RU2719669C2 - Суперабсорбирующий материал SAT (суперабсорбирующая бумага) - Google Patents

Суперабсорбирующий материал SAT (суперабсорбирующая бумага) Download PDF

Info

Publication number
RU2719669C2
RU2719669C2 RU2018127664A RU2018127664A RU2719669C2 RU 2719669 C2 RU2719669 C2 RU 2719669C2 RU 2018127664 A RU2018127664 A RU 2018127664A RU 2018127664 A RU2018127664 A RU 2018127664A RU 2719669 C2 RU2719669 C2 RU 2719669C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sap
web
salt
fibers
acid
Prior art date
Application number
RU2018127664A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018127664A (ru
Inventor
Жанфранко Палумбо
Original Assignee
Жанфранко Палумбо
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Жанфранко Палумбо filed Critical Жанфранко Палумбо
Publication of RU2018127664A publication Critical patent/RU2018127664A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2719669C2 publication Critical patent/RU2719669C2/ru

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/02—Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/22—Agents rendering paper porous, absorbent or bulky
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/15—Absorbent pads, e.g. sanitary towels, swabs or tampons for external or internal application to the body; Supporting or fastening means therefor; Tampon applicators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/60—Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28023—Fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28028—Particles immobilised within fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3085—Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3214—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating
    • B01J20/3225—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating involving a post-treatment of the coated or impregnated product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3268—Macromolecular compounds
    • B01J20/327—Polymers obtained by reactions involving only carbon to carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3291—Characterised by the shape of the carrier, the coating or the obtained coated product
    • B01J20/3293—Coatings on a core, the core being particle or fiber shaped, e.g. encapsulated particles, coated fibers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/04—Pulping cellulose-containing materials with acids, acid salts or acid anhydrides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/35—Polyalkenes, e.g. polystyrene
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/42—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups anionic
    • D21H17/43—Carboxyl groups or derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/44—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
    • D21H17/45—Nitrogen-containing groups
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/54—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen
    • D21H17/55—Polyamides; Polyaminoamides; Polyester-amides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/10—Coatings without pigments
    • D21H19/12—Coatings without pigments applied as a solution using water as the only solvent, e.g. in the presence of acid or alkaline compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/18—Reinforcing agents
    • D21H21/20—Wet strength agents
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/002—Tissue paper; Absorbent paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/10—Packing paper

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к области материалов со сверхвысокой влагопоглотительной способностью, а именно к способам “мокрого” производства указанного материала. Способ для изготовления мокрым способом суперабсорбирующего материала включает в себя образование водного соляного раствора с концентрацией от 0,01 до 4,5 N ионной соли и значением pH от 0 до 6,0 путем добавления сильной кислоты, диспергирование в водном соляном растворе компонента суперабсорбирующего полимера (SAP), выбранного среди полимеров, содержащих по меньшей мере одну кислую смолу, не полностью нейтрализуемую, получение первого полотна путем расслоения и всасывания на участке осаждения ленты фильтрующей сетки суспензии SAP; промывку полотна щелочным раствором до обеспечения требуемого уровня нейтрализации кислотности для суспензий SAP в кислотных соляных растворах, промывку полотна водой и вакуумное всасывание; просушку полотна. Причем соотношение между pH и концентрацией соли таково, что оно вызывает поглощение воды в SAP, не превышающее приблизительно 30,00 гH2O/гSAP. Также раскрывается вариант способа для изготовления мокрым способом суперабсорбирующего материала. Группа изобретений обеспечивает уменьшение энергозатрат, также указанные способы являются более экологичными. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 табл., 2 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к способу для “мокрого” производства материала со сверхвысокой влагопоглотительной способностью. В частности, способ относится к производству однослойного или многослойного полотна, содержащего полимер со сверхвысокой влагопоглотительной способностью (SAP), выбранный среди полимеров, содержащих по меньшей мере одну не полностью нейтрализованную смоляную кислоту, либо содержащих по меньшей мере одну не полностью нейтрализованную щелочную смолу, либо многослойного полотна, в котором SAP со смоляной кислотой чередуется с SAP со щелочной смолой, и смолы не полностью нейтрализованы.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
“Санитарно-гигиеническая бумага” в виде таких изделий, как влагопоглощающие кухонные рулонные полотенца, одноразовые косметические салфетки, упаковочные влагопоглощающие материалы, туалетная бумага, столовые салфетки, гигиенические женские прокладки, подгузники для детей или подгузники для взрослых с недержанием и др., обычно используется для поглощения жидкостей. Основными свойствами этих материалов являются поглощающая способность, удельный вес, толщина, удельный объем, яркость, прочность на разрыв, внешний вид и удобство в обращении – например, грубость или мягкость на ощупь.
Санитарно-гигиенические бумажные изделия в основном производят с мокрой выкладкой на бумагоделательных установках, а также некоторые виды нетканых материалов или выпускаемых по мокрой технологии нетканых материалов получают на аналогичных установках, но с использованием наряду с целлюлозными волокнами также других волокон – с химическими связующими агентами или без них.
Улучшение некоторых качественных показателей указанных санитарно-гигиенических бумажных изделий, а также нетканых материалов с мокрой выкладкой получают как посредством механической обработки (заслуживают упоминания крепирование и тиснение), так и тепловой обработки, в основном посредством обработки сухо-воздушным способом (TAD), который улучшает свойства мягкости, объемистости и поглощающей способности этих изделий. Последняя функциональная особенность является определяющей для использования таких материалов. Предел поглощающей способности санитарно-гигиенической бумаги составляет от 10 до 16 граммов влаги на грамм материала в виде свободного поглощения, а именно - путем погружения и просачивания и без приложения давления.
То есть для улучшения функциональной способности к поглощению жидкости, а также оптимизации потребления энергии и затрат на энергию (поскольку в производстве санитарно-гигиенической бумаги и нетканых материалов с мокрой выкладкой используются высокие объемы энергии), требуются инновации в части как материалов, так и технологий производства.
Кроме того, поскольку изделия, в которых используются указанные материалы, относятся к типу с одноразовым или ограниченным использованием, дополнительно требуется рассмотрение аспекта производства изделий с новыми формами экологически безопасной пригодности отходов для удаления.
Поэтому в отношении данных материалов большой интерес представляет комбинирование других материалов с поглощающей способностью на один или два порядка величины выше поглощающей способности целлюлозных волокон (таких, как суперабсорбирующие полимеры (SAP)), равной или аналогичной поглощающей способности, реализуемой, например, в подгузниках для младенцев или для взрослых с недержанием, где способность к свободному поглощению может равняться 140-150 г/г и более.
Одной из основных проблем, возникающих при комбинировании SAP в смешанной номенклатуре выпуска бумагоделательной установки, а также установки по выпуску нетканого материала с мокрой выкладкой, является то, что SAP при поглощении и желатинизации больших объемов воды даже в случае очень низких концентраций вызывает на практике утрату установкой способности к функционированию вследствие образования во внутренней среде объемистых комков желатина. Соответственно, большая масса воды, поглощенная в желатинизированной части SAP, приводит к огромным проблемам - как техническим, касающимся времени работы и скорости механической обработки, так и экономическим (главным образом в виде затрат на сушку), что препятствует применению данного материала в известном уровне техники.
Чтобы достичь данной цели, было предпринято несколько попыток, но с плохими практическими результатами. Одна из нескольких попыток с заметными результатами безотносительно их получения в автономном режиме описана в международной заявке WO2005098134A1, где частицы SAP в виде порошка с переменной гранулометрией помещены в виде ламината между двумя слоями санитарно-гигиенической бумаги, и при этом частицы не захвачены между целлюлозными волокнами. Вследствие этого оказывается, что материал уязвим в отношении деламинации, в частности, после пропитывания водой, позволяя объединять ограниченные количества SAP, и не в последнюю очередь с проблемами безопасности рабочей среды по причине использования умеренно разреженных порошков, которые рассеяны в среде.
В патенте EP 0359615 A1 описан способ для нанесения твердых сухих частиц SAP на полотно влажной санитарно-гигиенической бумаги перед выполнением шага просушки и последующего покрытия сухим полотном (например, санитарно-гигиенической бумагой или нетканым материалом и др.) и следующими за этим опрессовкой и просушкой.
В патенте EP 0437816 A1 описан процесс для изготовления нетканого материала с мокрой выкладкой путем добавления частиц SAP к суспензии волокна в воде или в водном растворе с низким содержанием спирта (например, метанола или этанола) для уменьшения поглощающей способности SAP. В результате просушки происходит испарение воды и/или спирта, и SAP восстанавливает свою поглощающую способность.
В патенте US 5516585 описано целлюлозное полотно, в котором целлюлозные волокна предварительно по меньшей мере частично покрыты связующим агентом горячей расплавки, к которому перед формированием и обжатием полотна приклеены твердые частицы SAP.
В патенте US 5607550 описан нетканый материал с мокрой выкладкой, состоящий из смеси волокон SAP и волокон с более низкой поглощающей способностью, изготовленный способом, который включает в себя добавление волокон SAP к суспензии в воде других волокон с более низкой поглощающей способностью перед формированием полотна. Вариант исполнения включает в себя приготовление суспензии сухих волокон SAP в способной смешиваться с водой в любых соотношениях органической жидкостью, в которой эти волокна не разбухают и далее смешиваются (вновь непосредственно перед формированием полотна) с суспензией в воде других волокон с более низкой поглощающей способностью.
В патенте US 5795439 описан способ для изготовления нетканого материала с мокрой выкладкой путем смешивания волокон и SAP в водной среде в соответствующих условиях с низкой температурой в пределах от 0°C до 25°C, которая подавляет способность SAP к разбуханию. Водная среда может также содержать компаунды, подавляющие разбухание SAP, - такие как соли из группы NaCl, NaBr, KCl и KBr с концентрациями в пределах от 1 до 6% по весу.
В патенте US 5997690 описан процесс для изготовления нетканого материала с мокрой выкладкой, импрегнированного SAP, чувствительным к ионам, путем первичного приготовления суспензии, содержащей волокна и частицы (размером менее 250 микрон перед использованием) такого SAP. Указанную суспензию далее объединяют с соляным раствором и после этого осаждают на ленту сетчатого фильтра вакуумным всасыванием для формирования полотна, которое после промывки водой для удаления излишек соли окончательно просушивают.
В патенте US 6056854 описан способ для изготовления нетканого материала с мокрой выкладкой, в котором волокнистая структура импрегнирована частицами SAP. Такое изготовление должно основываться на извлечении преимущества из динамики разбухания SAP при контакте его с водой или водным раствором. В указанном патенте по существу заявляется возможность изготовления таких материалов путем простого добавления частиц SAP в водный раствор волокон и переноса этой смеси под вакуумным всасыванием на участок осаждения ленты сетчатого фильтра машины по производству нетканых материалов с мокрой выкладкой в пределах 5 секунд после контакта SAP с водным раствором и также обеспечения доставки искомого полотна на участок просушки в течение 45 секунд после контакта SAP с водой.
В патенте US 6979386 описан способ для получения санитарно-гигиенической бумаги, который реализуется путем смешивания в формовочном ящике бумагоделательной установки волокнистого целлюлозного материала и частиц предварительно желатинизированного SAP (по меньшей мере 30% их поглощающей способности) для получения целлюлозного полотна, содержащего SAP в объеме от 0.1% приблизительно до 5% по весу, которое в заключение обжимают и по меньшей мере частично просушивают.
В патенте US 2003/0127202 A1 описан способ для автономного изготовления композитного многослойного полотняного материала, содержащего по меньшей мере два полотна санитарно-гигиенической бумаги, соединенные между собой промежуточной вставкой в виде полотна из волокон SAP. Волокна SAP прикреплены к внутренним сторонам полотен санитарно-гигиенической бумаги клейким веществом.
В патенте US 2008/0115898 A1 описан автономный способ для изготовления однослойных или многослойных полотен санитарно-гигиенической бумаги или нетканых материалов с мокрой выкладкой, в котором порошок SAP наносят на первое профилированное и предварительно прикрепленное полотно, которое при необходимости может быть накрыто вторым полотном.
В патентных заявках WO 2005098134 A1 и US 2005/0224200 A1 описан автономный способ для изготовления многослойного полотняного материала, представляющего собой по меньшей мере два предварительно профилированных полотна, из которых по меньшей мере одно обработано клейким веществом в виде водного раствора, и на его клейкую поверхность нанесен слой частиц SAP перед расслоением материала.
WO02/100032 относится к изготовлению сплошных листов, образованных путем комбинирования частиц как кислотного, так и щелочного типа без нейтрализации. Производство осуществляют с использованием установок для изготовления бумаги на основе процессов мокрой, сухой или смешанной сухой-мокрой технологии, предпочтительно на основе процесса сухой выкладки в воздушной среде или способом экструзии под тепловым давлением применительно к процессам смешивания по мокрой технологии. Изготовление листов с низким удельным весом (< 200 г/м2) по технологии сухой выкладки в воздушной среде при процентном содержании SAP > 60% затруднительно вследствие тенденции SAP гранулированной структуры к раздроблению. Для устранения этих недостатков используют связующие агенты, адгезивы или проклеивающие вещества.
Материалы, производимые с помощью такого патента, имеют целью обессоливание жидкостей, с которыми они контактируют, с целью быть преобразованными в свою солевую форму, в которой они становятся гигроскопичными и в то же время не демонстрируют значительную поглощающую способность в отношении чистой или слабосоленой воды.
WO03/092757 относится к производству листов абсорбирующего материала из соответствующих смесей SAP, пластифицирующей компоненты и других дополнительных ингредиентов, к которым применяется тепловая обработка и обработка давлением в течение таких периодов с такими температурами и давлениями, чтобы исключить любую реакцию между SAP и пластификатором.
Очевидна потребность в разработке производственных процессов для материалов с высокой поглощающей способностью и надлежащей механической прочностью с исключением использования дорогостоящих автономных процессов или высокотемпературной экструзии, но с возможностью применения "мокрых" процессов по известным и экономичным технологиям, которые уже отработаны при приготовлении косметической бумаги или нетканых материалов с мокрой выкладкой.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении предложено использование продуктов SAP (суперабсорбирующего полимера) с целью существенного повышения поглощающей способности бумажных изделий или нетканых материалов с мокрой выкладкой.
Продукты SAP (суперабсорбирующие полимеры) на протяжении многих лет нашли самое разное применение - от подгузников для младенцев и для взрослых с недержанием и женских гигиенических прокладок до других вариантов применения одноразовых изделий, в которых решающим фактором является поглощение биологических жидкостей.
Настоящее изобретение позволяет объединять SAP в любой форме - как регулярной, так и нерегулярной структуры - такой как гранулы, порошки, волокна, хлопья или зерна и др. - с содержимым, удерживаемым внутри волокнистой структуры санитарно-гигиенической бумаги или нетканых материалов с мокрой выкладкой, до 100%, что до сего времени нельзя было обеспечить существующими технологиями без возможных вторичных проблем, связанных с безопасностью и с затратами на просушку, схожими или слегка более высокими по сравнению с затратами на весь процесс производства бумаги или нетканых материалов с мокрой выкладкой. Кроме того, вследствие существенного повышения поглощающей способности изобретение позволяет производить и продвигать на рынок изделия, которые на текущий момент трудно или невозможно изготавливать либо в которых требуется использование композитных материалов, получаемых в рамках автономного производства бумаги, путем связывания двух или более слоев косметической бумаги лишь одним или несколькими слоями SAP, получая при этом также преимущество в части затрат на производство/преобразование.
Преимущественно, волокна SAP способны полностью заменить целлюлозные волокна и/или другие натуральные, искусственные и синтетические волокна.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу для “мокрого” производства суперабсорбирующего материала согласно пункту 1 формулы. Способ предполагает образование водного соляного раствора с концентрацией 0,01 –4,5 N ионной соли и значением pH от 0 до 6,0 или от 8,0 до 14,0 путем добавления сильной кислоты или сильной щелочи и диспергирования в водном соляном растворе компонента суперабсорбирующего полимера (SAP), выбранной среди полимеров, содержащих по меньшей мере одну не полностью нейтрализованную кислую смолу в случае кислотного соляного раствора, или содержащих по меньшей мере одну не полностью нейтрализованную щелочную смолу в случае щелочного соляного раствора.
Соотношение между pH и концентрацией соли таково, что оно вызывает поглощение воды в SAP, не превышающее приблизительно 30,00 граммовH2O/граммSAP.
Таким образом, происходит выпуск первого полотна путем осаждения и расслоения диспергируемого SAP под действием вакуумного всасывания на участке осаждения ленты сетчатого фильтра с последующей промывкой полотна щелочным раствором для суспензий SAP в кислотных соляных растворах либо промывкой полотна кислотным раствором для суспензий SAP в щелочных соляных растворах для дополнительного повышения уровня нейтрализации SAP и соответственно его поглощающей способности.
В заключение возможна промывка полотна водой (для удаления остатков солей) и очистка вакуумным всасыванием и просушка полотна.
Вариант реализации способа предполагает использование SAP с уменьшенным соответствующим образом соляным насыщением так, что однократное помещение точно такого материала в соляной раствор, приведет к получению требуемого pH.
Согласно предпочтительным вариантам реализации изобретения, диспергирование в соляном растворе компоненты суперабсорбирующего полимера (SAP) включает в себя также диспергирование натуральных или искусственных целлюлозных волокон и/или искусственных и/или синтетических смол, которым соответствующим образом придана смачиваемость поверхности либо выполнена их объемная обработка поверхностно-активными агентами, и образование суспензии в водном соляном растворе волокон и SAP со значением pH от 0 до 6,0 или от 8 до 14,0 в зависимости от типа используемого SAP.
Согласно предпочтительному варианту реализации, способ предусматривает образование последовательных многослойных структур путем повторения шагов образования полотна с одним и тем же SAP и/или предпочтительно также первого полотна, полученного путем стратификации анионного SAP, второго полотна со стратификацией катионного SAP и напоследок заключительной просушки.
SAP, диспергированый в соляном растворе, предпочтительно образован гранулами, порошками, волокнами, хлопьям, зернами по отдельности или в виде их смесей.
Далее, изобретение предусматривает использование абсорбционного материала, полученного согласно определяемому изобретением способу, для изготовления кухонных и бумажных полотенец, туалетной бумаги и косметических салфеток, абсорбционных гигиенических изделий - таких как подгузники для младенцев и для взрослых с недержанием, медицинских/санитарно-гигиенических прокладок, наматрацников кроватей для пациентов с недержанием и кроватей в операционных, подмышечников и др.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение основано на признании того, что имеющиеся в настоящее время в продаже SAP, предпочтительно насыщенные солями на 70-80% в зависимости от степени насыщенности солями функциональных групп этих полимеров безотносительно того, являются ли они анионными (например, полиакрилатами) или катионными (например, поливиниламинами), демонстрируют уменьшение значений абсорбции по мере снижения степени их насыщения солями вплоть до доведения их до полностью кислотной или щелочной формы с минимумом ниже 2-4 граммаH2O/граммSAP; для сравнения: абсорбция чистой целлюлозы равняется приблизительно 4-6 граммаH2O/граммцеллюлозы.
Такие SAP в их полностью кислотной или полностью щелочной форме или даже при различных низких уровнях солевого насыщения могут быть получены как прямым методом, исходя из насыщенного солью SAP при назначенном уровне, так и путем диспергирования таких доступных на современном рынке материалов, насыщенных солью с текущими значениями 70-80%, напрямую в разбивателе целлюлозы или смесительном резервуаре, где целлюлозные волокна рассеиваются в воде или в соляном растворе при концентрации менее 2-4%, пригодной для передачи в бумагоделательную установку, и подщелачиваются или подкисляются в зависимости от типа используемого SAP для получения намеченного значения pH. Таким способом поддерживается требуемый низкий уровень желатинизации SAP и исключаются желатиновые комки, образование которых остановлено соляным раствором и/или благодаря pH <6 или >8 в зависимости от используемого SAP; выполняется равномерное осаждение на участок осаждения ленты сетчатого фильтра бумагоделательной машины. Диспергированная смесь волокон или частиц SAP в соответствии с предпочтительным вариантом реализации с использованием целлюлозных волокон и при соответствующей степени минимального насыщения солью может быть передана на участок осаждения под вакуумом ленты сетчатого фильтра, как в обычном режиме изготовления бумаги или нетканых материалов.
Согласно предпочтительному варианту реализации, может оказаться неуместным обеспечение их полного окисления или ощелачивания, и в то же время будет достаточным обеспечение минимальной степени насыщения солью, приводящее к тому, что указанный SAP будет поглощать менее 30 граммовH2O/граммSAP, не вызывая образование существенной желатинизированной массы и не приводя при этом к ухудшению производительности, пригодности к механической обработке, понижению качества и росту затрат на просушку санитарно-гигиенической бумаги или нетканых материалов с мокрой выкладкой в комбинации с SAP.
Следующий шаг, необходимый для получения соответствующего материала SAT (Super Absorbent Tissue - суперабсорбирующей бумаги) с частицами SAP, имеющими свою максимальную поглощающую способность, включает в себя обработку (под действием всасывания) мокрого полотна бумаги, содержащего кислотные или щелочные частицы SAP, на участке формирования на ленте сетчатого фильтра. Данный шаг имеет место на участке осаждения ленты сетчатого фильтра в промежутке между формированием полотна и его передачей на сушильные цилиндры и осуществляется путем подачи раствора NaOH или HCl (соответственно) с целью добавить соль (до требуемой степени солевого насыщения) в SAP и заново повысить его поглощающую способность.
Поскольку желатинизация SAP-полимеров происходит умеренно медленно по отношению к динамике добавления соли и скорости обработки в бумагоделательной установке или установке для нетканых материалов с мокрой выкладкой, в данный момент в полимерах SAP не происходит желатинизация заметных количеств воды, и тем самым поддерживаются по существу неизменные затраты на просушку.
В установках некоторых типов (как, например, в машинах сушильной обработки сухо-воздушным способом (TAD)) для получения косметической бумаги или нетканых материалов с мокрой выкладкой с разными композиционными составами и различающимися стратификациями целлюлозных волокон безотносительно принадлежности их к типу оригинальных, переработанных или восстановленных волокон, а также для обеспечения высокой скорости механической обработки используют увеличенное количество разбивателей целлюлозы (каждый со своей конкретной смесью волокон) и одновременное и со-ламеллярное формирование посредством формовочного ящика на ленте сетчатого фильтра под вакуумом. В таких установках SAP с целлюлозными волокнами или без них может быть помещен, например, в разбиватель целлюлозы в соляной раствор и соответствующим образом окислен или ощелочен в зависимости от вида SAP, в то время как в другие разбиватели целлюлозы могут быть помещены целлюлозные волокна с NaOH или HCl при таких концентрациях, которые нейтрализуют кислотность или щелочность (соответственно) содержимого вышеназванного разбивателя целлюлозы во время их связывания между собой на участке осаждения ленты сетчатого фильтра. Это позволяет устранять или сокращать потребность в последующей щелочной или кислотной обработке описанного выше добавления соли или уменьшать концентрацию обработки.
Авторы изобретения выполнили количественную оценку динамики желатинизации SAP в зависимости от pH и солевого насыщения согласно способу тестирования поглощающей способноcти под вакуумом (UVAT) (для SAP).
Назначение UVAT состоит в измерении удержания жидкости, поглощенной суперабсорбирующими полимерами (SAP), при различных значениях pH и солевого насыщения и при разнице других условий - таких как температура пробы жидкости и также наличие растворителей другого типа (например метанол или этанол) и др. - путем фильтрации со всасыванием под вакуумом, при которой воспроизводится состояние, обычно используемое в технологиях механической обработки для изготовления бумаги или нетканых материалов с мокрой выкладкой.
Требуемое для работы оборудование состоит из стеклянной бутыли, вакуумной воронки типа "Бюхнер", фильтровальной бумаги Ederol типа 3/N, вакуумного флакона Erlenmeyer, вакуумного насоса.
Измерения выполнялись с помощью аналитических весов с погрешностью 0,01 г, измерителя pH с погрешностью 0,01 pH, измерителя электропроводности с диапазоном измерений от 0,01 мкСм/см до 1000 мСм/см, что соответствует содержанию соли от 0,1 мг/л до 600 г/л KCl или 470 г/л NaCl.
(например, для кислотного SAP) Были приготовлены водные растворы со следующими характеристиками:
1. Растворы HCl в воде с лабораторных стаканах 250 мл с мерной шкалой при значениях концентрации 0,5 – 1,0 – 1,5 – 2,0 – 2,5 – 3,0 – 3,5 – 4,0 – 4,5 и 5,0 N для уменьшения pH тестируемого раствора.
2. Водный раствор NaOH с концентрацией 2 N в лабораторном стакане 100 мл с мерной шкалой для увеличения pH тестируемого неподкисленного раствора.
3. Соляной раствор для каждого уровня тестируемого содержания соли, концентрация 0,00 – 0,025 – 0,05 – 0,10 – 0,15 – 0,30 – 0,75 – 1,50 – 3,0 или 4,5 N NaCl в 10-литровой бутыли с мерной шкалой.
Используемый способ состоит в следующем:
- Для каждого уровня содержания соли подготавливают испытательный комплект, состоящий из пары стеклянных флаконов по 250 мл для каждого тестируемого уровня pH.
- Для каждой пары флаконов после выполнения калибровки на аналитических весах добавляют одно из следующих количеств вещества:
0,0 – 0,50 – 1,0 – 1,50 – 2,0 – 2,50 – 3,0 – 3,50 – 4,0 – 4,50 – 5,0 – 5,50 – 6,0 – 6,5 – 7,0 – 7,5 – 9,0 – 11,0 – 15,0 – 20,0 или 25,0 мг-экв. HCl
или: 0,5 – 1,0 – 1,5 – 20 – 2,5 или 3,0 мг-экв. NaOH
с последующим добавлением тестового соляного раствора до момента, когда вес готового раствора станет равным 200,0 г.
- Далее добавляют 1,00 г SAP только для одного флакона пары, в то время как другой флакон используют для промывания на стадии фильтрации с целью исключения любых изменений рабочего состояния SAP на протяжении данной стадии.
- Флакон, содержащий SAP, помещают в мешалку по меньшей мере на два часа с целью обеспечить однородность поглощения и далее выполняют измерение pH и электропроводности или кажущегося содержания соли в виде кажущейся эквивалентности NaCl с учетом влияния, вносимого в измерение электропроводности всеми ионами, содержащимися в растворе, и далее направляют на вакуумную фильтрацию.
- Вклад других ионов в дополнение к вкладу добавленного в раствор эффективного NaCl является значимым при повышении нормальных значений NaCl до 1,0 / 1,5 N и становится малозначительным за пределами этих значений содержания соли; то есть, при переходе через концентрацию соли 1,5N содержание соли можно считать равной нормальному значению используемого NaCl. Полученный при этом вес нетто пропитанного SAP за вычетом 1,00 г сухого используемого SAP явится значением абсорбции SAP при использованных для измерения значениях pH и содержания соли.
В таблице 1 для каждой из различных концентраций NaCl показано поглощение H2O в количестве граммов на грамм SAP, причем SAP представляет собой суперабсорбирующий полимер в виде гранул, полученный по процедуре Дэнсона; типом продукта является DSorb A100-228 (SAP).
. Таблица 1.1
Figure 00000001
Таблица 1.2
Figure 00000002
Таблица 1.3
Figure 00000003
Аналогичным образом в таблице 2 показано для каждой из различных концентраций NaCl поглощение H2O в виде количества граммов на грамм SAF, причем SAF является суперабсорбирующим волокном, произведенным по типу Технического абсорбента 111/6/10 (SAF).
Таблица 2.1
Figure 00000004
Таблица 2.2
Figure 00000005
Таблица 2.3
Figure 00000006
Фигуры 1 и 2 иллюстрируют поглощение H2O в виде количества граммов на грамм SAP или SAF таблиц 1 и 2 (соответственно); линии соединяют и опосредованно связывают значения с одним и тем же содержанием соли согласно приведенному сбоку пояснению. Некоторые линии, соответствующие данным таблиц, были опущены, поскольку расценены как избыточные. Как можно заметить из этих граф, в условиях со значением pH ниже 5.00 – 4.50 поглощение воды в SAP или SAF составляет менее 10 граммовH2O/граммSAP или граммовH2O/граммSAF.
В способе согласно настоящему изобретению используется установка для производства бумаги по мокрой технологии. В частности, способ для производства суперабсорбирующего материала по мокрой технологии включает в себя:
a) Образование водного соляного раствора с концентрацией 0,01 - 4,5 N ионной соли и значением pH от 0 до 6,0 или от 8,00 до 14,00 путем добавления сильной кислоты или щелочи;
b) Диспергирование в водном соляном растворе компоненты суперабсорбирующего полимера (SAP), выбранной среди полимеров, содержащих по меньшей мере одну не полностью нейтрализованную кислую смолу в случае кислотного соляного раствора, или содержащих по меньшей мере одну не полностью нейтрализованную щелочную смолу в случае щелочного соляного раствора.
c) Практическое получение первого волокна путем расслоения и всасывания на канве осаждения суспензии SAP.
d) Промывку полотна щелочным раствором до обеспечения частичной нейтрализации кислотности для суспензий SAP в кислотных соляных растворах или промывку полотна кислым раствором до обеспечения частичной нейтрализации щелочности для суспензий SAP в щелочных соляных растворах;
e) Промывку полотна водой и всасывание;
f) Просушку полотна;
причем соотношение между pH и концентрацией соли таково, что оно вызывает поглощение воды в SAP, не превышающее приблизительно 30,00 граммовH2O/граммSAP.
Как показано на фигурах 1 и 2, в заявленных здесь условиях работы поглощаются ограниченные объемы воды, несмотря на наличие SAP, даже при относительно высоких объемах, вследствие чего ограничивается явление поглощения воды и желатинизации SAP. Затраты на просушку при этом ограничены, и все недостатки - такие как внутреннее формирование объемистых желатиновых комков и прерывание работы установки - исключаются.
Образование комков привело бы наряду с недостаточной гомогенизацией и однородностью целлюлозной набивки к длительным периодам сушки и неэкономичным скоростям работы и величинам затрат, что помешало бы практической реализации и производству на основе специфических технологий установок для изготовления бумажного материала.
Согласно предпочтительным вариантам реализации, способ согласно изобретению предполагает диспергирование в водном соляном растворе компоненты суперабсорбирующего полимера (SAP) вместе с диспергированием натуральных или искусственных целлюлозных волокон и/или искусственных или синтетических волокон, которым соответствующим образом придана смачиваемость поверхности либо выполнена объемная обработка поверхностно-активными агентами, и образование суспензии в водном соляном растворе волокон и SAP при pH от 0 до 6,0 или от 8 to 14,0 в зависимости от типа используемого SAP.
SAP выбирают из группы полиакриловых кислот, гидролизованного акрилнитрильного полимера, гидролизованного акриламидного полимера, крахмально-акрилового кислотного привитого сополимера, гидролизованного крахмально-акрилнитрильного привитого сополимера, сополимера на основе полимолочной кислоты, полиаспарагиновой кислоты, сополимера этилена и малеинового ангидрида, сополимера изобутилена и малеинового ангидрида, сополимера омыленного винилового ацетатно-акрилового эфира, полистиролсульфата, поливинилфосфорной кислоты, поливинилфосфоновой кислоты, поливинилсерной кислоты, поливинилсульфоновой кислоты и их смесей; предпочтительно, смоляной кислотой является полиакриловая кислота.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, диспергирование выполняют в щелочном водном растворе катионного (SAP) с легким загущением сшитым полимером, выбранной из группы поливиниламина, полиэтиленимина, поливинилгванидина, полиаллиламина, полиаллилгванидина, полидиалкиламинометакриламид, полимера, приготовленного из сложноэфирного аналога N-диалкиламинометакриламида, гидроокиси полидиметилдиалкиламмония, модифицированного гванидином полистирена, четвертичного полистирена, четвертичного полиметакриламида или его сложноэфирного аналога, поливинилспиртового совиниламина и их смесей; предпочтительно, смолами являются поливиниламин, полиэтиленимин, поливинилгванидин, полидиметиламиноэтил акриламид, полидиметиламинопропилметакриламид (DMAPMA).
Дополнительные волокна получают путем стратификации на волокне, полученном в шаге e), путем повторения шагов c)-e).
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, на первом волокне, полученном путем стратификации анионного SAP, осуществляется прямое расслоение полотна катионного SAP с последующим выполнением для него шага просушки; либо повтор стратификации анионного SAP с последующей стратификацией катионного SAP – выполняют несколько раз.
SAP, диспергированый в соляном растворе, может состоять из гранул, порошков, волокон, хлопьев, зерен или их смесей.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, соотношение между pH и концентрацией соли таково, что оно вызывает поглощение воды SAP, не превышающее приблизительно 20,00 граммовH2O/граммSAP, предпочтительно менее 15,00 граммовH2O/граммSAP.
В целях удобства способ предполагает волокно, к которому добавлена влагопрочная смола - такая как полимидоаминэпихлоргидринные (PAE) смолы или аналогичные смолы.
Полученный согласно изобретению абсорбирующий материал позволяет изготавливать бумажные и кухонные полотенца, туалетную бумагу и косметические салфетки, абсорбционные гигиенические изделия для младенцев, для взрослых с недержанием, для женщин в периоды менструаций или в промежутках между ними, наматрацники кроватей для пациентов с недержанием или кроватей в операционных, подмышечники, бумажные салфетки или сорбционные маты для пищевой отрасли, например, контейнеры под продукты с поглощением жидкости, вытекающей из мяса, рыбы или овощей, листы абсорбционной бумаги или сорбционные маты для домашних животных или для использования в гробах с целью поглощения биологической жидкости, выделяемой при разложении тел, и медицинские изделия для поглощения экссудатов - например, из ран.
Другие разновидности и модификации изобретения будут очевидными для специалистов в данной области, и прилагаемая формула изобретения имеет целью охват таких разновидностей и модификаций.
Приведенные выше конкретные значения и конкретные настройки могут быть изменены, и они приведены лишь в качестве иллюстрации конкретного варианта реализации настоящего изобретения и не подразумевают ограничение области изобретения.
Подразумевается определение области настоящего изобретения прилагаемой формулой изобретения.

Claims (36)

1. Способ для изготовления мокрым способом суперабсорбирующего материала, включающий в себя:
a) образование водного соляного раствора с концентрацией от 0,01 до 4,5 N ионной соли и значением pH от 0 до 6,0 путем добавления сильной кислоты;
b) диспергирование в водном соляном растворе компонента суперабсорбирующего полимера (SAP), выбранного среди полимеров, содержащих по меньшей мере одну кислую смолу, не полностью нейтрализуемую;
c) получение первого полотна путем расслоения и всасывания на участке осаждения ленты фильтрующей сетки суспензии SAP;
d) промывку полотна щелочным раствором до обеспечения требуемого уровня нейтрализации кислотности для суспензий SAP в кислотных соляных растворах;
e) промывку полотна водой и вакуумное всасывание;
f) просушку полотна;
причем соотношение между pH и концентрацией соли таково, что оно вызывает поглощение воды в SAP, не превышающее приблизительно 30,00 гH2O/гSAP.
2.Способ согласно п. 1, в котором диспергирование в соляном растворе компоненты полимера со сверхвысокой влагопоглощающей способностью (SAP) включает в себя также диспергирование натуральных или искусственных целлюлозных волокон и/или искусственных и/или синтетических смол, которым соответствующим образом придана смачиваемость поверхности либо выполнена их объемная обработка поверхностно-активными агентами, и образование суспензии в водном соляном растворе волокон и SAP со значением pH от 0 до 6,0.
3. Способ согласно п. 1, в котором pH суспензии, получаемой на шаге b), находится в пределах от 0 до 6,0 и получают путем использования соответственно предварительно подкисленного SAP для получения уровней соляного насыщения такими, что после однократного диcпергирования в соляном растворе они вызывают требуемые значения pH.
4. Способ согласно п. 1, в котором диспергирование осуществляют в водном кислотном растворе анионного SAP с легким загущением сшитым полимером, и SAP выбирают из группы, в которую входят полиакриловая кислота, гидролизованный акрилнитрильный полимер, гидролизованный акриламидный сополимер, крахмально-акриловый кислотный привитой сополимер, гидролизованный крахмально-акрилнитрильный привитой сополимер, сополимер на основе полимолочной кислоты, полиаспарагиновой кислоты, сополимер этилена и малеинового ангидрида, сополимер изобутилена и малеинового ангидрида, сополимер омыленного винилового ацетатноакрилового эфира, полистиролсульфат, поливинилфосфорная кислота, поливинилфосфоновая кислота, поливинилсерная кислота, поливинилсульфоновая кислота и их смеси; предпочтительно, смоляной кислотой является полиакриловая кислота.
5. Способ согласно п. 1, в котором дополнительные полотна методом стратификации получают на полотне, полученном в шаге e), путем повторения шагов c)-e).
6. Способ согласно п. 5, в котором на первом полотне, полученном путем стратификации анионного SAP согласно шагам a)-e), осуществляется прямое расслоение полотна катионного SAP согласно шагам a)-e) с последующим выполнением для него шага f).
7. Способ согласно п. 6, в котором стратификация анионного SAP, за которой следует стратификация катионного SAP, повторяется один или более раз.
8. Способ согласно п. 7, в котором стратификационные полотна имеют разный композиционный состав с волокнами или без волокон.
9. Способ согласно п. 1, в котором диспергированный в соляном растворе SAP состоит из гранул, порошков, волокон, хлопьев либо зерен или их смесей.
10. Способ согласно п. 1, в котором соотношение между pH и концентрацией соли таково, что оно вызывает поглощение воды полимером SAP не более приблизительно 20,00 гH2O/гSAP, предпочтительно менее 15,00 гH2O/гSAP, еще более предпочтительно между 10,00 гH2O/гSAP и 0,05 гH2O/гSAP.
11. Способ согласно п. 5, в котором по меньшей мере одно полотно содержит влагопрочную смолу, такую как полиамидоаминэпихлоргидрин (PAE), или аналогичные смолы.
12. Способ для изготовления мокрым способом суперабсорбирущего материала, включающий в себя:
a) образование водного соляного раствора с концентрацией 0,01-4,5 N ионной соли и значением pH от 8,0 до 14,0 путем добавления сильной щелочи;
b) диспергирование в водном соляном растворе компонента суперабсорбирующего полимера (SAP), выбранного среди полимеров, содержащих по меньшей мере одну щелочную смолу, не полностью нейтрализуемую в случае щелочного соляного раствора;
c) получение на практике первого полотна путем расслоения и осаждения вакуумным всасыванием суспензии SAP на секции осаждения ленты фильтрующей сетки;
d) промывку полотна кислотным раствором до требуемого уровня нейтрализации щелочности для суспензий SAP в щелочных соляных растворах;
e) промывку полотна водой и вакуумное всасывание;
f) просушку полотна;
причем соотношение между pH и концентрацией соли таково, что оно вызывает поглощение воды в SAP, не превышающее примерно 30,00 гH2O/гSAP.
13. Способ согласно п. 12, в котором диспергирование в соляном растворе компонента полимера со сверхвысокой влагопоглощающей способностью (SAP) включает в себя также диспергирование натуральных или искусственных целлюлозных волокон и/или искусственных и/или синтетических смол, которым соответствующим образом придана смачиваемость поверхности либо выполнена их объемная обработка поверхностно-активными агентами, и образование суспензии в водном соляном растворе волокон и SAP со значением pH от 8 до 14,0.
14. Способ согласно п. 12, в котором pH суспензии, получаемой на шаге b), находится в пределах диапазона от 8,0 до 14,0 и получают путем использования предварительно подщелоченного SAP для получения уровней соляного насыщения такими, что после однократного диcпергирования в соляном растворе они вызывают требуемые значения pH.
15. Способ согласно п. 12, в котором диспергирование выполняют в щелочном водном растворе катионного SAP с легким загущением сшитым полимером, и SAP выбирают из группы поливиниламина, полиэтиленимина, поливинилгванидина, полиаллиламина, полиаллилгванидина, полидиалкиламинометакриламида, полимера, приготовленного из сложноэфирного аналога N-диалкиламинометакриламида, гидроокиси полидиметилдиалкиламмония, модифицированного гванидином полистирена, четвертичного полистирена, четвертичного полиметакриламида или его сложноэфирного аналога, поливинилспиртового совиниламина и их смесей; предпочтительно, щелочными смолами являются поливиниламин, полиэтиленимин, поливинилгванидин, полидиметиламиноэтил акриламид, полидиметиламинопропилметакриламид (DMAPMA).
16. Способ согласно п. 12, в котором дополнительные полотна методом стратификации получают на полотне, полученном в шаге e), путем повторения шагов c)-e).
17. Способ согласно п. 16, в котором на первом полотне, полученном путем стратификации анионного SAP согласно шагам a)-e), осуществляется прямое расслоение полотна катионного SAP согласно шагам a)-e) с последующим выполнением для него шага f).
18. Способ согласно п. 17, в котором стратификация анионного SAP, за которой следует стратификация катионного SAP, повторяется один или более раз.
19. Способ согласно п. 18, в котором стратификационные полотна имеют разный композиционный состав с волокнами или без волокон.
20. Способ согласно п. 12, в котором диспергированный в соляном растворе SAP состоит из гранул, порошков, волокон, хлопьев либо зерен или их смесей.
21. Способ согласно п. 12, в котором соотношение между pH и концентрацией соли таково, что оно вызывает поглощение воды полимером SAP не более приблизительно 20,00 гH2O/гSAP, предпочтительно менее 15,00 гH2O/гSAP, еще более предпочтительно между 10,00 гH2O/гSAP и 0,05 гH2O/гSAP.
22. Способ согласно п. 16, в котором по меньшей мере одно полотно содержит влагопрочную смолу, такую как полиамидоаминэпихлоргидрин (PAE), или аналогичные смолы.
RU2018127664A 2015-01-30 2016-01-20 Суперабсорбирующий материал SAT (суперабсорбирующая бумага) RU2719669C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITGE20150013 2015-01-30
PCT/EP2016/051089 WO2016120130A1 (en) 2015-01-30 2016-01-20 Superabsorbent material sat (super absorbent tissue)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2018127664A RU2018127664A (ru) 2020-02-20
RU2719669C2 true RU2719669C2 (ru) 2020-04-21

Family

ID=52774340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018127664A RU2719669C2 (ru) 2015-01-30 2016-01-20 Суперабсорбирующий материал SAT (суперабсорбирующая бумага)

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10844545B2 (ru)
EP (1) EP3405153B1 (ru)
JP (1) JP6730451B2 (ru)
CN (1) CN108699769B (ru)
AU (1) AU2016212254B2 (ru)
BR (1) BR112018014248A2 (ru)
CA (1) CA3010390A1 (ru)
ES (1) ES2775548T3 (ru)
MX (1) MX2018008593A (ru)
PL (1) PL3405153T3 (ru)
RU (1) RU2719669C2 (ru)
WO (1) WO2016120130A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE539751C2 (en) * 2015-11-09 2017-11-14 Stora Enso Oyj Active moisture control material for packaging and a method for production thereof
CN111482160A (zh) * 2020-04-30 2020-08-04 杭州亨玛电力科技有限公司 一种调湿片及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0702031A2 (en) * 1994-09-16 1996-03-20 Air Products And Chemicals, Inc. Liquid absorbent composition for nonwoven binder applications
US5997690A (en) * 1998-02-18 1999-12-07 Basf Corporation Smooth textured wet-laid absorbent structure
US20030149413A1 (en) * 2002-02-04 2003-08-07 Mehawej Fouad D. Superabsorbent composite and absorbent articles including the same
RU2518063C2 (ru) * 2008-10-22 2014-06-10 ЭВОНИК ШТОКХАУЗЕН, ЛЛСи Способ производства суперабсорбирующего полимерного геля с суперабсорбирующими полимерными тонкоизмельченными частицами

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61113900A (ja) 1984-11-09 1986-05-31 旭化成株式会社 アクリル系吸水性紙
EP0359615A1 (en) 1988-09-01 1990-03-21 James River Corporation Of Virginia Manufacture of superabsorbent composite structures
US5230959A (en) 1989-03-20 1993-07-27 Weyerhaeuser Company Coated fiber product with adhered super absorbent particles
DE69021190T2 (de) 1990-01-16 1995-12-07 Hoechst Celanese Corp Superabsorbierende, nassgelegte, nichtgewebte Faserbahn.
GB2269602A (en) 1992-08-13 1994-02-16 Courtaulds Plc Absorbent nonwoven fabric
US20020007169A1 (en) 1996-12-06 2002-01-17 Weyerhaeuser Company Absorbent composite having improved surface dryness
US5795439A (en) 1997-01-31 1998-08-18 Celanese Acetate Llc Process for making a non-woven, wet-laid, superabsorbent polymer-impregnated structure
CN1208088A (zh) 1997-08-11 1999-02-17 塞拉尼斯艾丝泰特有限责任公司 无纺纤维状超吸收产品
US6623576B2 (en) 1998-10-28 2003-09-23 Basf Aktiengesellschaft Continuous manufacture of superabsorbent/ion exchange sheet material
ID21535A (id) 1997-12-18 1999-06-24 Celanese Acetate Llc Produk super absorben berserat bukan tenunan
US6056854A (en) 1998-03-27 2000-05-02 Basf Corporation Process to make a wet-laid absorbent structure
AU5418100A (en) 1999-06-29 2001-01-31 Stockhausen Gmbh & Co. Kg Manufacture of web superabsorbent polymer and fiber
US6979386B1 (en) 1999-08-23 2005-12-27 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Tissue products having increased absorbency
WO2002024759A2 (en) 2000-09-21 2002-03-28 Rohm And Haas Company Improved nanocomposite compositions and methods for making and using same
US7211171B2 (en) 2002-01-05 2007-05-01 The Procter & Gamble Company Multiply tissue product
EP1503812B1 (en) * 2002-05-01 2007-09-26 Basf Aktiengesellschaft Plasticized superabsorbent polymer sheets and use thereof in hygienic articles
US7579402B2 (en) 2003-11-12 2009-08-25 Evonik Stockhausen, Inc. Superabsorbent polymer having delayed free water absorption
US20050224200A1 (en) 2004-04-07 2005-10-13 Robert Bouchard Super absorbent tissue products
ITFI20050011A1 (it) 2005-01-21 2006-07-22 Perini Fabio Spa Metodo ed impianto per la produzione di un manufatto in carta tissue o simile comprendente un materiale superassorbente
JP5957351B2 (ja) 2012-09-27 2016-07-27 花王株式会社 抄造成形体の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0702031A2 (en) * 1994-09-16 1996-03-20 Air Products And Chemicals, Inc. Liquid absorbent composition for nonwoven binder applications
US5997690A (en) * 1998-02-18 1999-12-07 Basf Corporation Smooth textured wet-laid absorbent structure
US20030149413A1 (en) * 2002-02-04 2003-08-07 Mehawej Fouad D. Superabsorbent composite and absorbent articles including the same
RU2518063C2 (ru) * 2008-10-22 2014-06-10 ЭВОНИК ШТОКХАУЗЕН, ЛЛСи Способ производства суперабсорбирующего полимерного геля с суперабсорбирующими полимерными тонкоизмельченными частицами

Also Published As

Publication number Publication date
ES2775548T3 (es) 2020-07-27
WO2016120130A1 (en) 2016-08-04
CN108699769A (zh) 2018-10-23
AU2016212254A1 (en) 2018-08-02
AU2016212254B2 (en) 2021-09-23
PL3405153T3 (pl) 2021-07-26
JP6730451B2 (ja) 2020-07-29
CA3010390A1 (en) 2016-08-04
US20190017225A1 (en) 2019-01-17
EP3405153B1 (en) 2019-12-04
RU2018127664A (ru) 2020-02-20
MX2018008593A (es) 2018-08-15
US10844545B2 (en) 2020-11-24
EP3405153A1 (en) 2018-11-28
CN108699769B (zh) 2021-10-15
JP2019506546A (ja) 2019-03-07
BR112018014248A2 (pt) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10980912B2 (en) Absorbent articles with biocompostable properties
US4818598A (en) Absorbent structures
JP3894416B2 (ja) 水に流せる繊維状構造体
KR100372382B1 (ko) 고흡수성 복합조성물, 상기 복합조성물을 구비한 시이트상 흡수체, 및 그 제조방법
CZ82595A3 (en) Porous, absorptive macro-structures of bonded absorption particles that are on their surface cross-linked with cationic amino-epichlorhydrin adducts
US11090198B2 (en) Absorbent articles with biocompostable properties
CN104349796B (zh) 改进的个人护理吸收性制品
US11154436B2 (en) Absorbent articles with biocompostable properties
RU2719669C2 (ru) Суперабсорбирующий материал SAT (суперабсорбирующая бумага)
JPWO2017200085A1 (ja) 吸水性樹脂粒子、その製造方法、これを含有してなる吸収体及び吸収性物品
JP6971360B2 (ja) 高吸収性材料ｓａｔ（高吸収性薄紙）
JP2009007723A (ja) 吸水性水分散紙
EP3970676B1 (en) Absorbent article with improved multi-layered core
KR860001384B1 (ko) 섬유상 흡수 플러프의 제조 방법
JP2006169284A (ja) 吸収体及び血液吸収性物品
JP2012239619A (ja) 吸収材