warstwy wewnętrznej, przyspieszenie przechodzenia cieczy i objętość absorpcji). Może ona spowodować, np. efekt osłabienia niemiłej lepkości powierzchni porowatego polimeru. Ponadto, ponieważ środki prowadzenia fizycznej obróbki można łatwo dodać do istniejącego sprzętu, nie są konieczne znaczne modyfikacje sprzętu. Ponadto, ponieważ fizyczną obróbkę można prowadzić bez odniesienia do jakości substancji porowatego polimeru lub jakości materiału aparatu do polimeryzacji, wynalazek może ułatwić dobór składu HIPE, aparatu do polimeryzacji i warunków polimeryzacji.

Fizyczną obróbkę korzystnie prowadzi się w czasie, gdy porowaty polimer znajduje się w dalszej części aparatu do polimeryzacji lub w czasie, gdy porowaty polimer wydobyty z aparatu do polimeryzacji jest w stanie mokrym przed osuszeniem.

Na fizyczną obróbkę stosowaną na powierzchni porowatego polimeru nie nakłada się szczególnych ograniczeń. Korzystnie jest to obróbka ścinania powierzchni porowatego polimeru, obróbka odwarstwiania powierzchni porowatego polimeru, lub obróbka powodująca spękanie powierzchni porowatego polimeru. Fizyczną obróbkę powierzchni porowatego polimeru korzystnie prowadzi się na grubości 20 μm od powierzchni. Termin „ścinanie” użyty w niniejszym opisie oznacza usuwanie warstwy skórki utworzonej na powierzchni porowatego polimeru z użyciem takich mechanicznych środków, jak rolka szczotkowa lub szlifierka pasowa (pas ścierny powlekany proszkiem metalu lub szklanym), termin „odwarstwianie” oznacza usuwanie warstwy skórki tworzonej na powierzchni porowatego polimeru z użyciem lepkiej substancji, a wyrażenie „spowodowanie spękania” oznacza wywołanie spękania w co najmniej części warstwy skórki tworzonej na powierzchni porowatego polimeru z użyciem takich mechanicznych środków jak stempel igłowy lub przetwarzanie gofrujące. Wyrażenie „usuwanie warstwy skórki” użyty w niniejszym opisie oznacza eliminację funkcji obniżania stosunku rozkładu otwartych komórek przejawianej przez warstwę skórki tworzoną na powierzchni porowatego polimeru i obejmuje koncepcję usuwania części warstwy skórki i podwyższania stosunku rozkładu otwartych komórek oprócz koncepcji doskonałego usuwania warstwy skórki tworzonej na powierzchni porowatego polimeru.

Sposób wytwarzania według niniejszego wynalazku opiera się na wybraniu właściwego sposobu prowadzenia fizycznej obróbki i konsekwentnym kontrolowaniu stopnia obróbki, dla swobodnego kontrolowania apertury liczbowej powierzchni wytworzonego porowatego polimeru mającego otwarte komórki.

Poniżej dokładniej opisano sposób poddawania porowatego polimeru fizycznej obróbce.

(1) Sposób ścinania powierzchni porowatego polimeru opisano poniżej. Ścinanie powierzchni porowatego polimeru można prowadzić przepuszczając porowaty polimer otrzymany przez polimeryzację

PL 203 143 B1

HIPE pomiędzy parą obrotowych cial lub wzajemnie zazębionych rolek mających falisty wzór. Dzięki takiemu przejściu jest możliwe ścięcie w najbliższym sąsiedztwie powierzchni porowatego polimeru i usunięcie warstwy skórki oraz polepszenia rozkładu otwartych komórek. Dołączając urządzenie do ścinania tej budowy do aparatu do ciągłej polimeryzacji, umożliwia się zastosowanie wynalazku do porowatego polimeru wytwarzanego przez ciągłą polimeryzację HIPE. Chociaż ścinanie porowatego polimeru nie musi być ograniczone do sposobu wspomnianego powyżej, lecz tylko powinno być zdolne do dokonywania fizycznej obróbki powierzchni porowatego polimeru, sposób ścinania powierzchni porowatego polimeru parą obracających się ciał przy przepuszczaniu porowatego polimeru przez obszar dokonujący obróbki powierzchni porowatego polimeru jest korzystny z punktu widzenia produktywności i podatności na obróbkę. Obracające się ciała do ścinania powierzchni porowatego polimeru są korzystnie szczotkami ze szczeciną. Obrót szczotek z taką szczeciną przy przepuszczaniu porowatego polimeru przez szczotki, ścina powierzchnię porowatego polimeru. Tak stosowane szczotki mogą być wytworzone np. z polipropylenu. Jako konkretny przykład rolek mających falisty wzór, można wspomnieć rolkę z drobnymi występami utworzonymi na powierzchni. Szczotki i rolki można obracać we wzajemnie przeciwnych kierunkach wokół równoległych osi (przeciwobrót). Dzięki takiemu przeciwobrotowi przeciwległych szczotek lub rolek można wytwarzać różne wzory mające różną aperturę liczbową na powierzchni porowatego polimeru. Sposób dokonywania ścinania, jaki opisano wyżej, jest skuteczny dla dokonywania fizycznej obróbki we względnie szerokim zakresie.

(2) Sposób odwarstwiania powierzchni porowatego polimeru opisano poniżej. Odwarstwianie porowatego polimeru można prowadzić indukując adhezję powierzchni porowatego polimeru do lepkiej substancji, ponieważ taka adhezja indukuje przeniesienie warstwy skórki tworzonej na powierzchni porowatego polimeru na stronę substancji, co powoduje usunięcie warstwy skórki z powierzchni porowatego polimeru. Jako konkretne przykłady lepkiej substancji, które są przydatne w niniejszym wynalazku można wspomnieć hydrofilowe i hydrofobowe tkane i nietkane materiały, papier i film z nałożonym lepiszczem. Substancja w postaci arkusza lub taśmy jest korzystniejsza z punktu widzenia łatwości manipulacji. Jako lepiszcze w laminacie można stosować dowolne z różnych znanych lepiszcz, pod warunkiem, że lepiszcze jest na tyle wodoszczelne, aby nie ulec zdarciu w stanie impregnacji wodą lub nawilżenia. Jako konkretne przykłady lepiszcz, które pasują do tego zastosowania, można wspomnieć akrylowego typu lepiszcze mające jako główny składnik akrylan butylu lub akrylan 2-etyloheksylu, lepiszcze typu gumy mające jako główny składnik naturalny kauczuk lub różne syntetyczne kauczuki, oraz lepiszcza typu silikonu. Te lepiszcza można stosować same lub jako kombinacje dwu lub większej liczby składników bezpośrednio w postaci niezmodyfikowanej lub pośrednio w stanie obejmującym ewentualnie włączony w siebie środek sieciujący, plastyfikator, lepiszcze, antyoksydant lub inny dodatek. Pośród innych lepiszcz wspomnianych powyżej, lepiszcze typu akrylowego okazuje się korzystne w kategoriach takich właściwości, jak odporność na światło, trwałość i odporność na wodę. Jeśli chodzi o wymiary lepkiej substancji, można skutecznie zastosować arkusz pasujący do szerokości porowatego polimeru.

Dla odwarstwiania przez zastosowanie takiej lepkiej substancji, można stosować następujący sposób. Na początek, aparat do ciągłej polimeryzacji do wytwarzania porowatego polimeru zaopatruje się w rolkę napędową lub pas napędowy mający umocowaną lepką substancję. Podczas gdy utworzony porowaty polimer przechodzi przez miejsce mieszczące rolkę napędową lub pas napędowy, część powierzchni porowatego polimeru przenosi się na lepką substancję dzięki przylepności lepkiej substancji. Nawiasem mówiąc, zaopatrując aparat do ciągłej operacji z rolką napędową lub pasem napędowym w urządzenie czyszczące, można dokonać ciągłego usuwania przenoszonej warstwy powierzchni.

(3) Sposób indukowania spękań na powierzchni porowatego polimeru opisano poniżej. Jako sposób indukowania spękań w porowatym polimerze dostępny jest sposób dziurkowania igłą. Ten sposób przenosi otwarte komórki na powierzchnię porowatego polimeru dzięki pionowemu poruszaniu licznych igieł, każdej zawierającej niewielkie zadry, wbijanych w substancją absorpcyjną i rozdzierających co najmniej część warstwy skórki otworzonej na powierzchni porowatego polimeru. Sposób gofrowania podobnie ma przenosić otwarte komórki na powierzchnię porowatego polimeru dzięki powodowaniu przez rolki w przemieszczającej się powierzchni rozdarć w co najmniej części warstwy skórki tworzonej na powierzchni porowatego polimeru. Jest również dostępny sposób przenoszący otwarte komórki na powierzchnię porowatego polimeru przez indukowanie spalania powierzchni przez ogrzewający laser lub wyładowanie koronowe.

PL 203 143 B1

Fizyczna obróbka powierzchni według niniejszego wynalazku nie musi być ograniczona do sposobów wspomnianych powyżej. Pośród innych sposobów, sposób ścinania powierzchni porowatego polimeru jest szczególnie korzystny, ponieważ jest skutecznym środkiem łatwego usuwania tylko części powierzchni bez uszkadzania wewnętrznej tekstury porowatego polimeru.

Fizyczna obróbka porowatego polimeru ma być przeprowadzana tylko na ograniczonej części warstwy powierzchniowej porowatego polimeru, aby umożliwić tworzenie otworów na wylot w części powierzchniowej porowatego polimeru. Konkretnie, wystarcza przyjąć grubość obróbki, w zależności od grubości warstwy skórki powstałej na powierzchni porowatego polimeru. Część poddana obróbce ma korzystnie grubość nie większą niż 20 μ^ι, a korzystniej nie większą niż 10 μ^ι w bliskości powierzchni. Jeśli zakres obróbki powierzchni przekracza 20 μm, obróbka stanie się nieopłacalna przez zbędne zwiększenie ilości odpadów. Chociaż zakres obróbki zmienia się w zależności od spodziewanych właściwości, efekty niniejszego wynalazku manifestują się w pełni tak długo, jak fizyczna obróbka wspomniana powyżej spełnia swoją funkcję co najmniej w części porowatego polimeru lub co najmniej w części segmentu porowatego polimeru.

Z punktu widzenia skuteczności operacji, fizyczną obróbkę według wynalazku przeprowadza się korzystnie w czasie, gdy docelowy porowaty polimer jest w stanie mokrym przed suszeniem. Można ją zastosować wobec porowatego polimeru podczas lub po etapie wykańczania gotowego produktu po etapie polimeryzacji, jak konkretnie opisano poniżej.

(3) Etap przetwarzania porowatego polimeru w końcowy produkt (a) Odwadnianie

Porowaty polimer wytworzony dzięki zakończeniu polimeryzacji zwykle odwadnia się przez prasowanie lub odessanie pod zmniejszonym ciśnieniem lub ich kombinację. Przez takie odwodnienie usuwa się 50-98% wagowych użytej wody z porowatego polimeru i jej reszta pozostaje odłożona w porowatym polimerze.

Stosunek odwodnienia dobiera się odpowiednio, w zależności od zastosowanie dla porowatego polimeru. Ogólnie, dobiera się go tak, że zawartość wody może mieścić się w zakresie 1-10 g, korzystnie w zakresie 1-5 g na 1 g porowatego polimeru w stanie całkowicie odwodnionym.

(b) Prasowanie

Porowaty polimer według niniejszego wynalazku może być w stanie sprasowanym w jednej z kilku części oryginalnej grubości, w zależności od rodzaju obiektu. Porowaty polimer w stanie sprasowanym w postaci arkusza ma małą objętość w porównaniu z objętością oryginalnego porowatego polimeru, a więc mniejszy jest koszt transportu i magazynowania. Porowaty polimer w stanie sprasowanym charakteryzuje się cechą absorpcji wody po wystawieniu na działanie dużej objętości wody i wskutek tego zachowuje oryginalną grubość i szybciej pobiera wodę niż polimer w oryginalnej grubości.

Dla utworzenia stanu sprasowanego, wystarczy zastosować urządzenie prasujące pasujące do kształtu porowatego polimeru, tak że cała objętość porowatego polimeru będzie jednorodnie sprasowana pod jednorodnym ciśnieniem. Porowaty polimer w postaci arkusza jest korzystnie stosowany ze względu na korzyści pozwalające na łatwe stosowanie jednorodnego ciśnienia na całą powierzchnię, co umożliwia stosowanie wielu istniejących urządzeń prasujących, i zapewnia łatwość działania. Przy prasowaniu porowatego polimeru w postaci arkusza, wystarczy odwodnić porowaty polimer i przepuścić odwodniony porowaty polimer pomiędzy przeciwległymi rolkami lub pasami ustawionymi w zadanej odległości. Gdy prasowanie lub odsysanie pod zmniejszonym ciśnieniem przeprowadza się na porowatym polimerze w czasie osuszania wspomnianego powyżej, ponieważ operacja ogólnie powoduje pewien spadek grubości arkusza porowatego polimeru, nie jest dłużej konieczne zapewnianie etapu prasowania, gdy grubość arkusza porowatego polimeru po zakończeniu odwadniania lub odessania pod zmniejszonym ciśnieniem mieści się w zadanym zakresie. Sprasowanie porowatego polimeru do kształtu innego niż arkusz (takiego jak, np, porowaty polimer w postaci cylindra) można prowadzić stosując właściwe urządzenie dopasowane do docelowego kształtu, takie jak, np. urządzenie mając dwa koncentryczne cylindry umieszczone jeden w drugim, z metalową rurką niezdolną do deformacji użytą jako zewnętrzny cylinder i gumową rurką zdolną do równomiernego i koncentrycznego nadmuchania użytą jako wewnętrzny cylinder, tak że oczekiwane prasowanie można uzyskać wprowadzając powietrze do wewnętrznej cylindryczne rurki aż do nadmuchania. W inny sposób prasowanie można osiągnąć ustawiając obrotową oś pasującą do wewnętrznej średnicy cylindrycznie ukształtowane porowatego polimeru, naciskając rolką na polimer z zewnątrz i obracając obrotową oś i rolkę.

Temperatura, przy której sprasowuje się porowaty polimer podczas poprzedniego etapu odwadniania i niniejszego etapu sprasowania jest korzystnie wyższa niż punkt zeszklenia porowatego

PL 203 143 B1 polimeru. Jeśli ta temperatura jest niższa niż punkt zeszklenia porowatego polimeru, może to spowodować zniszczenie porowatej tekstury lub zmianę średnicy porów.

Z punktu widzenia oszczędzania miejsca w transporcie i magazynowaniu i zapewnienia łatwoś ci manipulacji, prasowanie przeprowadza się skutecznie do nie więcej niż 1/2 i lepiej nie więcej niż 1/4 oryginalnej grubości.

(c) Przemywanie

Porowaty polimer można przemywać oczyszczoną wodą, roztworem wodnym zawierającym dowolny dodatek, lub rozpuszczalnikiem dla celów polepszenia warunków powierzchniowych porowatego polimeru.

(d) Suszenie

Porowaty polimer, który otrzymuje się w etapach opisanych powyżej, gdy to potrzebne, można termicznie osuszać gorącym powietrzem lub mikrofalowo lub można nawilżyć dla ustawienia zawartości wody.

(e) Cięcie

Porowaty polimer, który otrzymuje się w etapach opisanych powyżej, gdy to potrzebne, można pociąć w potrzebny kształt i rozmiar i przetwarzać z wytworzeniem końcowego produktu do docelowego zastosowania.

(f) Impregnacja

Porowatemu polimerowi można nadać funkcjonalność poddając go procesowi impregnacji takimi dodatkami jako detergent, środek zapachowy, dezodorant i środek przeciwbakteryjny.

Poniżej wynalazek opisano konkretnie w odniesieniu do roboczych przykładów. Procent (%) użyty w roboczych przykładach odnosi się do % wagowych, jeśli nie podano inaczej. W roboczych przykładach, podane właściwości porowatego polimeru określono i oceniono jak następuje.

<Sposób określania i obliczania szybkości przenikania cieczy>

Próbki otrzymane przez pocięcie arkusza danego porowatego polimeru na kwadraty 5 cm, oraz osuszenie i zważenie kwadratów gruntownie nasycono fizjologiczną solanką (wodny roztwór 0,9% NaCl). Arkusze porowatego polimeru umieszczono na szklanym filtrze (#0: produkt Duran Corp.) o średnicy 120 mm i gruboś ci 5 mm, z fizycznie potraktowaną powierzchnią skierowaną do góry. Płytkę (masa: 352 g) jako kwadrat o boku 5 cm, zawierający w centrum otwór o wewnętrznej średnicy 1,5 cm, i podnoszący cylinder mający taką samą wewnętrzną średnicę jak otwór i mający skalę objętości, umieszczono na arkuszu. W cylindrze umieszczono 30 ml fizjologicznej solanki w wodzie. Zmierzono czas konieczny dla fizjologicznej solanki w wodzie w cylindrze do przepłynięcia przez próbkę przy objętości 5 ml (od 30 ml do 25 ml) (upływ czasu: s). Szybkość przenikania cieczy obliczono ze zużytego czasu zgodnie ze wzorem szybkość przenikania cieczy (ml/s) = 5 (ml)/zużyty czas (s).

Próbki otrzymane przez pocięcie arkusza danego porowatego polimeru na kwadraty 1 cm, oraz osuszenie i zważenie kwadratów impregnowano dostateczną ilością oczyszczonej wody. Próbki spęczono zaabsorbowaną oczyszczoną wodą osaczono na szklanym filtrze (#0: produkt Duran Corp.) o średnicy 120 mm i grubości 5 mm przez 30 s. Próbki zawierające zaabsorbowaną oczyszczoną wodę zważono. Stosunek swobodnego pęcznienia (g/g) porowatego polimeru obliczono zgodnie z nastę pują cym wzorem 1.

stosunek swobodnego pęcznienia = (masa próbki po absorpcji - masa próbki przed absorpcją)/(masa próbki przed absorpcją) --- wzór 1

P r z y k ł a d 1

Użytą fazę wodną procesu ciągłej emulgacji do tworzenia HIPE o dużej zawartości wody wytworzono rozpuszczając bezwodny chlorek wapnia (20,7 kg) i nadsiarczan potasu (415 g) w oczyszczonej wodzie (394 l). Następnie fazę olejową utworzono dodając monooleinian digliceryny (900 g) do mieszaniny styrenu (1600 g), akrylanu 2-etyloheksylu (4800 g) i 55% diwinylobenzenu (1600 g). Fazę wodną w temperaturze 80°C dostarczano z natężeniem 56,5 cm³/s i fazę olejową w temperaturze 22°C dostarczano z natężeniem 1,88 g/s odpowiednio do dynamicznego urządzenia mieszającego. Wewnątrz dynamicznego urządzenia mieszającego, obie fazy dokładnie zmieszano i częściowo zawrócono przy pomocy cienkiego wirnika obracającego się z szybkością 2000 obrotów na minutę z wytworzeniem HIPE o dużej zawartości wody z natężeniem 58,4 cm³/s i temperaturze 79°C. HIPE o dużej zawartości wody tak otrzymaną wylano pomiędzy przeciwległe arkusze (3) folii PET umieszczonej w aparacie z fig. 1, ustawionej na grubość 5 mm, a następnie przeniesiono na przenośnik (2) o kształcie

PL 203 143 B1 ciągłego pasa. Powstałą płytę HIPE polimeryzowano w czasie 60 minut przepuszczając z szybkością 15 cm/min przez piec do polimeryzacji (7) mający wewnętrzną temperaturą utrzymywaną na 80°C przez użycie urządzenia grzewczego (8), z wytworzeniem porowatego polimeru w stanie mokrym. Z papierem ściernym jako środkiem fizycznej obróbki powierzchni porowatego polimeru w stanie mokrym, górne i dolne powierzchnie płytki porowatego polimeru ścięto o grubość 10 μm (łącznie 20 μτη). Porowaty polimer, który poddano fizycznej obróbce papierem ściernym, odwodniono i osuszono. Powstały porowaty polimer miał wysoki stosunek swobodnego pęcznienia 28 g/g i doskonałą absorbancję wody. Szybkość przenikania cieczy dla porowatego polimeru wynosiła 0,7 ml/s.

P r z y k ł a d 2

HIPE o dużej zawartości wody otrzymano według procedury z przykładu 1. HIPE o dużej zawartości wody tak otrzymaną wylano pomiędzy przeciwległe arkusze (3) folii PET umieszczonej w aparacie z fig. 1, ustawionej na grubość 5 mm, a następnie przeniesiono na przenośnik (2) o kształcie ciągłego pasa. Powstałą płytę HIPE polimeryzowano w czasie 30 minut przepuszczając z szybkością 30 cm/min przez piec do polimeryzacji (7) mający wewnętrzną temperaturą utrzymywaną na 80°C użycie urządzenia grzewczego (8), z wytworzeniem porowatego polimeru w stanie mokrym. Porowaty polimer w stanie mokrym, dla celów poddania jego powierzchni fizycznej obróbce, przepuszczono w sposób ciągły pomiędzy przeciwległymi rolkami szczotkowymi (zewnętrzna średnica 100 mm i szerokość 300 mm i z użyciem prostej szczeciny z polipropylenu o długości 27 mm) obracanymi z prędkością obwodową 200 m/min dla skrawania górnej i dolnej powierzchni, każdej na grubość 10 μm (łącznie 20 μm). Nie stwierdzono rozpadu porowatego polimeru w stanie mokrym. Porowaty polimer, który przeszedł fizyczną obróbkę rolkami szczotkowymi mającymi twardą szczecinę odwodniono i osuszono. Powstały porowaty polimer miał wysoki stosunek swobodnego pęcznienia 28 g/g i doskonałą absorbancję wody. Szybkość przenikania cieczy wynosiła 0,7 ml/s.

P r z y k ł a d 3

Faza wodna i faza olejowa do stosowania w procesie ciągłej emulgacji do tworzenia HIPE o dużej zawartości wody miały taki sam skład jak w przykładzie 1. Fazę wodną w temperaturze 80°C dostarczano z natężeniem 54,8 cm³/s i fazę olejową w temperaturze 22°C dostarczano z natężeniem 3,65 g/s odpowiednio do dynamicznego urządzenia mieszającego. Wewnątrz dynamicznego urządzenia mieszającego, obie fazy dokładnie zmieszano i częściowo zawrócono przy pomocy cienkiego wirnika obracającego się z szybkością 600 obrotów na minutę z wytworzeniem HIPE o dużej zawartości wody przy 58,5 cm³/s i temperaturze 79°C. HIPE o dużej zawartości wody tak otrzymaną wylano pomiędzy przeciwległe arkusze (3) folii PET umieszczonej w aparacie z fig. 1, ustawionej na grubość 5 mm, a następnie przeniesiono na przenośnik (2) o kształcie ciągłego pasa. Powstałą płytę HIPE polimeryzowano w czasie 60 minut przepuszczając z szybkością 15 cm/min przez piec do polimeryzacji (7) mający wewnętrzną temperaturą utrzymywaną na 80°C przez użycie urządzenia grzewczego (8), z wytworzeniem porowatego polimeru w stanie mokrym. Z papierem ściernym jako środkiem fizycznej obróbki powierzchni porowatego polimeru w stanie mokrym, górne i dolne powierzchnie płytki porowatego polimeru ścięto o grubość 18 μm (łącznie 36 μm). Porowaty polimer, który poddano fizycznej obróbce papierem ściernym, odwodniono i osuszono. Powstały porowaty polimer miał wysoki stosunek swobodnego pęcznienia 14 g/g i doskonałą absorbancję wody. Szybkość przenikania cieczy dla porowatego polimeru wynosiła 0,6 ml/s.

P r z y k ł a d 4

HIPE o dużej zawartości wody otrzymano według procedury z przykładu 1. HIPE o dużej zawartości wody (250 g) tak otrzymaną umieszczono w pudełku „Pack Ace (600 ml)” i uszczelniono pokrywką, następnie polimeryzowano przez 60 minut zanurzają w łaźni wodnej z wytworzeniem porowatego polimeru w stanie mokrym. Z papierem ściernym jako środkiem fizycznej obróbki powierzchni porowatego polimeru w stanie mokrym, część powierzchniową porowatego polimeru, która dotykała pudełka, skrojono o grubość 18 μm. Porowaty polimer, który poddano fizycznej obróbce papierem ściernym, pocięto na plastry grubości 5 mm i następnie odwodniono i osuszono. Powstały porowaty polimer miał wysoki stosunek swobodnego pęcznienia 28 g/g i doskonałą absorbancję wody. Szybkość przenikania cieczy wynosiła 0,7 ml/s.

P r z y k ł a d 5

Porowaty polimer w stanie mokrym otrzymano według procedury z przykładu 1. Przy pomocy drucianej szczotki jako środka fizycznej obróbki porowatego polimeru w stanie mokrym, górne i dolne powierzchnie porowatego polimeru częściowo pokryto spękaniami (każda grubości 10 μτη (łącznie 20 μτη). Porowaty polimer, który poddano fizycznej obróbce drucianą szczotką, odwodniono i osuszoPL 203 143 B1 no. Powstały porowaty polimer miał wysoki stosunek swobodnego pęcznienia 28 g/g i doskonałą absorbancję wody. Szybkość przenikania cieczy wynosiła 0,35 ml/s.

P r z y k ł a d 6

Porowaty polimeru w stanie mokrym otrzymano według procedury z przykładu 1. Ten porowaty polimer w stanie mokrym odwodniono i osuszono. Z papierem ściernym jako środkiem fizycznej obróbki powierzchni porowatego polimeru w stanie mokrym, górne i dolne powierzchnie porowatego polimeru ścięto, każdą o grubość 8 μm (łącznie 16 μm). Powstały porowaty polimer miał wysoki stosunek swobodnego pęcznienia 28 g/g i doskonałą absorbancję wody. Szybkość przenikania cieczy wynosiła 0,7 ml/s.

P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 1

Porowaty polimer otrzymano według procedury z przykładu 1 pomijając stosowanie fizycznej obróbki powierzchni porowatego polimeru w stanie mokrym. Powstały porowaty polimer miał wysoki stosunek swobodnego pęcznienia 28 g/g i doskonałą absorbancję wody. Szybkość przenikania cieczy wynosiła jednakże tylko 0,07 ml/s.

P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 2

Porowaty polimer otrzymano według procedury z przykładu 3, pomijając stosowanie fizycznej obróbki powierzchni porowatego polimeru w stanie mokrym. Powstały porowaty polimer miał wysoki stosunek swobodnego pęcznienia 14 g/g i doskonałą absorbancję wody. Szybkość przenikania cieczy wynosiła jednakże tylko 0,03 ml/s.

Użyteczność przemysłowa

Według wynalazku, który czyni powierzchnie i wewnętrzne tekstury porowatego polimeru bardziej jednorodnymi przez stosowanie fizycznej obróbki powierzchni porowatego polimeru, można ogromnie polepszyć absorbancję wody, podwyższyć dystrybucję otwartych komórek w porowatego polimerze i umożliwić wydajne wytwarzanie porowatego polimeru o doskonałej absorbancji.

Porowaty polimer wytworzony według wynalazku można szeroko stosować jako (1) absorbenty cieczy; takie jak 1) materiał wewnętrzny jednorazowych pieluch, to jest absorbenty takich płynów ciała jak mocz i krew oraz 2) środki traktowania wody ściekowej i zużytego oleju i środki traktowania zużytych rozpuszczalników, to jest absorbenty dla wody, wodnych cieczy, olejów i organicznych rozpuszczalników, (2) absorbenty energii, takie jak izolatory dźwiękowe i izolatory cieplne dla samochodów i budynków, to jest absorbenty dźwięku i ciepła oraz (3) podstawy środków chemicznych, takich jak artykuły gospodarstwa domowego impregnowane aromatyzowanymi środkami, detergentami, środkami nabłyszczającymi, środkami chroniącymi powierzchnię i środkami przeciwzapalnymi.

Claims

1. Sposób wytwarzania porowatego polimeru przez polimeryzowanie emulsji typu woda-w-oleju o dużej zawartości wewnętrznej fazy, znamienny tym, że otrzymuje się porowaty polimer stosując inicjator polimeryzacji i wykorzystując sposób polimeryzacji standardowej w warunkach nieniszczących dla struktury kropel wody zdyspergowanych dokładnie w oleju emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej i poddaje się powierzchnię porowatego polimeru fizycznej obróbce, która polega na ścinaniu co najmniej części powierzchni porowatego polimeru i usunięciu warstwy skórki utworzonej na powierzchni porowatego polimeru z użyciem rolki szczotkowej lub szlifierki pasowej, przy czym jako emulsję o dużej zawartości fazy wewnętrznej stosuje się surowiec zawierający a) polimeryzujący monomer, b) sieciujący monomer i c) środek powierzchniowo czynny jako składniki do tworzenia fazy olejowej i d) wodę jako składnik do tworzenia fazy wodnej oraz stosuje się temperaturę polimeryzacji emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej mieszczącą się w zakresie 70 - 150°C i czas polimeryzacji w zakresie 1 minuta - 20 godzin.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że porowaty polimer poddaje się fizycznej obróbce, gdy porowaty polimer jest w stanie mokrym.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że porowaty polimer formuje się w kształt arkusza w aparacie do ciągłej polimeryzacji.

4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że fizycznej obróbce poddaje się obszar w zakresie nie więcej niż 20 μm od powierzchni porowatego polimeru.

5. Sposób wytwarzania porowatego polimeru przez polimeryzowanie emulsji typu woda-w-oleju o dużej zawartości wewnętrznej fazy, znamienny tym, że otrzymuje się porowaty polimer stosując

PL 203 143 B1 inicjator polimeryzacji i wykorzystując sposób polimeryzacji standardowej w warunkach nieniszczących dla struktury kropel wody zdyspergowanych dokładnie w oleju emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej i poddaje się powierzchnię porowatego polimeru fizycznej obróbce, która polega na odwarstwianiu co najmniej części powierzchni porowatego polimeru lub na tworzeniu spękań w co najmniej części powierzchni porowatego polimeru, przy czym jako emulsję o dużej zawartości fazy wewnętrznej stosuje się surowiec zawierający a) polimeryzujący monomer, b) sieciujący monomer i c) środek powierzchniowo czynny jako składniki do tworzenia fazy olejowej i d) wodę jako składnik do tworzenia fazy wodnej, oraz stosuje się temperaturę polimeryzacji emulsji o dużej zawartości fazy wewnętrznej mieszczącą się w zakresie 70 - 150°C i czas polimeryzacji w zakresie 1 minuta - 20 godzin, przy czym odwarstwianie oznacza usuwanie warstwy skórki tworzonej na powierzchni porowatego polimeru z użyciem lepkiej substancji, zaś tworzenie spękań oznacza wywołanie spękania w co najmniej części warstwy skórki tworzonej na powierzchni porowatego polimeru z zastosowaniem stempla igłowego lub procesu wytłaczania.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że porowaty polimer poddaje się fizycznej obróbce, gdy porowaty polimer jest w stanie mokrym.

7. Sposób według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że porowaty polimer formuje się w kształt arkusza w aparacie do ciągłej polimeryzacji.

8. Sposób według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że fizycznej obróbce poddaje się obszar w zakresie nie więcej niż 20 μm od powierzchni porowatego polimeru.