PT97232A

PT97232A - Processo para a preparacao de agregados estaveis a accao de fluidos

Info

Publication number: PT97232A
Application number: PT97232A
Authority: PT
Inventors: Kazumasa Kimura; Takumi Hatsuda; Kinya Nagasuna; Akito Yano
Original assignee: Nippon Catalytic Chem Ind
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 1992-01-31
Also published as: MA22105A1; FI911522A; IE911071A1; BR9101312A; AU7389291A; HUT60309A; EP0450922A3; JP2539956B2; PL289709A1; JPH04214736A; KR910018417A; AU637470B2; CN1056504A; CN1029126C; DE69131406D1; DE69131406T2; TR25457A; HU911031D0; EP0450922A2; CS86091A2

Description

enquanto ο aumento de energia cinética

por minuto Fa durante a reacção não é maior do que 600 joule/Kg,

Campo da invenção:

Esta invenção está relacionada com agregados estáveis à acção de fluidos sem colapso da estrutura da agregação, onde muitas partículas de pó de resina absorvente estão reticuladas entre si por ligações covalentes, e com um processo de preparação dos mesmos.

Descrição dos anteriores conhecimentos:

Até aqui tinham sido feitas tentativas para usar resinas absorventes como um dos componentes em artigos sanitários como sendo toalhetes ou fraldas descartáveis que servem para absorver os fluidos corporais. As resinas absorventes desta natureza até aqui conhecidas incluíam um polímero hidrolizado de amido-acrilonitrilo enxertado (U.S. patente N2.3,661,815 ) , um polímero ácido neutralizado de amido-acrílico (U.S. patente N2. 4,076,663), um copolímero de éster saponificado de acrílico-acetato de vinilo (Patente japonesa aberta SHO 52(1977)--14,689), um copolímero hidrolizado de acrilonitrilo ou acri-lamida (Patente japonesa publicada SHO 52 (1978)-15,959), produtos daí derivados da reticulação, um ácido poliacrílico parcialmente neutralizado, e um ácido poliacrílico com reticulação parcialmente neutralizado (Patente japonesa publicada ο

SHO 57(1982)-34,101. absorven-de alta f or ça-gel. proprie-

As propriedades características de tais resinas tes contêm uma grande capacidade de absorção, ratio absorção, permeabilidade aos líquidos, e uma grande E no entanto dificil melhorar simultaneamente estas dades.

Foram feitas tentativas para aumentar o grau de absorção pela diminuição do tamanho das partículas nas resinas absorventes, pela granulação das resinas absorventes, ou pela formação de resinas absorventes em flocos. Geralmente, quando temos a formação de pequenas partículas das resinas absorventes, estas quando em contacto com a urina formam o que podemos comparar a agregados húmidos de farinha que podem diminuir o grau de absorção. Quando temos a formação de grânulos das resinas absorventes, existe o fenómeno de conversão individual dos grânulos a agregados húmidos quando em contacto com a urina, o que baixa o grau de absorção. Quando temos a formação de flocos das resinas absorventes, embora a razão de absorção aumente apreciávelmente, devido à ocorrência do bloqueio gel, não é suficiente e a produção do absorvente fica assim restrin-gida do ponto de vista do processo, pois a produção de resinas absorventes em flocos não é económica devido ao seu tamanho necessitando assim de maiores meios de transporte e armazenamento .

Por outro lado, uma técnica para aumentar o grau de absorção e a força gel após absorção é a reticulação de uma cadeia de moléculas na região superficial das resinas absorventes para aumentar o grau de reticulação na região superficial sem diminuir a capacidade de absorção. <)5 <)5

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Estas técnicas foram, por exemplo, descritas nas Patentes Japonesa aberta SHO 57(1982)-44,627 , Patente Japonesa aberta SHO 58(1983)-42,602 , Patente Japonesa publicada SHO 60(1985)--18,609 , Patente U.S. N24,666,983 , Patente U.S. NM,497,930, Patente U.S. N2 4,734,478 . A maior parte das resinas absorventes produzidas por estes técnicas contem, no entanto, muito pó fino que passa em rede de 100 mesh padrão. No seu uso actual, foram-lhes atribuídos os seguintes problemas. (1) E possível produzirem poeiras ou pó que prejudicam a qualidade do ambiente de trabalho e implicam a perca de peso. (2) Apresentam, quando misturados com outras substâncias, uma má solubilidade e capacidade de dispersão. (3) Podem sofrer no contacto com líquidos, especialmente quando a quantidade de finos é grande, um bloqueio gel ou de uma permeabilidade aos líquidos residuais. (4) Podem, devido ao facto de que resinas absorventes que contêm pós finos apresentarem uma deficiente flutuabilidade, produto final.

Os processos para a solução deste problema são processos que recorrem à remoção dos pós finos da resina absorvente ou dos aglomerados de água da resina absorvente. 0 primeiro pjco-cesso não é de considerar dado ser desvantajoso e.coríomicamente

Quanto à aglomeração pelo^u-so^de água, processo descrito na Patente U.S. N2.4,734,478 , e implica a mistura uniforme de um pó de resina absorvente com água usando um aparelho misturador específico tal como um misturador de pás rotativas de alta velocidade ou um misturador de corrente de ar, segui-

da de pulver iza ção e granulação da mis tura resu Itante. 0 proces so de aglomeração d e água (aumento de tamanho) do pó de resina ab sorvente permite ao pó de re sina ab sorvente fi- car mnejável co mo substância em partículas. No ent anto, os agl orne :rados ass im obtidos só estão ligados uns aos outros fi-

I ) sicamente logo a sua força de aglomeração é fraca. Os aglomerados de pó de resina absorvente obtidos são desintegrados em partículas minúsculas durante o seu manuseamento ou transporte. Se tais agregados podem manter a sua estrutura de aglomerados até serem usados como produto final, não pode esperar--se que mantenham a sua estrutura de aglomerados quando o produto final é usado. Por exemplo, quando os aglomerados de pó de resina absorvente são usados numa fralda descartável, os aglomerados quando em contacto com um líquido aquoso desintegram-se regenerando as partículas básicas de pequeno tamanho as quais podem formar agregados húmidos dado o seu tamanho. Além disto, as partículas básicas do gel formado em consequãi-cia da absorção do líquido aquoso têm um pequeno tamanho e logo obstruem as capilaridades nas fibras da polpa e tendem a induzir o fenómeno de bloqueio gel. Ou seja a permeabilidade aos líquidos é reduzida. Foi descoberto que o uso de agregados estáveis à acção de fluídos numa substância polimérica absorvente, formando hidrogel, melhora grandemente o desempenhe dessas substâncias poliméricas. Os agregados estáveis à acção de fluídos são capazes de absorver grandes quantidades de líquidos, têm um grau rápido de absorção e mantêm a sua forma após absorção de líquidos reduzindo o efeito de bloqueio gel no total da substância polimérica enquanto melhora o grau de absorção. 0 grau de absorção do material polimérico refere-se à razão de fluxo médio absorvido por uma amostra de material poli-

mérico que forma hidrogel. 0 grau de absorção é uma medida da permeabilidade da massa total modificada pelo grau de difusão (bloqueio gel). Assim, a permeabilidade do gel torna-se o fac-tor limitante, limitando o que rapidamente um fluído livre chega às outras partículas na mistura. 0 grau de absorção é medida e defenido em termos de gramas de urina sintética por grama de polímero que forma hidrogel, por segundo. 0 grau de absorção pode ser determinada usando um teste que se descreve adiante .

Dado ser desejável a utilização de agregados estáveis à acção de fluídos em substâncias poliméricas, torna-se desejável arranjar um processo de os fazer. Além disso, é desejável que se encontre um processo de fazer agregados estáveis à acção de fluídos de uma maneira económica e eficiente.

Assim um objectivo da presente invenção, é fornecer um processo para a produção de agregados estáveis à acção de fluídos .

Outro objectivo da presente invenção, é fornecer um processo para a produção, económica e eficiente, de agregados estáveis à acção de fluídos. e fornecer um cas contendo stáveis à acção

Ainda outro objectivo da presente invenção, processo para a produção de composições poliméri quantidades relativamente grandes de agregados e de fluídos e com um grande grau de absorção.

Ainda outro objectivo da presente invenção, é fornecer um processo para a produção de composições poliméricas com um baixo conteúdo de pós finos. ο

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RESUMO DA INVENÇÃO

Os objectivos acima descritos são conseguidos por um processo de produção de agregados estáveis à acção de fluídos, que compreende a mistura (A) de 100 partes por peso de resinas absorventes em pó com um grupo carboxilo, (B) 0,01 a 30 partes por peso de um agente de reticulação, com pelo menos dois grupos funcionais capazes de reagir com o grupo carboxilo do referido pó de resina absorvente, (C) de 0 a 50 partes de água, e (D) de 0 a 60 partes por peso de um solvente orgânico hidro-fílico num misturador com agitação de alta velocidade preparado com uma superfície interior que consiste substancialmente em substrato (I) com um ângulo de contacto de não menos que 602 com respeito à água e um ponto de distorção térmica não menor do que cerca de 70s, sob a condição de uma velocidade periférica da extremidade da lâmina de não menos que 600m/mi-nuto, realizando assim a reacção das resinas absorventes em pó (A) com o agente de reticulação (B), sob a condição de que a energia cinética total adicionada à mistura durante a reacção satisfaça a seguinte equação: 0 < = F < = 36000 joule /Kg onde a energia cinética Fa adicionada durante a reacção não seja maior que 600 joule/Kg por minuto.

De acordo com a presente invenção, a mistura das resinas absorventes em pó (A) com o agente de reticulação (B) é feita no misturador de agitação a alta velocidade acima mencionada, e a energia cinética adicionada durante a reacção está no intervalo acima mencionado, logo as substâncias poliméricas obtidas contem pouca quantidade de pós finos e têm um elevado grau de absorção, com uma quantidade relativamente grande de

agregados estáveis à acção de fluidos. Tais composições poli-méricas são não só melhores no grau de reticulação na região supeficial do pó de resina absorvente (A), mas também contêm uma grande quantidade de agregados fortes com vários pós de resinas absorventes (A) reticulados inter-particulares por ligações covalentes com o agente de reticulação (B), assim a substância polimérica com menos formação de pós finos pode ser obtida e quando esta substância polimérica entra em contacto com a água, não se dá o colapso do agregado e não ocorre o bloqueio gel. Quando estas suhstâncias poliméricas estão dispersas em fibras da polpa, neste estado, são expostas a um líquido aquoso e consequentemente absorvem e gelificam, manifestam um efeito de expansão das capilaridades das fibras da polpa em vez de as entupir. Quando estas composições poliméricas são usadas, por exemplo, numa fralda, a fralda mostra uma permeabilidade aos líquidos satisfatórios e tem menor fuga de líquidos. Os agregados estáveis à acção de fluídos assim obtidos podem ser usados no campo sanitário como em fraldas descartáveis, toalhetes sanitários ou toalhas descartáveis, no campo da engenharia civil como agentes aquo-isolantes, à prova de humidade ou agentes coagulantes de suspensões, no campo da arquitectura como agentes de controle da humidade, no campe da agricultura ou horticultura como embalagens de conservação de sementes e rebentos, no campo do empacotamento de comidas como materiais de conservação da frescura, agentes desidratan-tes e desexcicantes, no campo da medicina como absorventes de fluídos e esponjas cirúrgicas, no campo da electricidade como isolantes de água para cabos e aclimatadores de humidade, e como agentes separadores de óleo-água, absorventes de suor, brinquedos que se expandam em água, em resinas de troca ióni-ca, e podem absorver líquidos aquosos como água, urina, sangue, vapor, fluidos da carne, água com iões incluindo água do mar, orgânicos dispersos em soluções aquosas, etc.

BREVE__DESCRIÇÃO__DOS ESQUEMAS A fig.l é uma vista seccional da forma do misturador usado na presente invenção, e A fig. 2 é uma vista seccional de outro misturador usado na presente invenção.

DESCRIÇÃO DO MÉTODO PREFERIDO >

As resinas absorventes em pó (A) para serem usadas nesta invenção necessitam possuir um grupo carboxilo. Os pós de resinas absorventes que estão nestas condições incluem, por exemplo, um copolímero hidrolizado enxertado de amido-acrilonitrilo, um copolímero enxertado parcialmente neutralizado de ami-do-acrilonitrilo, copolímeros de ésteres saponificados de acri lico-acetato de vinilo, copolímeros hidrolizados de acriloni-trilo ou copolímeros de acrilamida, produtos da reticulação de polímeros, ácido poliacrílico parcialmente neutralizado, e produtos da reticulação de ácido poliacrílico parcialmente neutralizado que estão invariávelmsnte na forma de pós. Estes pós de resinas absorventes podem ser usados ou independentemente, ou naforma de uma mistura de dois ou mais membros. Embora as resinas absorventes em pó (A) possuam de preferência uma estrutura reticulada, podem ser usadas sem terem tal estrutura de reticulação.

Das várias resinas absorventes em pó (A) acima referidas, as que mostraram ser particularmente desejáveis são as descritas abaixo de (1) a (5). (1) 0 polímero em pó de acrilato de metal alcalino obtido pela secagem térmica de um polímero (com água) na forma de um [

gel formado através da copolimerização de 100 partes por peso de um sal ácido acrílico monomérico contendo de 1 a 50 mol% de ácido acrílico e de 99 a 50 mol% de um acrilato de metal alcalino e de 0 a 5 partes por peso de um monómero de reticu-ção numa solução aquosa com uma concentração monomérica de não menos de 20% por peso. (2) A resina em pó, obtida dispersando a solução aquosa de ácido acrílico e/ou acrilato de metal alcalino contendo um radical solúvel em água inicializador da polimerização e cpcional-mente um monómero de reticulação num solvente de hidrocarbo-neto alicíclio e/ou alifáticona presença de surfactante com HLB na grama de 8 a 12, polimerizando em suspensão a dispersão resultante. (3) 0 copolímero saponificado em pó de um ésfcer de vinilo com um ácido carboxílico etilénicamente insaturado ou um derivado deste. (4) A resina absorvente em pó obtida pela polimerização de amido e/ou celulose, um monómero com um grupo carboxilo, ou capaz de formar um grupo carboxilo devido a hidrólise e opcionalmente um monómero para a reticulação num meio aquoso, hidro-lizando, opcionalmente, em seguida, o polímero resultante. (5) A resina absorvente em pó obtida pela reacção de uma substância alcalina com um copolímero de anidrido maleico contendo anidrido maleico e pelo menos um monómero do grupo ^-olefinas e compostos de vinilo, e opcionalmente provocando a formação de um composto poliepóxido fazendo reagir este com o produto da reacção resultante.

Embora a quantidade de resinas absorventes em pó ( mitada, é preferível que o grupo carboxílico possuída pelas A) não esteja especificamente li-grupo carboxílico esteja presente numa quantidade de não menos que 0,01 equivalentes, com base em 100 g do pó de resina absorvente (A). No caso de, por exemplo, um ácido poliacrílico parcialmente neutralizado, a proporção de ácido poliacrílico não neutralizado deve estar de preferência na gama de 1 a 5 mol%, ou melhor de 5 a 40 mol%. A forma das partículas do pó das resinas absorventes (A) usadas na presente invenção não está especificamente limitado. Pode ser a forma esférica obtida pela polimerização em suspensão de fase-reversa, a forma de floco obtida por secagem de tambor, ou a forma indefinida obtida pela pulverização dos agregados de resina.

Os agentes de reticulação (B) usáveis nesta invenção incluem compostos que contenham na unidade molecular pelo menos dois grupos funcionais capazes de reagir com o grupo car-boxilo e compostos metálicos polivalentes. Os agentes de reticulação usados como componente (B) nesta invenção incluem, por exemplo, álcoois polihidricos como o etileno glicol, dietile-no glicol, trietileno glicol, tetraetileno glicol, polietile-no glicol, glicerol, propileno glicol, dietanol amina, tieta-nol amina, polioxi-propileno, copolímero de bloco oxietileno--oxipropileno, pentaeritritol, e sorbitol, compostos éteres poliglicidilos como o éter de diglicidilo-etileno glicol, éter de diglicidilo-polietileno glicol, éter de poliglicidilo--glicerol, éter de poliglicidilo-diglicerol, éter de poligli-cidilo-poliglicerol, éter de poliglicidilo-sorbitol, éter de poliglicidilo-pentaeritritol, éter diglicidilo-propileno glicol, e éter diglicidilo-polipropileno glicol, compostos de haloepóxidos como a epiclorohidrina e a S,- metilfluorohidrina, compostos poliamínicos como α etileno diamina, dietileno tri-amina, trietileno tetramina, tetraetileno pentamina, penta-etileno hexamina, e polietileno amina. Podem ser usados um

agente de reticulação, ou dois ou mais, mutuamente não-reac-tivos, seleccionados do grupo acima.

Entre os compostos mencionados acima, é preferível usar pelo menos um composto seleccionado do grupo do dietileno gli-col, propileno glicol, dietanol amina, trietanol amina, poli-oxi-propileno, copolímero de bloco oxietileno-oxipropileno, ésteres do ácido gordo sorbitano, ésteres do ácido gordo sor-bitano polioxietileno, trimetilol-propano, pentaeritritol e sorbitol. A proporção de agente de reticulação (B) que deve ser usar-da nesta invenção está na gama de 0,01 a 30 partes por peso, de preferência de 0,1 a 10 partes por peso. Enquanto a proporção está nesta gama, as substâncias poliméricas produzidas têm um grande contéudo de agregados estáveis à acção de fluídos e um alto grau de absorção. Se a proporção excede as 30 partes por peso o excesso é desperdiçado sem produzir qualquer efeito económico e dificulta o objectivo de produzir um bom efeito de reticulação diminuindo a capacidade de absorção do absorvente produzido. Análogamente, se a proporção' está- abei i xo de 0,01 partes por peso, o efeito desejado nesta invenção só é conseguido dificilmente.

Na presente invenção, a água (C) pode ser usada durante a mistura das resinas absorventes em pó (A) com o agente de reticulação (B). A água (C) não só promove uma dispersão uniforme do agente de reticulação (B) na superfície das resinas absorventes em pó (A) e a penetração do agente de reticulação (B) na região superficial das partículas das resinas absorven-tes em pó (A), mas também promove a reacção de reticulação entre as partículas do pó de resina absorvente (A). 1

De acordo com a presente invenção os agregados estáveis à acção de fluidos são preferencialmente produzidos adicionando água (C) enquanto se mistura o pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B), em vez do caso em que não se adiciona água (C). Assim, nesta invenção, deve usar-se uma quantidade de água na gama de 0 a 50 partes por peso, de preferênr-cia de 0,5 a 40 partes por peso, ou melhor de 2 a 40 partes por peso por 100 partes por peso de resinas absorventes em pó (A, dependendo do tipo e medida da partícula do pó da resina absorvente. Se a quantidade de água (C) excede as 50 partes por peso, o tratamento térmico consome um tempo muito longo e o agente de reticulação (B) penetra nos núcleos das partículas das resinas absorventes (A) diminuindo assim demasiado a capacidade de absorção do absorvente produzido. Além disto, o pó das resinas absorventes (A) tende a formar agregados húmidos não permitindo uma mistura uniforme.

Do solvente orgânico hidrofílico (D) opcionalmente usado na presente invenção só se exige que seja tal que se misture uniformemente com o agente de reticulação (B) e que não produza nenhum efeito negativo na qualidade do pó de resina absorvente (A). 0 solvente orgânico hidrofílico (D) que responde a estas exigências está no grupo de álcoois inferiores como o metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol e t-butanol, cetonas como a acetona, metiletil cetona e metilisobutil cetona, éteres como o dioxa-no, tetrahidrofurano e éter dietílico, amidas como a N,N-dime-til formamida e a N,N- dietil formamida, e sulfóxidos como por exemplo o dimetil sulfóxido. 0 solvente orgânico hidrofílico (D) serve para dispersar uniformemente o agente de reticulação (B) e a água (C) opcionalmente usada, na superfície das resinas absorventes em pó (A).

A quantidade de solvente orgânico hidrofílico (D) a ser usada nesta invenção está na gama de 0 a 60 partes por peso, de preferência de 0,1 a 10 partes por peso, com base em 100 partes por peso da resina absorvente em pó (A), embora esta quantidade varie com o tipo e tamanho das partículas de resina absorvente em pó (A) usada. Se a quantidade de solvente or-gânico hidrofílico (D) exceder as 60 partes por peso, não se verifica um aumento proporcional do efeito desejado mas aumenta o gasto económico pois aumente a energia gasta para a posterior secagem: Nesta invenção, o uso do solvente orgânico hidrofílico (D) não é sempre necessário pois a mistura das resinas absorventes em pó (A) com o agente de reticulação (B) é feita usando um misturador específico com agitação de alta velocidade que será melhor descrito adiante. Existem casos em que o uso do solvente orgânico hidrofílico (D) resulta numa melhor eficiência desta invenção, dependendo do tipo e quantidade de agente de reticulação (B) ou na quantidade de água (C) ou no tipo e tamanho de partículas do pó das resinas absorventes (A) usadas. Se a mistura das resinas absorventes em pó (A) com o agente de reticulação (B) e, se necessário com a água, é insuficiente, se por exemplo, a medida das partículas das resinas absorventes em pó (A) é muito pequena ou se a quantidade de água (C) usada é muito grande quando comparada com a quantidade so agente de reticulação (B) usado, o resultado pretendido desta invenção pode ser obtido usando uma quantidade, comparativamente pequena de solvente orgânico hidrofílico (D).

Nesta invenção, a mistura do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B) é feita usando um misturador com agitação de alta velocidade. 0 misturador com agitação de alta velocidade usado na presente invenção é capaz de girar as lâminas de agitação a uma 1

) velocidade periférica da margem final de não menos de 600 m/minuto, de preferência na gama de 1000 a 3000 m/minuto. Se a velocidade periférica da margem final das lâminas de agitação for menor do que 600 m/min. , o pó de resina absorvente (A) não pode ser bem misturado com tais quantidades de agentes de reticulação (B), água (C) e solvente orgânico hidrofí-lico (D), tornando ineficaz , num processo comercial, a reticulação inter-partícuias do pó de resina absorvente (A) feita pelo agente de reticulação (B), como é requerido para obter o efeito desta invenção. Se a velocidade periférica da margem final das lâminas de agitação exceder as 3000 m/minuto, a for-ça da agitação induz a quebra do pó da resina absorvente (A). 0 misturador com a gitação de alta velocidade usado na presente invençãotem pelo menos um eixo de agitação com pelo menos uma pá de agitação, e pode ser rodopiado a não menos de cerca de 600 m/minuto, velocidade periférica do fim da pá de agitação.

Os misturadores de agitação de alta velocidade incluem misturadores do tipo de pás rotativas mergulhadas num tanque de agitação como, por exemplo, o misturador Henschel (produzido por Mitsui Miike Machinery Co., Ltd.), o misturador de nova velocidade (produzido por Okada Seiko KK) e a matriz de trabalho pesado (heavy-duty) (produzida por Nara KiKai Seisa-Kusho K.K.) e misturadores de tipo de serem capazes de misturar (contínuamente) dois ou mais tipos de pós ou pós e líquidos pela rotação a alta velocidade de um rotor com uma multiplicidade de pás e introduzido . num contentor cilíndrico como, por exemplo, o turbulizer e o turbo de areia (ambos produzidos por HosoKawa Micron K.K.). Entre estes misturadores de agitação a alta velocidade, é preferível um misturador contínuo devido à suai alta produtividade. i 0 misturador de alta velocidade de agitação usado nesta invenção tem uma superfície interna formada substancialmente por um substrato (I) com um ângulo de contacto de não menos de 602 com respeito à água e um ponto de distorção térmica não menor que 702C para obtermos uma mistura suficiente do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B).

Por exemplo, o turbulizer tem um revestimento de substrato (I) na superfície interior do cilindro ou uma coberta 5 de substrato (I) inserida no corpo principal horizontal cilíndrico 4 que vem com uma entrada 1 para as resinas absorventes em pó, uma saída 2 para as resinas absorventes em pó, e uma entrada para líquidos de tratamento 3 como é ilustrado na fig. 1. 0 corpo principal 4 é formado com uma pá rotatória 6 de alta velocidade. Opcionalmente, ou se forma um revestimento de substrato (I) na superfície interior ou se insere uma cobertura 8 de substrato (i) na saída 2 de resinas absorventes em pó.

Como já foi dito, é essencial que o mistuardor com agitação de alta velocidade a usar nesta invenção seja fornecido com uma superfície interna formada substancialmente de substrato (I) possuindo um ângulo de contacto de não menos que 602 com respeito à água e um ponto de distorção térmica de não menos que cerca de 702C.

Especialmente nesta invenção, quando usamos água (C) numa alta quantidade na gama indicada, a mistura do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B) e com a água (C) torna-se insuficiente, a não ser que o processo seja realizado nas condições acima mencionadas. Nesses casos, a mistura é por vezes melhorada usando um misturador com uma parede interior de substrato (I) com um ângulo de contacto de não

menos de 60e. Se o ponto de distorção térmica é menor do que 70eC, o substrato (I) é incapaz de aguentar o calor gerado dur-rante a mistura, resultando numa impossibilidade de fazer uma mistura estável.

As substâncias a usar como substrato (I) para a formação da superfície interior do misturador, por exemplo, resinas sintéticas como o polietileno, polipropileno, poliéster, poli-amida, resina fluoradas, cloreto de polivinilo, resina de epo-xi, e resina de silício e resinas sintéticas acima mencionadas complexadas e reenforçadas (cheias) com inorgânicos como vidro, grafite, bronze e disulfito de molibdénio e orgânicos como a polimida. Entre outras substâncias mencionadas acima, as resinas fluoradas como o tetrafluoreto de polietileno, tri-fluoreto de polietileno, trifluorocloreto de polietileno, co-polímero de etileno - tetrafluoreto de etileno, copolímero de etileno-trifluorocloreto de etileno, copolímero de tetraflu-oreto de etileno-pentafluoreto de propileno, copolímero de tetrafluoreto de etileno-éter de perfluoroalquilvinilo, fluo-reto de polivinilideno, e fluoreto de polivinilo são, por exemplo, particularmente desejáveis. 0 misturador com agitação a alta velocidade usado nesta invenção pode ser, ele próprio formado do substrato (I) acima referido. Em geral, o misturador é feito de um material metálico e tem a parede interior revestida com o substrato (I) ou coberta com uma cobertura de substrato (I).

Insere-se no misturador com um material, de preferencia com o substrato (I), pois é moldado agitação de alta velocidade a forma cilíndrica, contendo nele.

Além disso este material moldado em substrato (I) tem de preferência mais de 5 mm, ou melhor mais de 10 mm, de espessura. Quando as resinas absorventes em pó (A) são misturadas com o agente de reticulação (B) durante um longo período de tempo, e se é usado o misturador onde a superfície interna deste está coberta de substrato (I), a camada de substrato (I) desaparece, devido à falta de espessura, num tempo relativamente curto, redescobrindo a base, tornando a mistura instável. Para mais, a camada de cobertura requer mais tempo e dinheiro sempre que é reparada. Pelo contrário, se se insere o material moldado em substrato (I) com mais de 5 mm de espessura no misturador, a mistura pode ser obtida estável durante muito tempo, e as reparações podem ser facilmente feitas. ►

Quando se misturam, nesta invenção, o pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B) e, se necessário, água (C) e o solvente orgânico hidrofílico (D), é preferível usar um misturador de agitação a alta velocidade sob as condições mencionadas. Se tal não for feito o objectivo desta invenção não será conseguido. A razão não é clara, mas pensamos existir uma ligação específica entre os pós de resinas absorventes e a eficácia da reacção entre partículas torna-se alta pelo facto de que a agitação é feita por uma forte força cortante somada ao facto de a mistura do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B) ser feita homogeneamente.

Na presente invenção, embora a reacção entre o pó de resina absorvente (A) e o agente de reticulação (B) possa ser feita com ou sem agitação, é necessário que a energia cinética total F adicionada à mistura do pó de resina absorvente (A), do agente de reticulação (B), se necessário água (C), do solvente orgânico hidrofílico (D), e de um pó fino insolúvel em água (E) (descrito abaixo) até que a reacção do pó de resi-

na absorvente (A) com o agente de reticulação (B) seja completa, satisfaz a seguinte equeção: 0 < F ^ 36,000 joule/Kg onde a energia cinética Fa adicionada por minuto durante a reacção não é mais que 600 joule/Kg.

Ou seja, os agregados estáveis à acção de fluidos obtidos pelo processo da presente invenção são formados por reticulação interparticular do pó de resina absorvente (A), através da reacção do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B). Assim, se se adiciona um excesso de energia cinética antes da reacção do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B) estar completa, a fraca estrutura do aglomerado baseada em ligações físicas fracciona-se, não se obtendo os desejados agregados estáveis à acção de fluidos. A condição ideal consiste em manter em contacto físico uma grande quantidade de pó de resina absorvente (A) no mesmo sitio durante a reacção do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B).

Se se adiciona um excesso de energia cinética à mistura do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B) antes do final da reacção de reticulação do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B), não serão obtidas as substâncias poliméricas contendo os agregados estáveis à acção de fluídos, pouca quantidade de pós finos e uma excelente capacidade de expansão.

Aqui o termo "energia cinética total" é a energia cinética fornecida a uma mistura de um pó de resina absorvente 2

(A), de um agente de reticulação (B), se necessário, de água, de um solvente orgânico hidrofílico (D) e de um pó fino insolúvel em água (E) durante o intervalo desde a introdução da mistura no reactor até ao fim da reacção. Além disto, a "energia cinética total" é principalmente a energia para a agitação da mistura, ou seja a energia usada para mudar, por exemplo, a posição do balde com a mistura, não está incluída.

Se as condições acima descritas forem satisfeitas, podem ser usados como instrumentos de tratamento térmico que permitem a obtenção de agregados estáveis à acção de fluídos da presente invenção, secadores vulgares ou fornos de aquecimento .

0 tratamento térmico pode ser feito usando um secador vulgar ou um forno de aquecimento. Os secadores a usar no tratamento térmico incluem, por exemplo, um secador de agitação horizontal, um secador rotativo, um secador de disco, um secador de leito fluidizado, um secador de corrente de ar ou um secador de infravermelhos. 0 tratamento térmico pode iniciar--se imediatamente após a mistura ser feita ou após o produto da mistura ter permanecido em repouso durante um tempo indeterminado .

Na presente invenção, quando a resina absorvente em pó (A) e o agente de reticulação (B) são misturados usando o misturador com agitação a alta velocidade, eles podem ser usados em conjugação com um pó fino insolúvel em água (daqui em diante referido como "pó (E)" ). 0 uso adicional do pó (E) serve para melhorar o efeito de mistura de aglomeração. Assim, o produto da reacção, umas substâncias poliméricas contendo uma grande quantidade de agregados estáveis à acção de fluídos, é superior na capacidade de absorção.

Os pós finos insolúveis em água (E) que são usáveis aqui incluem, por exemplo, pós orgânicos como o negro de carvão e carbono activado que podem ser eficientes no melhorar a rapidez (peso) da resina absorvente e também capazes de produzirem um efeito no odor, e pó de polpa, e pós inorgânicos como o talco, pirofilite, caolinite, hulsite, e outros minerais barrosos similares, e Aerosil 200 (produzido por Nippon Aero-sil K.K.) contendo principalmente partículas de dióxido de sílicio com um diâmetro médio de não mais de 50 μιη, e carplex #-80 (produzido por Shionogi & C^., Ltd.)· A medida das partículas destes pós finos insolúveis em água (E) é não mais de 1000 μπι, de preferência não mais de 100 μπι, ou melhor não mais de 50 μπι. A quantidade de pós finos insolúveis em água (E) a usar está no intervalo de 0,01 a 10 partes por peso, de preferência de 0,01 a 5 partes por peso, com base em 100 partes por peso de resina absorvente em pó (A). Enquanto a quantidade estiver no intervalo mencionado acima, consegue-se eficazmente obter as substâncias poliméricas com excelentes qualidades em razão de absorção, alto conteúdo em agregados estáveis à ac-ção de fluídos e com baixo conteúdo em pós finos. Se esta esta quantidade excede as 10 partes por peso, o excesso não produz nenhuma adicção proporcional ao efeito e, ainda por cima, impede a capacidade de absorção e por vezes torna a aglomeração difícil.

Quando a resina absorvente em pó (A) e o agente de reti-culação (B) são misturados em conjunto com pós finos insolúveis em água (E), este pó (E) pode ser directamente adicionado ao misturador de agitação a alta velocidade como a resina absorvente em pó (A) e o agente de reticulação (B) de ma-

neira a particular na mistura desde o inicio. Este pó (E) pode ser, opcionalmente, pré-misturado com a resina absorvente em pó (A) num misturador variável e só depois ser adicionado ao misturador de agitação a alta velocidade, junto com o agente de reticulação (B) , para serem então misturados. Alternativamente, o pó (E) pode ser misturado com o agente de reticulação (B), e em seguida misturar esta mistura com a resina absorvente em pó (A). A mistura pode ser feita na presença de água (C), e/ou solvente orgânico hidrofílico (D). Por vezes a força de ligação entre as partículas do pó de resina absorvente (A) aumente com o uso de um pó fino insolúvel em água (E).

Além disto, quando a resina absorvente em pó (A) é misturada com o agente de reticulação (B), o efeito da presente invenção é melhorado deixando a reacção entre o pó de resina absorvente (A) e o agente de reticulação (B) decorrer até ao fim. 0 tempo em que a reacção chega ao fim, é o tempo que satisfaz as equações (a-1), (a-2), (b-1) ou (b — 2) : (quando os pós finos insolúveis em água (E) não são usados no decurso da reacção) 30 < ( 100 + R) 100

X Q X 100 ^ 95 (a-1) P de preferência < (100 + R) X Q X 100 < 85 (a-2)

P 100 40

onde P é a capacidade de absorção da resina absorvente em pó (A) usando uma solução fisiológica salina, Q é a capacidade de absorção do produto resultante usando uma solução fisiológica salina, e R é a quantidade em partes por peso de agente de reticulação (B) usado com base em 100 partes por peso da resina absorvente em pó (A), ou (Quando os pós finos insolúveis em água (E) são usados no decurso da reacção) 30 ^ (100 + R + S) X Q X 100 < 95 (b-1) p 100 de preferência 40 < (100 + R + S) X Q X 100 85 (b-2) p 100 onde P é a capacidade de absorção da resina absorvente em pó (A) usando uma solução fisiológica salina, Q é a capacidade de absorção do produto resultante usando uma solução fisiológica salina, R é a quantidade em partes por peso de agente de reticulação (B), tendo como base 100 partes por peso da resina absorvente em pó (A), e S é a quantidade em partes por peso dos pós finos insolúveis em água (E) com base em 100 partes por peso de resina absorvente em pó (A).

Se o valor calculado das equações (a-1) ou (b-1) acima não for menor que 95, apenas é aumentada a densidade de reticulação da região superficial do pó de resina absorvente (A), logo o aumento da força gel baseado no aumento da densidade de reticulação da região superficial é notado, mas as suhs-

tâncias poliméricas com um dado nível ou mais de razão de absorção e conteúdo de agregados estáveis à acção de fluidos, são difíceis de obter. Pelo contrário, se o valor calculado pela acima mencionada equação (a-1) ou (b-1) é menor que 30, a densidade de reticulação excedem a densidade moderada, e assim as substâncias poliméricas obtidas têm menor capacidade de absorção.

As substâncias poliméricas com alto grau de absorção e alto conteúdo de agregados estáveis à acção de fluidos podem ser preferencialmente obtidas fazendo reagir o pó resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B) até que a reac-ção esteja completa, i.e., até que o tempo satisfaça a equação (a-1) ou (b-1) . A reacção do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B) dá-se após a mistura do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B). Quando a reacção necessita de calor, assim como quando se usa como agente de reticulação (B) um álcool polihídrico, um composto poliglicidi-lo, um composto poliamínico ou um composto polioxazolino, o tratamento térmico é desejavelmente feito após a mistura da resina absorvente em pó (A) com o agente de reticulação (B). A temperatura do tratamento térmico está geralmente no intervalo de 40 a 2502C, de preferência de 90 a 250SC. <i

a

Quando se usa um álcool polihídrico como agente de reticulação (B) e a temperatura é seleccionada no intervalo de 90 a 2502C, de preferência de 170 a 2202C, a reacção de formação de reticulações pode ser completada rapidamente, de modo a ser notado o resultado desta invenção, sem implicar possibilidade de a resina absorvente ser corada ou deteriorada. Deve ser referido, como nota, que quando o tratamento térmico é feito i 5 I i -i

temperaturas maiores que 2502C, a resina absorvente pode sofrer deterioração, dependendo do tipo de resina.

Na presente invenção, o produto da reacção do pó de resina absorvente (A) com o agente de reticulação (B) pode, quando necessário, ser pulverizado ou granulado. A pulverização ou granulação podem ser feitas usando um granulador pulverizador vulgar. Os granuladores pulverizadores usados aqui incluem, por exemplo, o Moinho de nova velocidade (produzido por Okada Seiko K.K.), o moinho de descarga (produzido por Fuji Powder K.K.) ou o moinho de velocidade (produzido por Showa Engineering K.K.).

As substâncias poliméricas obtidas pela presente invenção mostram um alto grau de absorção, têm um garnde conteúdo de agregados estáveis à acção de fluidos e contêm um conteúdo de pós finos muito baixo. Assim, a presente invenção resolve os vários problemas encontrados pelas resinas absorventes convencionais como descrito acima. Além disto, podem obter-se substâncias poliméricas que contêm abundantemente agregados de uma estrutura de dificil desintegração quando da absorção de líquidos. As substâncias poliméricas contendo os tais agregados em grande abundância exibem, em particular, uma permeabilidade aos líquidos notavelmente melhor.

As substâncias poliméricas obtidas pelo processo desta invenção são úteis, por exemplo, como absorventes em artigos sanitários como toalhetes sanitários e fraldas descartáveis e também como coagulantes de misturas líquidas, como agentes à prova de humidade para materiais de construção, como agentes de reticulação de água ou dessecantes para agricultura e horticultura.

As substâncias poliméricas obtidas pelo processo de acordo com a presente invenção contem os mencionados agregados estáveis à acção de fluidos em quantidades de preferência não menores que 30% em peso, ou melhor que 40% em peso, ou ainda melhor não menores do que 50% em peso, e mostram um grau de absorção excelente assim como um decréscimo nas partículas finas .

Uma indicação de que estão a ser feitas reticulações entre as cadeias poliméricas das partículas previamente independentes do pó de resina absorvente é que os agregados estáveis à acção de fluidos resultantes são estáveis à acção de fluidos (i.e. líquidos). "Estáveis à acção de fluidos" significa aqui uma unidade de agregado que quando em contacto com ou na absorção de (com e/ou sem stress - sem indução) um fluido aquoso se mantém substancialmente intacta (i.e. pelo menos duas das previamente independentes partículas de pó de resina absorvente permanecem juntas). Embora a definição de estável à acção de fluidos diga que pelo menos duas partículas do pó de resina absorvente permaneçam juntas, é preferível que todas as partículas do pó de resina absorvente usadas para a produção de um agregado estável à acção de fluidos permaneçam in-tactas. No entanto, deve ser dito que algumas das partículas do pó de resina absorvente podem-se dissociar do agregado estável à acção de fluidos se, por exemplo, se tivessem junto ao aglomerado estável à acção de fluidos devido à água. A estabilidade aos fluidos dos agregados estáveis à acção de fluidos da presente invenção permite aos agregados estáveis à acção de fluidos manterem a sua estrutura tanto no estado húmido (absorção) como no seco, para imobilizarem as partículas componentes do pó de resina absorvente, para minimizarem a migração das partículas e para manterem uma rápida 6

// razão de recepção de fluidos. No produto final, como sendo um agente absorvente, a estabilidade aos fluidos é benéfica para: reduzir o bloqueio gel dado as partículas permanecerem em agre·· gados mesmo quando em contacto com um excesso de líquidos; permitir o uso de partículas finas previamente independentes numa forma agregada; e para aumentar a razão de fluido recebido pelas substâncias poliméricas resultantes sem introduzir o bloqueio gel. Além disto o maior tamanho das partículas dos agregados estáveis à acção de fluidos abrem os canais capilares do agente absorvente fornecendo melhores características no manuseio de líquidos. A estabilidade à acção de fluidos pode ser determinada pelo seguinte processo. Uma partícula relativamente grande (i.e., mais de 300 microns de tamanho) com características de agregado (i.e., contendo uma multiplicidade partículas de pó de resina absorvente) é escolhida. Adiciona-se à partícula de agregado um fluido aquoso de absorção. A partícula é considerada instável se a partícula de agregado tem um garnde número de partículas de pó de resina absorvente partidas. A partícula de agregado principal (se ainda existir) é cuidadosamente retirada com uma espátula para ver se as partículas se separaram do agregado principal. Se a par-) tícula de agregado principal se desfaz após um toque cuidado so ou se exixte um determinado número de partículas partidas, a partícula é considerada instável. Se a partícula de agregado se mantém relativamente estável após cada um dos testes, então a partícula de agregado é considerada estável. A presente invenção será agora descrita em pormenor com referência a exemplos. Deve, no entanto, ser notado que a aplicação desta invenção não fica limitada a estes exemplos. Nos exemplos, o termo "%" significa "% por peso" e o termo "parte" significa "parte por peso" a não ser quando especificado de

outra forma. EXEMPLO 1

Vedou-se um massageador de barços recobertos gémeos de aço inoxidável com 10 litros de volume interior, com 220 mm X 240 mm de abertura, e 240 mm de profundidade, fornecido com duas lâminas tipo Sigma com um diâmetro rotacional de 120 mm. Introduziu-se neste massageador um monómero com 5,500 g de uma solução aquosa de acrilato de sódio com uma razão de neutralização de 75 mol% e 3,4 g de triacrilato de tri-metilol propano ( 0,05 mol% com base em acrilato de sódio com uma razão de neutralização de 75 mol%) (na solução aquosa a concentração do monómero era de 37% em peso), em seguida fez--se entrar azoto gasoso para expulsar todo o ar preso no sistema reaccional. Depois as duas lâminas tipo Sigma foram ligadas a 46 rpm, e, ao mesmo tempo aqueceu-se a cobertura com a passagem de água quente a 359C. Adicionaram-se como inicia-lizadores de polimerização, 2,8 g de persulfato de sódio e 0,14 g de ácido L-ascorbico. A polimerização começou quatro minutos após a adicção dos inicializadores de polimerização. 0 máximo de temperatura dentro do sistema reaccional chegou aos 829C após 15 minutos da adicção dos inicializadores de polimerização. 0 polímero gel hidratado tinha sido dividido em partículas minúsculas de cerca de 5 mm de tamanho. A agitação continuou. A tampa foi retirada do massageador 60 minutos após o começo da polimerização e o gel foi removido.

As pequenas partículas de polímero gel hidratado assim

I 3 α

a obtidas, foram espalhadas sobre uma rede de metal de 50 mesh e secas com ar quente a 150eC durante 90 minutos. As pequenas partículas secas foram pulverizadas com um esmagador de martelo e filtradas com uma rede de metal de 20 mesh para obter um produto de filtragem com 20 mesh (resina absorvente em pó (a-1) ).

Introduziu-se continuamente a resina absorvente em pó por uma entrada de pó 2 e adicionou-se continuamente uma mistura líquida de água e glicerol por uma entrada de líquidos 4 num fluxo de 2 partes de glicerol, três partes de água por 100 partes de resina absorvente em pó (A-1) num turbulizer 1 (produzido por Hosokawa Micron K.K.) com um tubo interior 5 feito de politetrafluoroetileno (ângulo de contacto de 1142 e ponto de distorção térmico de 121SC) com 10 mm de espessura como é mostrado na fig.l, seguido de agitação. A velocidade periférica da margem das lâminas de agitação 3 no turbolizer 1 era de 128 m/minuto. Foram descarregadas 700 g da mistura resultante pela saída 6 e foram recolhidas num recipiente mergulhado num banho de óleo (220eC) que foi sujeito a um tratamento térmico durante 80 minutos sobre agitação (60 rpm) por um misturador de almofariz (produzido por Nisshinihon testing machine Co.) para obter uma substância polimérica agregada. A potência eléctrica de entrada foi medida por um potenciona-mento PA-1000 (produzido por K.K. Musashi Denki Keiki Seisa-kusho ), e estava estável a 165 W. Por outro lado, o mesmo misturador de almofariz foi posto a funcionar durante 80 minutos sem a mistura citada e a potência de entrada era estável a 163 W. A eficiência foi lida de uma tabela característica do motor e a energia cinética introduzida na mistura durante a reacção de reticulação foi calculada da seguinte maneira: F = 4.8 W. hr/Kg = 17,280 joule/Kg

A substância polimérica agregada resultante foi passada por uma rede metálica de 18 mesh (ASTM) para obter o agregado estável à acção de fluidos (FSA) (1). A resina absorvente em pó (A-l) e o FSA (1) obtidos como foi descrito acima foram testados quanto a (i) capacidade de absorção, (ii) razão de expansão, (iii) conteúdo em FSA e (iv) distribuição do tamanho das partículas, como se segue. Os resultados são apresentados na tabela 1. (i) Capacidade de ab sorção: uma bolsa (40 mm X 150 mm) com a forma de um saco de chá, feita de um material não entrelaçado e igualmente cheio com cerca de 0,2 g de uma amostra de resina absorvente em pó (A-l) ou agregado estável à acção de fluidos (1) (1) foi imerso numa solução aquosa de NaCl 0,9% durante 60 min. Depois foi removido da solução, deixado a escorrer durante 5 seg., foi-lhe retirada mais água com um papel de 24 dobras com 60 cm durante 10 segundos, em seguida foi pesado.

Capacidade de absorção (g/g) peso após absorção(g)-branco.(g) peso da resina absorvente(g)

A (ii) razão de expansão: uma amostra de pó de resina absorvente (A-l) ou agregado estável à acção de fluidos (1) foi preparada de acordo com os seus produtores e filtrada através de 20 mesh (850 micron) a fracção 30 mesh (600 micron) ou através de 30 mesh a fracção de 50 mesh (300 micron).

Foram pesadas 0,450 g de amostra da fracção 20/30 ou 30/50 e foram postas no fundo de um tubo de ensaio vulgar com 0,5 polegadas de diâmetro. Adicionou-se ao tubo na posição vertical, 12,6 g de urina sintética Jayco (contendo 0,2% de KC1,

0,025% de CaCl^H^O e o,050% de MgCl^eH^O) acionado simultaneamente um cronometro. 0 relógio foi parado no momento em que a massa crescente de gel atingiu o fundo do menisco do líquido no tubo. A razão de expansão foi obtida dividindo 28 gramas por grama de urina sintética por grama de amostra de polímero dividido pelo tempo gasto. (iii) Conteúdo em FSA: Uma amostra de pó de resina absorvente (A-l) ou agregado estável à acção de fluidos (1) foi tratada conforme indicado pelo seu produtor e filtrada para obter uma fracção de 30 mesh (6ΘΘ micron) filtrada por 20 mesh (850mi-cron) e outra de 50 mesh (300 micron) por 30 mesh. 0 conteúdo em FSA foi determinado pegando em 50 partículas da fracção 20/30, libertando-as de partículas individuais, deitando cerca de 0,1 g de urina sintética sobre cada uma das partículas restantes, ou seja agregados, e deixando as partículas a absorver a urina sintética durante 10 minutos, removendo em seguida o excesso de urina sintética com um papel absorvente, observando o número (m) de partículas que não se tenham dividido em dois ou mais fragmentos gel, achando também pelo mesmo processo o número (n) para as partículas da fracção 30/50.

f

Conteúdo em FSA (%) = · (m + n) / (50 +

L (iv) Distribuição dos tamanhos das partículas: Foram sobrepostos filtros padrão de 20, 50 e 100 de tamanho (70 mm de diâmetro) e uma placa receptora como placa classificadora. Foram

colocadas no filtro de cima 30 g de uma amostra de pó de resina absorvente (A-l) ou agregado estável à acção de fluidos (1). 0 filtro composto foi abanado por um classificador durante 10 minutos. A fracção da amostra recolhida na placa classificadora foi pesada e apresentada e % em peso. (v) Angulo de contacto do substrato: foi medido por um método de queda de líquidos usando um medidor de ângulos de contacto do tipo CA-DT-A (produzido por Kyowa Interface Science Co., Ltd.). (vi) Valor calculado da fórmula: 0 conteúdo em água (1052 C, 3 hrs) do pó absorvente (a-l) era de 2% (base húmida), o valor P/0,98= P" foi inserido na equação (a-l) para calcular o valor da equação. 0 conteúdo em água do absorvente (1) foi 0%. EXEMPLO 2 lo 1 para 500 g da mis- a rotação do e similar ao sentados n a

Foi repetido um processo semelhante ao exemp obter um FSA (2), excepto que foram adicionadas tura resultante descarregada pela saída 6 e que misturador de almofariz foi de 120 rpm. Um test exemplo 1 foi feito e os resultados foram apre tabela 1. 4

$Λλ·Μλ. EXEMPLO 3

Foram misturadas num misturador tipo V 100 partes por peso do pó de resina absorvente (A-l) obtido no exemplo 1 e 0,3 partes por peso de uma sílica fina insolúvel em água ("Aero-sil 200" um nome registado de um produto da Aerosil Co.,Ltd.) para obter um pó de resina absorvente B. Um método similar ao exemplo 2 foi repetido para obter FSA (3) excepto que se usou pó de resina absorvente B em vez de pó de resina absorvente (A-l). Foi realizado um teste similar ao exemplo 1 e os resultados são apresentados na tabela 1. EXEMPLO 4

Realizou-se um processo similar ao exemplo 1 para obter o FSA (4) excepto que se adicionou uma mistura de 8 partes por peso de isopropanol em 2 partes por peso de glicerol e 4 partes por peso de água e que o tratamento térmico durou 40 minutos . Relizou-se um teste semelhante ao do exemplo 1 e os resultados são apresentados na tabela 1. CONTROLE 1

Repetiu-se um processo similar ao exemplo 1 para se obter um absorvente (1), excepto que se fez o tratamento térmico ccm um forno de ar quente a 80eC em vez do misturador de almofariz Relizou-se um teste semelhante ao do exemplo 1 e os resultados são apresentados na tabela 1. :/ *

Foi notada a aglomeração, mas não existiam nenhuns agregados estáveis à acção de fluidos no absorvente (1) e a razão de expansão era extremamente baixa. CONTROLE__2

Repetiu-se um processo similar ao exemplo 1 para obter um absorvente (2) com em vez de um turbulizer do exemplo 1 se usou um massageador com uma parede interior coberta com um copolímero de éter vinilo perfluoroalquilo-tetrafluoroeti-leno para misturar por módulos 3000 partes por peso de pó de resina absorvente (A-l), 60 partes por peso de glicerol e 120 partes por peso de água (o número de rotação das lâminas era de 46 rpm . A velocidade periférica da ponta final das lâminas foi de 52 m/minutos. Foi feito um teste similar ao do exemplo 1 e os resultados são apresentados na tabela 1. CONTROLE 3

Foi repetido um processo similar ao do exemplo 1 para obter um absorvente (3) excepto de que em vez de um misturador de almofariz usou-se um massageador. Realizou-se um teste semelhante ao do exemplo 1 e os resultados são apresentados na tabela 1.

CONTROLE 4

Foi repetido um processo similar ao do exemplo 4 para obter um absorvente (4) excepto o ter-se usado um misturador de almofariz coberto na parede interna com copolímero éter vini-lo perfluoroalquilo-tetrafluoroetileno em vez de turbulizer. A velocidade periférica da margem das lâminas de agitação era de 92m/min. Realizou-se um teste semelhantes ao do exemplo 1 e os resultados são apresentados na tabela 1. EXEMPLO 5

Foi repetido um processo similar ao exemplo 1 para obter um FSA (5) excepto dé que se usou um turbulizer com um tubo interior 5 feito de polietileno de alta densidensidade. Realizou-se um teste semelhante ao do exemplo 1 e os resultados são apresentados na tabela 1. EXEMPLO 6

Foi obtido um FSA (6) pelo processo do exemplo 1, excepto o facto de se usar uma matriz de trabalho pesado-heavy duty- (produzida por Nara Kikai Seisakusho K.K.) com uma parede interior 15 feita de politetrafluoroetileno (ângulo de contacto 1142 e ponto de distorção térmica de 1212C) com 10 mm

turbulizer. A ma-de pós 12 com uma de espessura como mostra a fig.2, em vez do triz de trabalho pesado vem com uma entrada tampa 12a e uma entrada de líquidos (torneira de 2-fluidos) 14, uma lâmina de agitação 13 no fundo, uma lâmina esmagadora 17 numa parede lateral e uma saída 16. A velocidade periférica da margem da lâmina de agitação 13 é de cerca de 700 m/min. 0 FSA (6) tem propriedades físicas semelhantes ao exemplo 1. EXEMPLO__7

Obteve-se pelo processo do exemplo 1, excepto que se usou 1.7 g de triacrilato de propano trimetilol (0,025 mol% com base em acrilato de sódio com uma razão de neutralização de 75 mol%), um gel hidratado pulverizado. 0 gel foi seco por um processo semelhante ao do exemplo 1 e o gel seco foi esmagado por um processo mais duro que o do exemplo 1 por um esmagador tipo-martelo, para obter um pó que passou por uma rede de metal de 20 mesh (pó de resina absorvente (A-2) ).

Misturou-se num turbulizer, de uma maneira semelhante ao exemplo 1, 100 partes de pó de resina absorvente (A-2) e uma mistura líquida contendo 4 partes de glicerol, 8 partes de água e 2 partes de isopropanol. Espalhou-se numa placa (30 cm X 60 cm) 1,000 g mistura assim obtida, introduziu-se a placa num secador de ar quente e fez-se o tratamento térmico a uma temperatura de 210SC durante 30 minutos para obter uma substância polímérica agregada. A substância polimérica

agregada resultante foi filtrada por uma rede metálica de 18 mesh, para obter um FSA (7). FSA (7) foram testa-1 e os resultados são 0 pó de resina absorvente (A-2) e o dos por um processo igual ao do exemplo apresentados na tabela 1. EXEMPLO__8

Foi obtida um pó de’resina absorvente C seguindo o procedimento do exemplo 1, excepto de que o gel seco foi esmagado por esmagador do tipo-martelo sob condições mais severas do que as do exemplo 1, para obter pó passou por uma rede metálica de 20 mesh (pó de resina absorvente (A-3) ) e misturaram-se num misturador tipo -V 100 partes por peso deste pó de resina absorvente (A-3) e 1 parte por peso de Aerosil 200. 0 FSA (8) foi obtido por um procedimento igual ao do exemplo 1, excepto de que se misturaram num tubulizer igual ao do exemplo 1, 101 partes por peso de pó de resina absorvente C, e uma mistura líquida com 0,5 partes por peso de éter diglici-dil-etilenoglicol, 30 partes por peso de água e 4 partes por peso de metanol, sob condições descritas na tabela 1. Realizou-se um teste semelhante ao do exemplo 1 e os resultados são apresentados na tabela 1.

TABELA

TABELA 1 (CONTINUAÇÃO) % P ó de Resina Absorvente A-2 I Exemplo 7 FSA (7) Pó de Resina Absorvente A-3 Exemplo 8 FSA (8) Precursor A-2 A-3 Capacidade absorção (g/g) 54 54 46 46 Precursor (partes) 100 100 Agente reticulante Glicerol Glicerol Effiffl Agente reticulante(parte 4 0,5 Agua(partes) 8 30 Splyarfae hidro- ....... 2_ _4_ SiOp·^· Misturador Turb. Turb. Substrato interior PTEE PIFE Angulo de contacto(graus) 114 114 Distorção térmica(C2) 121 121 Velocidade perifericaímfrir 1280 1280 Aauecedor . Forno .Forno Enereria cinétinfl Mnnlp/fer 0 _0__ Temperatura (C2) 210 _180 .... tempo (min.) 30 40 Prpriedades FSA Capacidade de absorçãcéé; 54 36 46 37 Valor calculado (fefórmiL 67 79 . Razão de expansão #20rvíC 1.1 0.31 (g/g/seg) #30-5C 0.64 0.24 0.20 Conteúdo FSA (%) #20--45( 0 100 0 58 Distribuição do em#20 0 17 0 8 tamanho das #50 5 50 9 28 partículas (%) #100 34 22 39 51 a partir de $3.00 61 11 1 52 13

Claims

REIVINDICAÇÕES l9 - Processo para a preparação de agregados estáveis à acção de fluidos, caracterizado pelo facto de compreender a operação de mistura de A) 100 partes em peso de um pó de resina absorvente que possui um grupo carboxilo, B) 0,01 a 30 partes em peso de um agente de reticulação que tem pelo menos dois grupos funcionais capazes de reagir com o grupo carboxilo do referido pó de resina absorvente, C) 0 a 50 partes em peso de água e D) 0 a 60 partes em peso de um dissolvente orgânico hidrofilico, num misturador do tipo de agitação com alta velocidade que é dotado com um revestimento da superfície interna formada substancialmente por um substrato (I) que possui um angulo de contacto não menor do que cerca de 60° em relação a água e uir ponto de distorção pelo calor não menor do que cerca de 70°C sob condições de agitação correspondentes a uma velocidade periférica da margem da lamina de agitação não menor do que 600 m/minuto e, em seguida, se completar a reacção do mencionado pó de resina absorvente A) com o citado agente de reticulação B) sob condições tais que o aumento de energia cinética total F da mistura satisfaça as condições das seguintes desigualdades 0 < F < 36000 joule/kg

e o aumento da energia cinética por minuto Fa não seja maior do que 600 joule/kg. g
2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a referida velocidade periférica da extremlidade da lamina do agitador esteja compreendida dentro do intervalo de 1000 e 3000 m/minutos. g
3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o mencionado revestimento da superficie interna formada substancialmente pelo substracto (I) do misturador do tipo de agitação sob alta velocidade ter uma espessura não inferior a 5 mm. g
4 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o citado revestimento interior ser uma camisa moldada do referido substracto (I) destacavelmente inserida no mencionado misturador. g
5 - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de a citada camisa moldada ter a forma cilíndrica. 6a - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o referido substrato (I) ser escolhido do grupo que consiste em polietileno, polipropileno, poliésteres, poliamidas, resinas fluoradas, cloreto de polivinilo, resinas de epoxi e resinas de silicone. 43 ο

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7 - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de o mencionado substrato (I) ser uma resina fluorada.
8 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a temperatura de realização da reacção estar compreendida dentro do intervalo de 40°C a 250°C. g
9 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o citado agente de reticulação ser escolhido do grupo que consiste em compostos de álcoois polifuncionais, compostos de éteres poliglicidilicos, compostos de polioxazolina e compostos de poliamina. 10 Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o intervalo de tempo para o completamento da reacção ser tal que são satisfeitas as condições impostas pelas inequações (a.l) 30 á ( 100 + R) x £ x 100 á 95 (a-1) 100 P em que o simbolo representa a capacidade de absorção do pó de resina absorvente A) usando solução fisiológica de cloreto de sódio, o símbolo Q representa a capacidade de absorção do produto da reacção usando solução fisiológica de cloreto de sódio e o simbolo R representa a quantidade, expressa em partes em peso, de agente de reticulação B) a ser usado por 100 partes em peso de pó de resina absorvente A).

a
11 - Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo facto de o intervalo de tempo para se completar a reacção ser tal que satisfeitas as condições impostas pelas inequações (a.2) HO έ ( 1QQ * R) x â x 100 ^ 85 U-2) 100 P em que o simbolo representa a capacidade de absorção do pó de resina absorvente A) usando solução fisiológica de cloreto de sódio, o simbolo Q representa a capacidade de absorção do produto da reacção usando solução fisiológica de cloreto de sódio, e o simbolo R representa a quantidade, expressa em partes em peso, de agente de reticulação B) a ser utilizado com base em 100 partes em peso de pó de resina absorvente A). 12a - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo facto de o referido agente de reticulação ser um composto de álcool polifuncional.
13 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se empregar o mencionado agente de reticulação B) numa quantidade compreendida entre 0,1 e 10 partes em peso, com base em 100 partes em peso do citado pó de resina absorvente A). Q
14 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se empregar a referida água C) numa quantidade compreendida no intervalo de 0,5 a 40 partes em peso, com base em 100 partes absorvente A).

em peso do mencionado pó de resina g
15 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se empregar o citado dissolvente orgânico hidrofilico D) numa quantidade compreendida dentro do intervalo de 0,1 a 10 partes em peso, com base em 100 partes em peso do citado pó de resina absorvente A). g
16 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se empregar a referida água C) uma quantidade compreendida entre 0,5 em 40 partes em peso e se utilizar o mencionado dissolvente orgânico hidrofilico D) numa quantidade compreendida dentro do intervalo de 0,1 a 10 partes em peso, com base em 100 partes em peso do citado pó de resina absorvente A). Q
17 - Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo facto de a temperatura de realização da reacção estar compreendida dentro do intervalo de 150° a 250°C. g
18 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se realizar a mistura dos componentes A), B), C) e D) continuamente. g
19 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se efectuar a mistura do referido pó de resine absorvente A) com o mencionado agente de reticulação B) na

presença de 0,01 a 10 partes em peso de pó fino insolúvel em água E) , com base em 100 partes em peso do citado pó de resina absorvente A).
20 - Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo facto de se empregar o referido agente de reticulação B) numa quantidade compreendida dentro do intervalo de 0,1 a 10 partes em peso, se utilizar a mencionada água C) numa quantidade compreendida entre 0,5 e 40 partes em peso, se usar o citado dissolvente orgânico hidrofilico D) numa quantidade compreendida dentro do intervalo de 0 a 20 partes em peso e se empregar o referido pó fino insolúvel em água E) numa quantidade comprendida dentro do intervalo de 0,01 a 10 partes em peso com base em 100 partes em peso do mencionado pó de resina absorvente A). 21a - Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo facto de se empregar o citado dissolvente orgânico hidrofilico D) numa quantidade compreendida dentro do intervalo de 0,1 a 10 partes em peso, com base em 100 partes em peso do referido pó de resina absorvente A). a
22 - Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo facto de se utilizar o mencionado pó fine insolúvel em água E) numa quantidade compreendida entre 0,01 e 5 partes em peso com base em 100 partes em peso do citadc pó de resina absorvente. 23a - Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo facto de o intervalo de tempo para se

completar a reacção ser tal que se satisfazem as condições expressas pelas seguintes inequações (b.l) 30 ^ (100 + R + S) x S x 100 á 95 (b-1) 100 P em que o simbolo P representa a capacidade de absorção do pó de resina absorvente A) usando uma solução fisiológica de cloreto de sódio, o simbolo Q representa a capacidade de absorção do produto da reacção usando solução fisiológica de cloreto de sódio, e o simbolo R representa a quantidade, expressa em partes, em peso, do mencionado agente de reticulação B) e o simbolo S representa a quantidade, expressa em partes em peso do citado pó fino insolúvel em água E), com base em 100 partes em peso do referido pó de resina absorvente A).
24 - Processo de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo facto de o intervalo de tempo para se completar a reacção ser tal que se satisfazem as condições impostas pelas desigualdades (b.2) (b-2) ^ 1100 + R + S) X £ X 100 ã 85 100 p em que o simbolo P representa a capacidade de absorção do pó de resina absorvente A) usando solução fisilógica de cloreto de

sódio, o simbolo Q representa a capacidade de absorção do produto de reacção usando solução fisiológica de cloreto de sódio e o simbolo R representa a quantidade, expressa em partes em peso, do mencionado agente de reticulação B) e S representa a quantidade, expressa em partes em peso do citado pó fino insolúvel em água E), com base em 100 partes em peso do referido pó de resina absorvente A).
25 - Processo de acordo com as reivindicações 20 ou 21, caracterizado pelo facto de o mencionado agente de reticulação B) ser um composto de álcool polifuncional. Lisboa, 2 de Abril de 1991 0 Agente Oficial da Propriedade Industrial

AMÉRICO DA SILVA CARVALHO Agente Oficial de Propriedade industrial Ruo Marquês de Fronteiro. N.° 127-2.° 1000 LISBOA