SK15594A3 - Continual process for preparing emulsions that are polymerizable to the absorbent foam materials - Google Patents

Description

Spôsob kontinuálnej prípravy emulzie voda v oleji s vysokým podielom vodnej fázy

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu kontinuálnej prípravy určitých emulzií voda v oleji s vysokým vnútorným podielom fázy voda v oleji (high internal phase emulsion HIPE). Takéto emulzie obsahujú určité typy monomérnych materiálov, rozpustených v olejovej fáze emulzie tak, že keá je emulzia vystavená podmienkam polymerizácie, vzniknú zvlášť výhodné štruktúry polymérnej peny. Špecifické emulzie pripravované spôsobom podlá vynálezu, poskytujú, ak sú polymerizované, penové štruktúry, ktoré nachádzajú uplatnenie najmä ako absorbenty telových tekutín. Tieto peny sa teda hodia na použitie v absorbčných výrobkoch, ako sú plienky a iné výrobky pre inkontinenciu.

Doterajší stav techniky

Zo stavu techniky sú známe emulzie s pomerne vysokým podielom vodnej fázy k fáze olejovej ako emulzie HIPE (High Internal Phase Emulsions). Spôsoby kontinuálnej prípravy týchto emulzií sú popísané napríklad v US pat. č. 3 565 817 z 23. februára 1971, Bradley a kol. , a v GB pat. č. 2 194 166 A z 2. marca 1988.

Boli pripravené emulzie HIPE obsahujúce polymerizovatelné monoméry vo svojej externej olejovej fáze a boli polymerizované za účelom štúdia geometrických konfigurácií olejovej a vodnej fázy týchto emulzií. Napríklad v publikácii Lissant a Mahan A Study of Médium and High Internal Phase Ratio Nater/Polymer Emulsions (Štúdia emulzie voda/poymér so stredným a vysokým pomerom vody k polyméru), Journal of Colloid and Interface Science, zv. 42, Ϊ. január 1973, strana 201 až 208 sa popisuje príprava emulzie vody v oleji, ktorá obsahuje 90 % internej vodnej fázy a ktorá používa monomér styrénu v olejovej fáze. Takéto emulzie sa pripravujú tak, že sa kombinované fázy vody a oleja miešajú za použitia emulgátora a potom sa polymerizujú na tuhú poréznu štruktúru s bunečnou konfiguráciou, ktorá je podmienená pomerom fáz svojich emulzných prekurzorov.

Príprava emulzií HIPE, vhodných na polymerizáciu pre porézne štruktúry, napríklad peny vhodné na pohlcovanie a/alebo na absorbovanie tekutín, je taktiež známa. Napríklad v US pat. č.

797 310, Barby a kol. z 10. januára 1989, v US pat. č. 4 612 334 Jones a kol. zo 16. septembra 1986, v US pat. č. 4 606 958, Hag a kol. z 19. apríla 1986 a v US pat. č. 4 522 953, Barby a kol. z 11. júna 1989, ide vždy o porézne polymérne materiály, ktoré je možné pripraviť z emulzií HIPE a ktoré sa hodia na uvolňovanie kvapalín, ako sú čistiace roztoky na tvrdé povrchy výrobkov, ako sú utierky a čistiace handry.

Zo stavu techniky je tiež známe, že povaha a vlastnosti poréznych materiálov z polymérnej peny, vytvorených polymerizáciou emulzií HIPE, závisí velmi ako od typu zložiek, ktoré upravujú polymerizovatelné emulzie HIPE, tak aj od procesných podmienok potrebných na vytvorenie emulzie. Napríklad v európskom patentovom spise č. 60138, Unilever z 15. septembra 1982 je popísaný spôsob prípravy absorbčných poréznych polymérov (napríklad pien) z emulzií HIPE, ktoré obsahujú aspoň 90 % hmotn. vody v olejovej fáze, polymerizovatelné monoméry, povrchovoaktívne činidlá a polymerizačný katalyzátor. V US pat. č. 4 788 225, Edwards a kol., ž 29. novembra 1988 je popísaná príprava polymérnych materiálov, ktorých pružnosť sa dosahuje volbou určitých typov monomérov (styrén, alkyl(meta)kryláty, zosieťovacie činidlá) a použitím určitých prevádzkových podmienokna ovládanie velkosti buniek, prípadne vzniknutého porézneho polyméru. V európskom patentovom spise č. EP-A-299 762 z 18. januára 1989 sa uvádza, že použitie elektrolytu vo vodnej fáze polymerizovatelných emulzií HIPE môže ovplyvniť velkosť otvorov medzi bunkami, prípadne vzniknutého porézneho polymérneho penového materiálu.

Napriek tomu, že existencia a syntéza polymerizovatelných emul zií HIPE je známa zo stavu techniky, príprava emulzií HIPE vhodných na polymerizáciu pre vhodné absorbčné penové materiály nie je celkom bez ťažkostí. Takéto emulzie HIPE a zvlášť emulzie HIPE s vysokým pomerom vodnej fázy k fáze olejovej, majú sklon byť nestabilné. Velmi mierne odchýlky v obsahu monoméra a zosieťovacie3 ho činidla v emulzii, volby emulgátora, koncentrácie emulzných zložiek a teploty a/alebo podmienok miešania môžu spôsobiť, že sa emulzia rozpadne alebo sa oddelí aspoň do určitej miery na vodnú a olejovú fázu. Aj keá je možné pripraviť stále emulzie, môžu odchýlky v zložení emulzie a v prevádzkových podmienkach výrazne ovplyvniť vlastnosti a charakteristiky prípadne realizovaných polymérnych penových materiálov, čím sa takéto penové materiály stanú viac alebo menej vhodnými pre ich zvolené použitie. Takéto ťažkosti pri príprave emulzií HIPE sa môžu stať ešte výraznejšími, ak je potrebné vyrobiť polymerizovatelné emulzie kontinuálnym spôsobom v priemyselnej alebo v poloprevádzkovej výrobe na získanie komerčne vhodných alebo vývojových množstiev polymérnych absorbčných penových materiálov.

Pri zohľadnení uvedených úvah je cielom vynálezu spôsob prípravy určitých typov emulzií HIPE, ktoré môžu byť polymerizované na penové materiály špeciálne vhodné ako absorbenty vodných telových tekutín, ako pien vhodných pre absorbčné výrobky, napríklad plienky.

Ďalším cielom vynálezu je taký spôsob prípravy emulzií HIPE, ktorý môže byť uskutočňovaný kontinuálne.

Ešte áalším cielom tohto vynálezu je taký proces prípravy emulzií HIPE, ktorý môže byť uskutočňovaný v komerčne významnom merítku.

Podstata vynálezu

Spôsob kontinuálnej prípravy emulzie voda v oleji s vysokým interným podielom vodnej fázy, vhodnej na polymerizáciu a na odvodnenie a vytvorenie absorbčného penového materiálu, ako sú zmrš tené, ale expandovatelné absorbčné penové materiály, spočíva podlá vynálezu v tom,

A) že sa vytvorí prívod tekutej olejovej fázy obsahujúcej (vždy uvedené % sú % hmotnostnými) :

(i) z 3 až 41 %, výhodne zo 7 až 40 % v podstate vodou nerozpustnej monofunkčnej sklovitej monomérnej zložky, tvorenej výhodne jedným alebo niekolkými monomérmi na báze styrénu, (ii) z 27 až 73 š, výhodne z 27 až 66 % v podstate vodou nerozpustnej monofunkčnej kaučukovej komonomérnej zložky zvolenej výhodne zo súboru zahrňujúceho butylakrylát, 2-etylhexylakrylát, butadién, izoprén a ich zmesi, (iii) s molárnym pomerom monofunkčnej sklovitej monomérnej zložky k monofunkčnej kaučukovej komonomérnej zložke v olejovej fáze s výhodou 1 : 25 až 1,5 : la predovšetkým 1 : 2 až 1 : 1, (iv) z 8 až 30 %, výhodne z 10 až 25 % v podstate vo vode nerozpustného zosietovacieho činidla, ktorým je výhodne monomér difunkčného typu, zvolený zo súboru zahrňujúceho divinylbenzén, divinyltoluén, diallylftalát, jeden alebo niekolko diakrylových kyslých esterov polyolu a zmesi takýchto monomérov difukčného typu, najvýhodnejšie divinylbenzén, (v) z 2 až 33 %, výhodnejšie zo 4 až 25 % emulgačnej zložky rozpustnej v olejovej fáze a vhodnej na vytváranie stabilnej emulzie vody v oleji, tvorenej výhodne emulgátorom zo skupiny zahrňujúcej estery mastných kyselín polyglycerolestery mastných kyselín, polyoxyetylény mastných kyselín a estery a zmesi takýchto emulgátorov tvorené najvýhodnejšie sorbitanmonooleátom a sorbitantrioleátom s hmotnostným pomerom monooleátu k trioleátu 2 : 1 až 5 : 1 alebo sorbitanmonolaurátom a koemulgátorom s hmotnostným pomerom monolaurátu ku koemulgátoru 1 : 1 až 10 : 1 a

B) ' vytvára sa prívod tekutej vodnej fázy pozostávajúcej z vodného roztoku obsahujúceho hmotnostne 0,2 až 40 %, výhodne jednou alebo niekolkými vo vode rozpustnými sólami alkalického kovu alebo kovu alkalických zemín, najvýhodnejšie tvoreného chloridom vápenatým a obsahujúcim úalej výhodne 0,02 až 0,4 %, výhodnejšie 0,1 až 0,2 % vo vode rozpustného iniciátora polymerizäčňého volného radikálu,

C) súčasne sa privádzajú uvedené prívody do zóny dynamického miešania takou rýchlosťou prietoku, že začiatočný hmotnostný pomer vodnej fázy k fáze olejovej je 2 : 1 až 10 : 1, výhodne 2,5 : 1 až 5 : 1,

D) kombinované prívody sa podrobia v zóne dynamického miešania dostatočnému šmykového miešaniu, výhodne pri rýchlosti 1000 až 7000 psi/s a najvýhodnejšie pri rýchlosti 1500 až 3000 psi/s na aspoň čiastočné vytvorenie emulgovanej zmesi v zóne dynamického miešania za zachovania trvalých nepulzujúcich prietokových rýchlostí prúdov olejovej a vodnej fázy,

E) plynulé sa zväčšuje pomer vodnej fázy k olejovej fáze prívodov zavádzaných do zóny dynamického miešania v rozmedzí : 1 až 100 : 1, výhodne 20 : 1 až 70 : 1 s rýchlosťou nárastu, ktorý nenaruší emulgovanie obsahu v zóne dynamického miešania za dodržania obsahu v zóne dynamického miešania na teplote 25 až 70° C, výhodne 35 až 65° C alebo 25 až 60° C, najvýhodnejšie 25 až 50° C za súčasného šmykového miešania rýchlosťou 100 až 7000 za sekundu, najvýhodnejšie rýchlosťou 1500 až 3000 za sekundu, výhodne kolíkovým miešadlom schopným vytvoriť emulziu s vysokým inertným podielom vodnej fázy, ktorá po následnej polymerizácii vytvorí penu s priemernou velkosťou buniek 5 až 100 um> výhodne 10 až 90 /im a najvýhodnejšie 5 až 30 /im,

F) kontinuálne sa odťahuje emulgovaný obsah zo zóny dynamického miešania a tento emulgovaný obsah sa kontinuálne privádza do zóny statického miešania, kde je áalej miešaný, čím sa vytvorí úplne stabilná emulzia s vysokým interným podielom vodnej fázy, pričom hmotnostný pomer vodnej k olejovej fáze je 12 : 1 až 100 : 1, výhodne 20 : 1 až 70 : 1 a

G) stabilná emulzia s vysokým interným podielom vodnej fázy sa kontinuálne odťahuje zo zóny statického miešania tak, že je možné ju potom polymerizovať a odvodniť na vytvorenie pevnej absorbčnej peny.

Vynález uvádza kontinuálny spôsob prípravy určitých typov emulzií voda v oleji s vysokým inertným podielom vodnej fázy, ktoré sú samy o sebe vhodné na nasledujúcu polymerizáciu na absorbčné penové materiály. Tento proces spočíva v nasledujúcich krokoch zabezpečenia napájania tekutou vodnou a dejovou fázou, akD je äalej definované.

Súčasné privádzanie týchto prívodov do zóny dynamického miešania takými rýchlosťami prúdenia, aby privádzaný hmotnostný pomer vody k oleju bol asi 2 : 1 až 10 : 1, pôsobenie týchto kombinovaných prívodov vody a oleja dostatočnému šmykovému miešaniu v zóne dynamického miešania na aspoň čiastočné vytvorenie zemulgovanej zmesi za dodržiavania trvalých, nepulzujúcich napájacích rýchlostí oleja a vody, plynulé zvyšovanie hmotnostného pomeru vody k oleju v prívodoch od asi 12 : 1 do 100 : 1 takou rýchlosťou, aby nenastalo rozpadnutie emulzie v zóne dynamického miešania za dodržania určitých podmienok v zóne dynamického miešania, ktoré budú dalej popísané, kontinuálne odvádzanie emulgovaného obsahu zo zóny dynamického miešania a plynulé privádzanie tohto obsahu do zóny statického miešania, kde je dalej šmykovo miešaná pre vytvorenie stabilnej emulzie vody v oleji s vysokým interným podielom vodnej fázy s pomerom vody k oleju asi 12 : 1 až 100 : 1 a kontinuálne odvádzanie stabilnej emulzie voda v oleji s vysokým interným podielom vodnej fázy zo zóny statického miešania tak, aby mohla byť polymerizovaná na pevný absorbčný penový materiál .

V takomto procese predstavuje prívod olejovej fázy hmotnostne 3 až 41 % v podstate vo vode nerozpustnej monofunkčnej sklovitej monomérnej zložky : približne 27 až 73 % v podstate vo vode nerozpustnej monofunkčnej kaučukovej komonomérnej zložky : približne 8 až 30 % v podstate vo vode nerozpustného polyfunkčného zosieťovacieho činidla a asi 2 až 33 % emulgátora, rozpusteného v olejovej fáze a vhodného na vytváranie stabilnej emulzie voda v oleji. Prívod vodnej fázy pozostáva z vodného roztoku obsahujúceho hmotnostne asi 0,2 až 40 % vo vode rozpustného elektro lytu.

Počas zvyšovania pomeru vody k oleju menením rýchlosti privádzania prívodov do zóny dynamického miešania a po tomto zvyšovaní sa emulgovaný obsah udržiava v zóne dynamického miešania na teplote približne 25° C až 70° C. Okrem toho je emulgovaný obsah zóny dynamického miešania tiež vystavený trvalému šmykové7 mu miešaniu pre prípadné vytváranie emulzie HIPE, ktorá po nasledujúcej polymerizácii poskytne penový materiál s priemernou velkosťou buniek asi 5 až 100 /jm. Peny absorbenta, vytvorené polymerizáciou emulzií pripravených podlá vynálezu, budú mat charakteristiky týchto priemerných velkostí buniek a budú najmä vhodné na absorbovanie vodných telových tekutín.

Vynález bližšie objasňuje nasledujúci popis a pripojené výkresy.

Popis obrázkov na výkresoch

Na obr. 1 je mikrofotografia medzibunkových priestorov polymerizovanej emulzie HIPE typu vytvorenej spôsobom podlá vynálezu .

Na obr. 2 je schématický prietokový diagram znázorňujúci usporiadanie prístrojov a zariadení, ktoré je možné použiť na uskutočnenie procesu podlá vynálezu.

Emulzie, pripravované spôsobom podlá vynálezu, sú emulziami voda v oleji s pomerne vysokým pomerom vodnej fázy k olejovej fáze. Ako bolo uvedené, sú emulzie tohto typu v odbore známe ako emulzie High Internal Phase Emulsion HIPE. Emulzie HIPE s vysokým pomerom vodnej fázy k olejovej podlá vynálezu sú vhodné na polymerizáciu (a na odvodnenie), čím vznikajú penové materiály, ktoré sa zvlášť hodia ako absorbenty vodných telových tekutín .

Ďalej je podrobne popísaný každý z podstatných krokov prípravy emulzií HIPE kontinuálnym spôsobom :

A) Zabezpečenie prívodu olejovej fázy

Zvláštna olejová fáza, včleňovaná do emulzií HIPE, pripravených spôsobom podlá vynálezu, je tvorená monomérmi, ktoré polymerizujú na pevné penové štruktúry, ak sú emulzie vyrobené z takejto olejovej fázy prípadne podrobené polymerizačným podmienkam. Medzi monoméry, zvlášť používané v tejto olejovej fáze, patrí hlavne monomérna zložka, komonomérna zložka a zosieťovacie činidlo. Volba príslušných typov a množstvo monofunkčného hlavného monoméru alebo monomérov a komonoméru alebo komonomérov a polyfunkčného zosietovacieho činidla alebo činidiel môže byt významné pre vytvorenie penových materiálov na báze HIPE s požadovanou kombináciou vlastností, ktoré umožňujú takýmto penovým materiálom vhodnosť, použitia ako absorbentov vodných telových tekutín.

Hlavnú monofunkčnú monomérnu zložku v olejovej fáze, použitú na prípravu emulzií HIPE, tvorí jeden alebo niekolko monomérov, ktoré majú sklon vytvárať penové štruktúry s vlastnosťami podobnými sklu. Týmto monomérom sa hovorí sklovité monoméry a pre účely podía tohto vynálezu sú definované ako monomérne materiály, ktoré vytvárajú homopolyméry s vysokou molekulovou hmotnosťou (vyššou ako 6 000), s teplotou prechodu do sklovitého stavu približne 40° C. Výhodným typom monofunkčného sklovitého monoméru je monomér na báze styrénu, pričom styrén je sám o sebe najvýhodnejším monomérom tohto druhu. Možné je použiť i substituovaný styrén, napríklad monosubstituovaný styrén, ako je parametylstyrén. Zložka monofunkčného sklovitého monoméru obsahuje približne 3 až 41 % hmotn., výhodnejšie 7 až 40 % hmotn. olejovej fázy pre vytvorenie emulzie HIPE.

Okrem hlavného sklovitého monomérneho materiálu je v olejovej fáze použitej pri príprave emulzie HIPE tiež prítomná zložka monofunkčného komonoméru. Takáto zložka monofunkčného komonoméru pozostáva z jedného alebo z niekoíkých komonomérov, ktoré majú sklon dodávať kaučukové vlastnosti penám, ktoré prípadne vzniknú polymerizáciou takto pripravených emulzií. Tieto komonoméry sa äalej označujú ako kaučukové kornonoméry a pre účely vynálezu sú definované ako monomérne materiály, ktoré vytvárajú homopolyméry s vysokou molekulovou hmotnosťou (vyššou ako 6 000) s teplotou prechodu do sklovitého stavu T asi 40° C alebo nižšou. Medzi monofunkčné kaučukové monoméry tohto typu patria napríklad alkylakryláty, allylakryláty, substituované butadiény, vinylidénhalogenidy a zmesi takýchto komonomérov a typov komonomérov, Výhodnými komonomérmi sú butylakrylát, 2-etylhexylakrylát, butadién, izoprén a zmesi týchto komonomérov. Najvýhodnejšími z nich sú butylakrylát a 2-etylhexylakrylát. Zložka rnonofunkčného kaučukového komonoméru normálne obsahuje asi 27 až 73 % hmotn., výhodnejšie 27 až 66 % hmotn. olejovej fázy použitej na vytvorenie emulzie HIPE.

V olejovej fáze, použitej na vytvorenie emulzie HIPE, musia byt prítomné ako monofunkčný sklovitý monomér, prípadne monoméry, tak aj monofunkčný kaučukový komonomér, prípadne komonoméry v uvedených rozmedziach koncentrácií. Okrem toho je zvyčajne molárny pomer monofunkčného sklovitého monoméru a monofunkčného kaučukového komonoméru v olejovej fáze asi 1 : 25 až 1,5 : 1, výhodnejšie asi 1 : 9 až 1,5 : 1.

Pretože polymérne reťazce, tvorené sklovitým monomérom, prípadne monomérmi a kaučukovým komonomérom, prípadne komonomérmi, majú byť zosietené, ak sa pripravené emulzie následne polymerizujú, musí olejová fáza obsahovať tiež polyfunkčné zosieťovacie činidlo. Podobne ako pri monofunkčných monoméroch a komonoméroch, môže byť volba jednotlivého typu a množstvo zosieťovacieho činidla velmi významná na tvorbu emulzie HIPE, ktorá polymerizuje na peny s požadovanou kombináciou štruktúrnych, mechanických a absorbčných vlastností.

V závislosti od typu a množstva použitých monofunkčných monomérov a komonomérov a dalej v závislosti od požadovaných vlast ností, prípadne zrealizovaných polymérnych pien, môže byť polyfunkčné zosieťovacie činidlo na použitie v olejovej fáze vybraté z polyfunkčných, výhodne z difunkčných monomérov. Zosieťovacím činidlom teda môže byť divinylový aromatický materiál, ako divinylbenzén, divinyltoluén alebo diallylftalát. Alternatívne je možné použiť divinyl alifatické zosieťovadlá, akými sú estery po lyolov diakrylovej kyseliny. Zistilo sa, že výhodným zosieťovacím činidlom na prípravu najprijateínejších penotvorných emulzií HIPE je divinylbenzén.

Všeobecne sa v olejovej fáze na prípravu emulzie používa akýkolvek typ zosieťovacieho činidla, a to v množstve asi 8 až 40 % hmotn., výhodnejšie asi 10 až 25 % hmotn. Množstvo zosieťovacieho činidla v takomto rozpätí zabezpečí molárnu koncentráciu zosieťovadla približne 5 až 60 % molárnych vztiahnuté na celkové množstvo monomérov prítomných v olejovej fáze.

Hlavný podiel olejovej fázy požívanej na prípravu emulzií HIPE pozostáva z uvedených monomérov, komonomérov a zosieťova10 cích činidiel, ktoré prípadne vytvárajú polymérne penové absorbenty. Je preto potrebné, aby tieto monoméry, komonoméry a zosieťovacie činidlá boli v podstate vo vode nerozpustné a aby boli rozpustné predovšetkým v olejovej fáze a nie vo vodnej fáze emulzie. Použitie takýchto vo vode v podstate nerozpustných monomérnych materiálov zaručuje, že sa získajú stabilné emulzie HIPE s požadovanými vlastnosťami.

Je však výhodné, aby monoméry, komonoméry a zosieťovacie činidlá použité na vytváranie penových prekurzorových emulzií boli tohto typu, aby pri prípadnom vytvorení peny bol polymér netoxický a chemicky dostatočne stály. Takéto monoméry, komonoméry a zosieťovacie činidlá majú byť teda netoxické alebo majú mať nízku toxicitu vo velmi nízkych zvyškových koncentráciách, ktoré sú možné počas spracovania peny po polymerizácii a/alebo pri použití.

Ďalšou nevyhnutnou zložkou olejovej fázy použitej na vytváranie emulzií HIPE podía vynálezu je emulgátor, umožňujúci vytvárať stabilnú emulziu HIPE. Takýmito emulgátormi sú emulgátory rozpustné v olejovej fáze. Použité emulgátory môžu byť neiónové, katiónové, aniónové alebo amfoterné, pokial emulgátor alebo zmes emulgátorov vytvára stabilné emulzie HIPE. Vhodnými emulgátormi, ktoré je možné použiť na zabezpečenie emulgačnej zložky s vhodnými vlastnosťami, sú sorbitové estery mastných kyselín, polyglycerolové estery mastných kyselín, polyoxyetylénové kyseliny (POE) a estery mastných kyselín. Zvlášť výhodnými sú sorbitové R estery mastných kyselín, ako sorbitan monolaurát (SPA-N 20),

R R sorbitan monooleát (SPAN 80) a zmesi trioleátu (SPAN 85) a sorbitan monooleátu (SPAN 80). Jednu takúto zvlášt výhodnú kombináciu tvorí kombinácia sorbitan monooleátu a sorbitan trioleátu v hmotnostnom pomere väčšom alebo rovnom 3:1, výhodnejšie

R

4:1. Iným fungujúcim emulgátorom je TRIODAN 20, čo je obchodne dostupný polyglycerolester spoločnosti Grindsted a EMSORB 2502, čo je sorbitan sequioleát spoločnosti firmy Henkel.

Emulgačná zložka všeobecne tvorí asi 2 až 33 % hmotn. olejovej fázy použitej na vytváranie emulzie HIPE, ktorá potom slúži na prípravu polymérnych absorbčných pien. Výhodnejšie tvorí emulgačná zložka asi 4 až 25 % hmotn. olejovej fázy.

Okrem popísaných monomérnych a emulgačných zložiek môže olejová fáza používaná na vytváranie polymerizovatelných emulzií HIPE obsahovať tiež prídavné lubovolné zložky. Jednou z nich môže byt v oleji rozpustný iniciátor polymerizácie všeobecného, ďalej popísaného typu. Inou možnou lubovolnou zložkou olejovej fázy môže byt vo vode v podstate nerozpustné rozpúštadlo alebo nosič zložiek monoméru olejovej fázy, zosieťovacieho činidla a/a lebo emulgátora. Rozpúšťadlo alebo nosič tohto typu nesmie však byť schopné rozpúšťať prípadne polymerizované monoméry. Použitie takýchto rozpúšťadiel nie je vhodné vtedy, ak však sa použije takéto rozpúšťadlo alebo nosič, nesmie tvoriť viac než asi 10 % hmotn.. olejovej fázy.

Olejová fáza, ako bolo hore uvedené, môže byť pripravovaná akýmkolvek vhodným spôsobom kombináciou nevyhnutných a lubovolných zložiek bežnými technikami. Takáto kombinácia zložiek môže byť uskutočnená alebo plynulé, alebo po dávkach v akomkolvek poradí pridávania zložiek. Takto pripravená olejová fáza sa všeobecne vytvára a ukladá do zásobníka, z ktorého môže byť privádza ná do akéhokolvek prívodu požadovanou rýchlosťou prúdenia, ako bude ďalej popísané.

B) Zabezpečenie prívodu vodnej fázy

Ako je uvedené, hore popísaná olejová fáza je kontinuálnou externou fázou v emulziách HIPE na polymerizáciu pre absorbčné peny. Diskontinuálnou internou fázou takýchto polymerizovatelných emulzií HIPE je vodná fáza, ktorou je všeobecne vodný roztok obsahujúci jednu alebo niekolko rozpustených zložiek. Podobne ako olejová fáza, privádza sa vodná fáza do procesu vytvorenia emulzie HIPE v oddelenom prívode.

Jednou nevyhnutnou rozpustenou zložkou vodnej fázy je vo vo de rozpustný elektrolyt. Elektrolyt rozpustený vo vodnej fáze slúži ha minimalizáciu sklonu monomérov a zosietovacích činidiel ktoré sú primárne rozpustné v oleji, aby sa rozpúšťali tiež vo vodnej fáze. To znova môže minimalizovať rozsah, ktorým sa pri následnej polymerizácii emulzie vyplňujú bunkové okienka polymérnym materiálom na rozhraní olej/voda tvorenom bublinkami vodnej fázy. Prítomnosť elektrolytu a výsledná iónová pevnosť vodne fázy môže určovať či a do akej miery môžu byt prípadné výsledné polymérne peny s otvorenými bunkami.

Je možné použiť hocijaký elektrolyt s iónovými látkami, ktoré dávajú iónovú pevnosť vodnej fáze. Výhodnými elektrolytmi sú jednomocné, dvojmocné alebo trojmocné anorganické soli, ako sú vo vode rozpustné halogenidy (napríklad chloridy), dusičnany a sírany alkalických kovov a kovov alkalických zemín. Príkladom je chlorid sodný, chlorid vápenatý, síran sodný a síran horečnatý. Najvýhodnejším elektrolytom na použitie vo vodnej fáze je chlorid vápenatý.

Obecne je elektrolyt vo vodnej fáze v koncentrácii približne asi 0,2 až 40 % hmotn. vodnej fázy. Výhodnejším je obsah elek trolytu asi 0,5 až 20 % hmotn. vodnej fázy.

Okrem nevyhnutnej, hore popísanej vodnej a olejovej fázy, obsahujú emulzie HIPE podlá vynálezu spravidla tiež iniciátor polymerizácie. Takáto iniciačná zložka sa všeobecne pridáva do vodnej fázy, určenej na vytváranie emulzií HIPE a môže ňou byť akýkoľvek bežný vodou rozpustný radikál. Medzi materiály tohto typu patria napríklad perkyslíkové zlúčeniny, ako sóda,.potaš a persulfát amónny, kaprylperoxid, benzoylperoxid, peroxid vodíka, hydroperoxidy kuménu, terciárny butyldiperoxidftalát, terciárny butylperbenzoát, peroxyacetát sodný a peroxykarbonát sodný. Možné je použiť i bežné redoxové indikačné systémy. Takéto systémy sa tvoroa kombináciou predchádzajúcich perkyslíkatých zlúčenín s redukčnými činidlami, ako sú hydrogénsiričitan sodný, kyselina L-askorbová alebo železnaté soli.

Mólovo môže iniciátor tvoriť asi 5 % vztiahnuté na celkový mólový podiel polymerizovatelných monomérov, obsiahnutých v olejovej fáze. Výhodnejšie tvorí iniciátor asi 0?001 až 0,5 molov vztiahnuté na celkový mólový podiel polymerizovatelných monomérov (t.j. monomérov, komonomérov, zosieťovadiel) v olejovej fáze Ak sa použijú vo vodnej fáze, je možné koncentráciu takýchto iniciátorov upraviť pridaním iniciátora do vodnej fázy v množstve asi 0,02 až 0,4 % hmotn., výhodnejšie asi 0,1 až 0,2 % hmotn. vodnej fázy.

Rovnako ako v olejovej fáze, môže byť vodná fáza, obsahujú13 ca hore uvedené nevyhnutné a lubovolné zložky, sama o sebe pripravená kombináciou týchto zložiek bežným spôsobom. Vodnú fázu je možné pripravovať buš kontinuálne alebo po dávkach pri zachovaní vhodného poradia pridávania zložiek vodnej fázy. Podobne ako v olejovej fáze, pripravuje sa a skladuje sa vodná fáza v samostanej napájačej nádrži, ktorá je vybavená prostriedkami na dodávanie tekutého prívodu vodnej fázy z tejto nádrže akoukolvek požadovanou prietokovou rýchlosťou.

C) Začiatočné privádzanie olejovej a vodnej fázy do zóny dynamického moešania

Na začiatku sa kombinujú prívody hore uvedenej, tekutej olejovej a vodnej fázy súčasným privádzaním týchto dvoch tekutých fáz do zóny dynamického miešania. Podrobnejšie sú v áalšom texte popísané zóna dynamického miešania a miešanie kvapalného obsahu fáz vytvárajúceho emulziu.

V priebehu tohto začiatočného zmiešavania prívodov olejovej a vodnej fázy sa prietokové rýchlosti týchto prívodov nastavia tak, aby hmotnostný pomer vodnej fázy k olejovej fáze privádzanej do zóny dynamického miešania bol značne nižší ako v pri páde realizovaných emulziách HIPE. Prietokové rýchlosti prívodov tekutej olejovej a vodnej fázy sa nastavia tak, aby hmotnostný pomer vody k oleju bol v tomto začiatočnom štádiu asi 2 : 1 až 10 : 1, výhodne asi 2,5 : 1 až 5 : 1. Účelom kombinovania prívodov olejovej a vodnej fázy v týchto pomerne nízkych pomeroch vody k oleju je umožnenie vytvárania v zóne dynamického miešania aspoň určitého množstva emulzie vody v oleji, ktoré je relatívne stabilné a nerozpadne sa lahko v podmienkach zóny dynamického miešania.

Skutočné rýchlosti prúdenia tekutých prívodov olejovej a vodnej fázy v priebehu tohto začiatočného privádzania do zóny dynamického miešania sa menia v závislosti od požadovaného druhu spôsobu prípravy emulzie. V poloprevádzkovej príprave môže byť prietoková rýchlosť olejovej fázy v tomto začiatočnom úvodnom štádiu asi 0,02 až 0,2 litrov za minútu a prietoková rýchlosť vodnej fázy môže byť asi 0,04 až 2,0 litrov za minútu.

V priemyselnej prevádzke môže byť prietoková rýchlosť olejovej fázy v tomto začiatočnom úvodnom štádiu asi 10 až 25 litrov za minútu a prietoková rýchlosť vodnej fázy môže byť asi 20 až 250 litrov za minútu.

Na začiatku procesu sa plní zóna dynamického miešania tekutou olejovou a vodnou fázou skôr, ako sa začne s miešaním. Počas tohto plniaceho štádia je zo zóny dynamického miešania odvádzaný plyn. Pred začatím miešania je kvapalina v zóne dynamického miešania tvorená dvomi oddelenými fázami oleja a vody. Akonáhle sa zóna dynamického miešania naplní, začne sa miešanie, ako je podrobnejšie popísané áalej, a v zóne dynamického miešania sa začína vytvárať emulzia. V tomto okamihu sa prietokové rýchlosti vodnej a olejovej fázy nastavia na hore uvedené rozmedzie na zabezpečenie pomerne malého hmotnostného pomeru vody k oleju, ako bolo už hore uvedené.

D) Začiatočné vytváranie emulzie v zóne dynamického miešania

Ako je uvedené, kombinujú sa prívody olejovej a vodnej fázy spočiatku ich súčasným privádzaním do zóny dynamického miešania. Pre účely vynálezu tvorí zónu dynamického miešania nádoba na kvapaliny, ktorá má prostriedky na šmykové miešanie kvapalného obsahu nádoby. Takéto prostriedky na šmykové miešanie musia byť vhodné na zabezpečenie miešania alebo miešanie presahujúce premiešavanie vyplývajúce z púheho prietoku- materiálu nádobou.

Miešacími prostriedkami použitými ako prostriedok v zóne dynamického miešania môžu byť akékolvek vhodné zariadenia, ktoré umožnia tekutému obsahu v dynamickej zóne miešania nevyhnutné šmykové miešanie. Vhodným typom miešacieho zariadenia je kolí kovy rotor, pozostávajúci z valcovitého hriadela, z ktorého vyčnievajú rady radiálne usporiadaných kolíkov valcovitého tvaru. Počet kolíkov, ich rozmery a usporiadanie na hriadeli miešadla sa môžu meniť v širokých medziach v závislosti od miery šmykového miešania, ktoré má miešadlo dať obsahu v zóne dynamického mie šania. Ako bude äalej podrobnejšie popísané v súvislosti s výkre som, môže byť kolíkové miešadlo tohto typu uložené vo valcovitej miešacej nádobe, ktorá slúži ako zóna dynamického miešania. Hriadel miešadla je uložená rovnobežne v smere prietoku kvapaliny valcovitou zónou dynamického miešania. Šmykové miešanie sa dosahuje rotáciou hriadela miešadla otáčkami, ktoré umožnia potrebný stupeň šmykového miešania tekutého materiálu prechádzajúcemu zónou dynamického miešania.

Šmykové miešanie kvapalného obsahu privedeného do zóny dynamického miešania je také, aby aspoň časť obsahu zóny dynamického miešania bola prevedená do stavu emulzie voda v oleji v pomere hore uvedenom. Zvyčajne sú otáčky miešadla v tomto štádiu asi 1000 až 7000/s, výhodne asi 1500 až 3000/s. Miera šmykového miešania nemusí byť. stála, ale sa môže meniť v čase potrebnom na vytvorenie takejto emulzie. Ako bolo uvedené, nemusí byť do emulzie voda v oleji daný celý materiál vodnej a olejovej fázy, ktorý bol v tomto štádiu privedený do zóny dynamického miešania, pokial sa aspoň časť emulzie tohto typu (t.j. emulzia, ktorá obsahuje najmenej asi 90 % hmotn. tekutého odtoku zo zóny dynamického miešania) v nej vytvorí a pretečie zónou dynamického miešania .

Akonáhle sa začne miešanie, je dôležité, aby prietokové rýchlosti vodnej a olejovej fázy boli stále a nepulzovali. Dôvodom je, že náhle nečakané zmeny týchto prietokových rýchlostí môžu spôsobiť rozpad emulzie, ktorá sa už v zóne dynamického miešania vytvorila. Tiež zmeny prietokových rýchlostí vodnej a/ alebo olejovej fázy nemajú byť náhle, aby sa zabránilo rozdelovanie emulzie, ktorá sa už vytvorila v zóne dynamického miešania, na nezemulgované fázy oleja a vody.

E) Tvorba HIPE v zóne dynamického miešania

Potom, čo sa vytvorila emulzia vody v oleji s pomerne nízkym podielom vody k oleju v zóne dynamického miešania volbou vhodných prietokových rýchlostí a podmienok šmykového miešania, ako bolo hore uvedené, uskutočnia sa opatrenia na prevedenie takto vzniknutej emulzie spolu s áalšími nezemulgovanými podielmi v zóne dynamického miešania na emulziu s vysokým vnútorným podielom vodnej fázy, t.j. na HIPE. To sa dosiahne zmenou relatívnych prietokových rýchlostí prúdov vodnej a olejovej fázy, privádzaných do zóny dynamického miešania·. Takýto nárast pomerov vody k oleju v privádzaných fázach je možné dosiahnúť zvýšením prietokovej rýchlosti vody alebo znížením prietokovej rýchlosti oleja alebo kombináciou oboch týchto krokov. Takto nastavené pomery vody k oleju uskutočnené nastavením prietokových rýchlostí vodnej a/alebo olejovej fázy sú všeobecne 12 : 1 až 100 : 1, výhodne od asi 20 : 1 až 70 : 1, najvýhodnejšie asi 25 : 1 až 50 : 1.

Nastavovanie prietokových rýchlostí olejovej a vodnej fázy na zväčšenie pomeru vodnej k olejovej fáze tekutého materiálu napúšťaného do zóny dynamického miešania sa môže začať bezprostredne po začiatočnom vytvorení suspenzie v zóne dynamického miešania. Časový interval na zväčšnie pomeru vody k oleju na konečný požadovaný vyšší pomer závisí od rozsiahlosti procesu a od takého pomeru vody k oleju, aký je požadovaný. Často trvá nastavenie zvýšeného pomeru vody k oleju asi 1 až 5 minút.

Pri menení relatívnych prietokových rýchlostí vodnej a olejovej fázy na dosiahnutie konečných požadovaných relatívnych pomerov vody k oleju na prípravu emulzií HIPE je potrebné venovať pozornosť tomu, aby bolo približovanie k týmto požadovaným pomerom postupné. Ako bolo už uvedené, môžu náhle alebo rýchle zmeny prietokových rýchlostí vodnej a/alebo olejovej fázy spôsobiť rozpad emulzie v zóne dynamického miešania skôr, ako sa môžu príslušné emulzie HIPE vytvoriť, alebo krátko potom. Skutočný pomer zväčšovania pomeru vody k oleju v prívodoch privádzaných do zóny dynamického miešania závisí od jednotlivých zložiek pripravovanej emulzie rovnako ako aj od rozsiahlosti uskutočňovaného procesu. Pre daný typ HIPE a druh procesu sa môže stabilita emulzií riadiť jednoduchým sledovaním povahy výtoku z procesu pre zabezpečenie, aby obsahovala aspoň určité množstvo materiálu (napríklad najmenej 90 % celkového výtoku) v podstate vo forme emulzie HIPE.

Vlastnosti emulzie HIPE, pripravovanej spôsobom podlá vynálezu, môžu meniť tiež podmienky vo vnútri zóny dynamického miešania (a v konečnom dôsledku z nej vytvorené polymérizované peny absorbenta). Jednou z veličín v zóne dynamického miešania, ktorá môže mať dopad na charakter vyrobenej emulzie HIPE, je teplota emulzných zložiek v zóne dynamického miešania. Obecne·má mať emulgovaný obsah v zóne dynamického miešania počas vytvárania HIPE stálu teplotu asi 25 až 70° C, výhodne 35 až 65° C.

- 17 Inou podmienkou v zóne dynamického miešania je miera šmykového miešania obsahu v zóne dynamického miešania jednak, počas nastavovania pomeru vodnej fázy k fáze olejovej na vytvorenie emulzie HIPE, tak aj po tomto nastavení. Miera šmykového miešania emulgovaného materiálu v zóne dynamického miešania má priamy dopad na velkosť buniek, ktoré tvoria prípadne vytvorený absorbčný penový materiál. Pre danú kombináciu typov emulzných zložiek a pomerov a pre danú kombináciu prietokových rýchlostí prúdov privádzaných do zóny dynamického miešania má väčšia miera šmykového miešania tekutého obsahu v zóne dynamického miešania sklon na zmenšovanie velkosti buniek v penovom absorbčnom materiáli, vyrobenom z emulzie HIPE podlá vynálezu.

Penové bunky a najmä bunky vytvorené polymerizáciou olejovej fázy obsahujú monomér a obklopujú bublinky vodnej fázy relatívne bez monoméru, pričom, majú zvyčajne gulovitý tvar. Velkosť alebo priemer takýchto v podstate gulovitých buniek je bežne používaným znakom všeobecnej charakteristiky pien,rovnako ako charakteristiky pien absorbenta typu emulzie HIPE vyrobenej spôsobom podlá tohto vynálezu. Pretože bunky v danej vzorke polymerizovanej peny nemajú rovnakú velkosŤ, špecifikuje sa často stredná velkosť buniek, teda stredný priemer buniek.

Na stanovenie strednej velkosti buniek existuje viac spôsobov. Medzi nich patria metódy ortuťovej porozimetrie, dobre známe v odbore. Najvhodnejšou metódou stanovenia velkosti buniek v penách je však jednoduché fotografické meranie vzorky peny.

Na obr. 1 je napríklad mikrofotografia povrchu lomu typickej štruktúry penového absorbenta, pripraveného z emulzií HIPE podlá vynálezu. K mikrofotografii je priložené meradlo predstavujúce 10 mikrometrov. Takéto meradlo je možné použiť na stanovenie strednej velkosti buniek analyzovaním obrazu. Analýza obrazu mikrofotografie penových vzoriek je skutočne bežnou analytickou metódou na stanovenie strednej velkosti buniek penových štruktúr. Táto metóda je podrobne popísaná v US pat.č. 4 788 225, Edwards a kol. z 29. novembra 1988.

Pre účely tohto vynálezu je možné použiť strednú velkosť buniek v penách polymerizovaných emulzií HIPE, pripravených spôsobom podlá vynálezu na kvantifikáciu miery šmykového mieša18 nia emulgovaného obsahu v zóne dynamického miešania v priebehu procesu. Je to najmä vtedy, ked boli nastavené rýchlosti prúdenia vodnej a olejovej fázy na zabezpečenie pre HIPE potrebného pomeru vody v oleji, a vtedy má byt emulgovaný obsah v zóne dynamického miešania vystavený šmykovému miešaniu pre prípadné vytvorenie emulzie HIPE, ktoré po následnej polymerizácii vytvára penu so strednou velkosťou buniek asi 5 až 100 um. Výhodnejšie je miešanie, ktoré je schopné vytvárať strednú velkosť buniek v následne vytvorenej pene s velkostou asi 10 až 90 um. To je spravidla šmykové miešanie, ktoré odpovedá otáčkam približne 1000 až 7000 za sekundu, výhodnejšie od asi 1500 až 3000 za sekun du.

Pokial ide o šmykové miešanie použité na začiatočný prívod vodnej a olejovej fázy do zóny dynamického miešania, nemusí byť šmykové miešanie na zabezpečenie emulzie HIPE v priebehu procesu konštantné. Napríklad otáčky miešadla sa môžu zvyšovať alebo znižovať v procese prípravy HIPE podlá potreby alebo podlá požiadaviek na zabezpečenie emulzií vytvárajúcich peny so zvláštnymi požiadavkami na strednú velkosť buniek, ako bolo už hore špecifikované.

F) Uskutočňovanie prevodu výtoku zo zóny dynamického miešania do zóny statického miešania

V spôsobe podlá vynálezu sa tekutý obsah s emulziou v zóne dynamického miešania.kontinuálne odťahuje zo zóny dynamického miešania a privádza sa do zóny statického miešaaia, kde sa uskutočňuje dalšie miešanie. Povaha výtoku zo zóny dynamického miešania sa však bude s časom meniť a to tak, ako bude proces pokračovať od začiatočného štartu k začiatočnému vytváraniu emulzie v zóne dynamického miešania na emulziu HIPE v zóne dynamického miešania pri zvyšovaní pomeru vody k oleju. V priebehu začatia procesu môže výtok zo zóny dynamického miešania obsahovať málo alebo žiadny emulgovaný materiál. Potom, ked sa začne v zóne dynamického miešania vytvárať emulzia, obsahuje výtok z nej emulziu voda v oleji s pomerne nízkym pomerom vody k oleju, spolu s nadbytkom olejovej a vodnej fázy, ktorá neprešla do emulzie. Nakoniec, ked pomer vodného a olejového napájačieho prúdu v zóne dynamického miešania bol zvýšený, obsahuje výtok zo zóny dyňa19 mického miešania emulziu HIPE spolu s relatívne malým množstvom olejovej a vodnej fázy, ktoré neprešli do emulzie HIPE.

Akonáhle sa dosiahne ustálená prevádzka, je prietoková rých losť výtoku zo zóny dynamického miešania, ktorý sa stane napájačím prúdom, do zóny statického miešania, rovná súčtu prietokových rýchlostí vodnej a olejovej fázy privádzaných do zóny dynamického miešania. Po správnom nastavení prietokových rýchlostí vodnej a olejovej fázy pre zabezpečenie požadovanej tvorby emulzie HIPE je rýchlosť výtoku^-· zo zóny dynamického miešania v priemyselnej výrobe spravidla asi 35 až 800 litrov za minútu. V polo prevádzkovej výrobe je rýchlosť výtoku zo zóny dynamického miešania asi 0,8 až 9,0 litrov za minútu.

Výtok, kontinuálne odťahovaný zo zóny dynamického miešania, sa plynulé privádza do zóny statického miešania na dalšie spracovanie. Zóna statického miešania predstavuje odpor v prúdení tekutého materiálu operáciami procesu a vyvoláva teda spätný tlak na obsah kvapaliny v zóne dynamického miešania. Avšak podstatným účelom zóny statického miešania v tomto procese je podro biť emulgovaný materiál zo zóny dynamického miešania prídavnému miešaniu a miešanie na dokončenie tvorby požadovanej stabilnej emulzie HIPE.

Pre účely tohto vynálezu môže zóna statického miešania pozostávať z akejkolvek nádoby na tekuté materiály, ktorá je vo· vnútri prispôsobená na miešanie takých materiálov, ako sú tekuté materiály, ktoré touto nádobou pretekajú. Typickým statickým miešadlom je špirálový miešač, ktorý môže byť tvorený trubicou s vnútorným usporiadaním na vytváranie radu špirál, ktoré menia smer po každých 180° špirálového závitu. Každému 180° závitu vnútorného závitového usporiadania sa hovorí rameno. Zvyčajne je pre daný proces vhodný statický miešač s 12 až 32 ramenami pretínajúcimi sa pod uhlom 90°.

V zóne statického miešania šmykové sily pôsobia na tekutý materiál v ňom umiestnený jednoduchým pôsobením vnútorného usporiadania zariadenia na statické miešanie kvapaliny ňou pretekajúcej. Tento šmyk pôsobí na tekutý obsah v zóne statického miešania otáčkami asi 100 až 7000 za sekundu, výhodne asi 500 až

3000 za sekundu.

V zóne statického miešania sa nevyhnutne sformuje na stabilnú emulziu HIPE celý materiál vodnej a olejovej fázy, ktorý nebol včlenený do emulzie v zóne dynamického miešania po dosiahnutí HIPE pomeru vody k oleju. Spravidla má takáto emulzia HIPE pomer vodnej k olejovej fáze asi 12 : 1 až 100 : 1, výhodne asi 20 : 1 až 70 : 1. Takéto emulzie sú stále v tom zmysle, že sa podstatne nerozdelujú na svoje vodné a olejové fázy aspoň v časovom úseku potrebnom na umožnenie polymerizácie monomérnych obsahov v ich olejovej fáze.

G) Polymerizované emulzie HIPE zo zóny statického miešania

Emulgovaný materiál môže byť zo zóny statického miešania kontinuálne odťahovaný rýchlosťou, ktorá sa približuje súčtu prie tokových rýchlostí prívodov vodnej a olejovej fázy do zóny dynamického miešania. Po zvýšení pomeru vody k oleju prívodných materiálov na požadovanú výšku pre HIPE a po dosiahnutí ustálených podmienok, je výtok zo zóny statického miešania tvorený v podstate stabilnou emulziou HIPE vhodnou na ďalšie spracovanie na absorbčný penový materiál.

Stabilné emulzie HIPE s príslušným hore uvedeným zložením sa môžu spracovávať na vhodné -penové materiály tak, že sa tieto emulzie HIPE vystavia vhodnej polymerizácii a odvodneniu. Tým. nastáva polymerizácia monomérnych materiálov, ktoré sú v olejovej fáze stabilných emulzií HIPE voda v oleji, na pevné polymérne štruktúry v tvare bunkovej peny.Polymérne penové štruktúry vytvorené polymerizáciou príslušných emulzií HIPE získaných týmto procesom, sú relatívne s otvorenými bunkami. To znamená, že jednotlivé bunky výslednej peny väčšinou nie sú úplne od seba izolované iným polymérnym materiálom vyplňujúcim bunkové steny. Bunky v takýchto penových štruktúrach v podstate s otvorenými bunkami majú medzibunkové priestory alebo okná, ktoré sú dostatočne veiké na umožnenie lahkého pretekania v penovej štruktúre z jednej bunky do druhej. To je pre takéto peny zvlášť vhodné na absorbciu kvapalín.

V štruktúrach v podstate s otvorenými bunkami typu, ktoré je možné pripraviť z emulzií HIPE vyrobených spôsobom podlá vynálezu má pena sieťovitý charakter, pričom jednotlivé bunky sú definované množstvom navzájom spojených, trojrozmerných rozvetvených tkanív. Pramene polymérneho materiálu, ktoré upravujú rozvetvené tkanivá štruktúry peny s otvorenými bunkami, je možné definovať ako vzpery. Peny s otvorenými bunkami s typickou štruktúrou vzperového typu sú ako príklad znázornené na obr. 1.

Polymerizáciu emulzií HIPE'na vytvorenie absorbčných pien je možné uskutočniť umiestnením emulzií HIPE do vhodného kontajnera na polymerizáciu a vystaviť emulzie vytvrdzovacím podmienkam. Takýmito vytvrdzovacími podmienkami môže byť udržiavanie na teplote asi 55 až 90° C asi 4 až 24 hodín. Takto vytvorené penové materiály sa obyčajne ňalej spracuvávajú, aby boli vhodné ako absorbenty kvapalín. Následné spracovanie môže zahŕňať napríklad a) premývanie penovej štruktúry na odstránenie zvyškovej vodnej fázy z buniek peny, b) spracovanie penovej štruktúry hydrofilizačným činidlom na získanie vhodnosti vnútorného povrchu peny pre absorbciu hydrofilných kvapalín, ako sú vodné telové kvapaliny, c) odvodnenie stlačením a/alebo ohrevom na vypudenie zvyškovej vody do tej miery, aby takéto peny boli účinné na absorbovanie vodných telových tekutín a/alebo d) rezanie alebo iné tvaťrovanie na dosiahnutie vhodného tvaru a zabudovanie do absorbčných výrobkov. Absorbčné penové materiály, ktoré môžu byť pripra vené z emulzií HIPE vyrobenými podía vynálezu, sú podrobnejšie popísané v americkej prihláške vynálezu č. 07 743839, DesMarais, Stone, Thompson, Young, La Von a Dyer (P and G číslo 4451) z 12. augusta 1991.

Zariadenie

Spôsob kontinuálnej prípravy emulzií HIPE podía vynálezu je možné uskutočňovať v bežnom zariadení na spracovanie kvapalín Typické usporiadanie takéhoto zariadenia je znázornené na obr. 2 schématickým prietokovým diagramom.

Ako vyplýva z obr. 2, môže zariadenie vhodné na uskutočnenie spôsobu podía vynálezu obsahovať zásobník 1 olejovej fázy a zásobník 2^ vodnej fázy. Tekutá olejová fáza sa vedie plniacim potrubím _3 olejovej fázy a napájačkou 5_ olejovej fázy, výmenníkom tepla Ί_ olejovej fázy a odmeriavacou trubkou 2 olejovej fázy do nádoby 11 dynamického miešača. Podobne sa vedie tekutý materiál vodnej fázy plniacim potrubím 4_ vodnej fázy a napájačkou 6_ vodnej fázy, výmenníkom tepla 8_ vodnej fázy a odmeriavacou trubkou 10 vodnej fázy do nádoby 11 dynamického miešača.

Nádoba 11 dynamického miešača je vybavená výfukom 12. Odsávanie vzduchu z nádoby 11 dynamického miešača je riadené výfukovým ventilom 13. Odsávanie sa má uskutočňovať počas plnenia nádoby a môže sa robiť podlá potreby na udržanie vlhkého prostredia v nádobe 11 dynamického miešača. Odmeriavacia trubka olejovej fázy 2 ^a odmeriavacia trubka vodnej fázy 10 slúžia na zabezpečenie ustáleného prúdu olejovej a vodnej fázy do miešača a majú byť nastavené na udržanie tlakového rozdielu medzi plniacim potrubím a nádobou 11 dynamického miešača asi 13,8 kPa pri zámernej prietokovej rýchlosti procesu.

Nádoba 11 dynamického miešača je tiež vybavená kolíkovým miešadlom 14, ktoré pozostáva z hriadela 15 , na ktorom je rad, napríklad 16 alebo 17 ramien valcovitých miešacích kolíkov 16, vyčnievajúcich radiálne z hriadela miešadla. Tieto ramená valcovitých miešacích kolíkov 16 sú v štyroch radoch pozdĺž hriadela miešadla, pričom sú rozdelené v 90° po obvode hriadela 15. Rady miešacích kolíkov 16 sú po dĺžke hriadela 15 miešadla presadené tak, že ramená, ktoré sú kolmé k sebe navzájom, neležia v tej istej radiálnej rovine prechádzajúcej osou hriadela 15. Kolíkové miešadlo 14 slúži na dosiahnutie šmykového miešania kvapalného obsahu v nádobe 11 dynamického miešača na vytváranie emulgovaného materiálu v tejto nádobe 11 dynamického miešača. Takýto emulgovaný materiál je odťahovaný z nádoby 11 dynamického miešača odtokovým potrubím 17 dynamického miešača a je ním privádzaný do nádoby statického miešača 18.

Emulgovaný tekutý materiál sa podrobuje dalšiemu miešaniu alebo miešaniu v nádobe statického miešača 18 a je odťahovaný z nádoby statického miešača 18 odtokovým potrubím 19 statického miešača. Ked je takýto odtok tvorený stabilnou emulziou HIPE, môže byť odvádzaný odtokovým potrubím 19 a ventilom 20 odtokového potrubia do vhodnej nádrže 21 pre polymerizáciu. Stabilná emulzia HIPE v nádrži 21 môže byť vystavená podmienkam polymerizácie na vytvorenie požadovaného absorbčného penového materiálu.

Nasledujúce príklady objasňujú prípravu emulzií voda v oleji s vysokým interným podielom vodnej fázy a ich následnú polymerizáciu a odvodnenie na absorbčnú penu. Popísané procesy sa obecne uskutočňujú v poloprevádzkovom merítku pomocou prístrojov v podstate podobných tým, ktoré boli práve popísané s odkazom na obr. 2.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

V 32 litroch destilovanej vody sa rozpustí 320 g chloridu vápenatého a 48 g persulfátu draselného. Tým je zabezpečený prívod vodnej fázy pre nasledujúci proces vytvárania emulzie HIPE.

Do zmesi monomérov, pozostávajúcej z 420 g styrénu, 660 g divinylbenzénu a 1 920 g 2-etylhexylakrylátu, ša pridá 450 g R sorbitanmonooleátu (ako SPAN 80) a 150 g sorbitantrioleátu (ako SPAN^R 85). Po zmiešaní je tým zabezpečený prívod olejovej fázy. pre nasledujúci proces vytvárania emulzie HIPE.

Pri teplote 55° C až 65° C kvapalín sa privádzajú oddelené prúdy olejovej a vodnej fázy do prístroja na dynamické miešanie. Dôkladné premiešanie kombinovaných prúdov v prístroji dynamického miešania zabezpečí kolíkový miešač. V poloprevádzkovej výrobe pozostáva príslušný kolíkový miešač z valcovitého hriadela s dĺžkou asi 180 mm a s priemerom asi 19 mm. Hriadel nesie dva rady po 17 a dve rady po 16 valcovitých kolíkoch s priemerom 5 mm, radiálne vyčnievajúcimi smerom von od stredovej osi hriadela do dĺžky 10 mm. Tieto štyri rady sú rozdelené po 90° na obvode miešadla, pričom rady sú navzájom kolmé a po dĺžke hriadela sú presadené, ako je to znázornené na výkrese. Kolíkové miešadlo je uložené vo valcovitom púzdre, ktoré tvorí dynamické miešacie zariadenie a kolíky miešadla majú od stien valcovitého púzdra.vôlu 0,8 mm a miešadlo sa otáča 900 otáčkami za minútu.

Za dynamickým miešačom v zmysle prúdenia je vložený statický miešač (dlhý 203,2 mm s vonkajším priemerom 6,35 mm a s vnútorným priemerom 4,826 mm) s vnútorným špirálovým, hore popísaným usporiadaním na vytváranie protitlaku v dynamickom miešači.

To zabezpečuje, že dynamický miešač s valcovitým puzdrom a kolíkovým miešačom je naplnený kvapalinou. Statický miešač tiež pomáha zabezpečovať primerané a úplné vytváranie emulzie HIPE z olejovej a vodnej fázy.

Emulzia s požadovaným pomerom vodnej a olejovej fázy sa vytvára postupne. Najprv sa prietokové rýchlosti nastavia tak, že 3 hmotnostné diely vodnej fázy a 1 hmotnostný diel olejovej' fázy vstupujú do dynamického miešača s kolíkovým miešadlom. Pomer vodnej fázy k fáze olejovej sa v priebehu 5 minút zvýši na 12 až 13 dielov vodnej fázy k 1 dielu olejovej fázy,vstupujúcich do dynamického miešača rýchlosťou 15 ml/sek. Postupne sa prietoková rýchlosť oleja znižuje tak, že hmotnostný pomer vodnej fázy k fáze olejovej sa priblíži na 25 : 1. V tomto štádiu poklesne viskozita emulzie vystupujúcej zo statického miešača. (Pri vizuálnom pozorovaní sa v tomto okamžiku belavá zmes javí skôr ako priesvitná).

Potom sa prietoková rýchlosť olejovej fázy ďalej zníži až na požadovaný pomer vodnej fázy k fáze olejovej 30 až 33 : 1.

V tomto štádiu vyteká z otvoru statického miešača emulzia vizuál ne s konzistenciou roztierajúceho sa krému a vyzráža sa na konzistenciu pripadajúcu krémový jogurt.

V tomto štádiu je emulzia opúšťajúca statický miešač pripravená na vytvrdzovanie. Emulzia sa plní do hranatej polyetylénovej formy s dĺžkou 380 mm, šírkou 250 mm a hĺbkou 220 mm.

Do takýchto foriem sa emulzia plní dovtedy, kým každá forma neobsahuje asi 20 000 ml emulzie na vytvrdenie.

Vytvrdzovanie foriem obsahujúcich emulziu sa uskutočňuje v pieckach s teplotou 60° C počas asi 16 hodín. Po vytvrdení obsahuje výsledný pevný polymérny penový materiál až 98 % vody, je mäkký a na hmat ohybný.

V tomto štádiu môže byť materiál podrobený ďalšiemu spracovaniu na dosihnutie použitia ako absorbenta pre vodné telové tekutiny. Takýmto ďalším spracovaním môže byť premývanie peny na odstránenie zvyškovej vody.a zložiek olejovej fázy, spracovanie peny hydrofilizačnými činidlami na docielenie hydrofilných vnútorných povrchov a odvodnenie na zabezpečenie relatívne su25 chého penového materiálu.

Ak je takto pripravený materiál vysušený a analyzovaný for tomikrografickou metódou, stredná velkosť buniek tohto materiálu je asi 40 mikrometrov.

Príklad 2

Iná emulzia HIPE (a z nej následne vyrobený polymérny penový materiál) sa pripraví postupom podlá príkladu 1. Hoci príprava emulzie a proces polymerizácie sa uskutoční rovnako ako v príklade 1, rozdiely sú v materiáloch, v koncentráciách a v rozdielnych podmienkach :

£

1) Do olejovej fázy je ako emulgátor použitý SPAN 80 v množstp ve 480 g a SPAN 85 v množstve 120 g.

2) Za dynamický miešač je v smere prúdenia zaradený statický miešač s dĺžkou 356 mm a s priemerom 95 mm.

3) Otáčky kolíkového miešadla v dynamickom miešači sú 850/minútu.

4) Konečný hmotnostný pomer vodnej fázy k fáze olejovej vo vyrobenej emulzii HIPE je 31 : 1.

5) Teplota vytvrdzovania je 66° C.

Po vysušení ako v príklade 1 je pena analyzovaná mikrofotografickou metódou. Materiál má priemernú velkosť buniek 37 /im.

Príklad 3

Tento príklad znázorňuje prípravu emulzie HIPE iného typu (a z nej následne vyrobený polymérny penový materiál), ale spadajúcu do rozsahu tohto vynálezu.

Rozpustí sa 36,32 kg chloridu vápenatého a 568 g persulfátu draselného v 378 litroch vody. Tým je zabezpečená vodná fáza v kontinuálnom procese vytvárania emulzie HIPE.

Do zmesi monomérov, obsahujúcej 1 600 g styrénu, 1 600 g 55 %-ného technického divinylbenzénu a 4 800 g 2-etylhexylakrylatu sa pridá 960 g sorbitanmonolaurátu (ako SPAN 20). Po zmiešaní sa zmes materiálov nechá cez noc stáť. Supernatant sa odtiahne a použije sa ako olejová fáza v kontinuálnom procese vytvárania emulzie HIPE. (Asi 75 g tuhého zvyšku sa vyhodí).

Oddelené prúdy olejovej fázy s teplotou 22°C a vodnej fázy s teplotou 48 až 50° C sa privádzajú do dynamického miešača.

Dôkladné premiešanie v dynamickom miešači zabezpečí kolíkové miešadlo s valcovitým hriadelom , ktorého dĺžka je asi 216 mm a ktorého priemer je asi 19 mm. Hriadel pódia príkladu 1 má 4 rady kolíkov, 2 rady so 17 kolíkmi a 2 rady so 16 kolíkmi s prie merom 5 mm, ktoré vyčnievajú smerom von od stredovej osi hriadela do dĺžky 16 mm. Kolíkové miešadlo je uložené vo valcovitom púzdre, vytvárajúcom dynamický miešač a kolíky majú od stien valcovitého púzdra vôlu 0,8 mm.

Za dynamickým miešačom je včlenený statický špirálový miešač na vytváranie protitlaku v dynamickom miešači a na zlepšenie vnášania zložiek do emulzie, ktorá sa prípadne vytvorí, Takýto statický mieš,ač je dlhý 356 mm a má vonkajší priemer 13 mm. Statický miešač je upravený skrátením o 61 mm modelu 070-821 TAH Industries.

Kombinovaný miešač sa plní olejovou a vodnou fázou v pomere 2 diely vpdy a 1 diel oleja. Dynamický miešač je odsávaný na únik vzduchu do úpného naplnenia prístroja. Rýchlosť prúdeO nia olejovej fázy je 1,127 g/s a vodnej fázy 2,19 cm^J/s v priebehu plnenia.

Akonáhle sa prístroj naplní, začne miešanie v dynamickom miešači s otáčkami miešadla 1800 za minútu. Prietoková rýchlosť 3 vodnej fázy sa potom plynulé zvyšuje az do 35,56 cm /s v časovom intervale 130 sekúnd. Protitlak, vytvorený dynamickým a statickým miešačpm, je v tomto okamžiku 51,75 kPa. Otáčky miešadla sa postupne znižujú až na 1200 za minútu v časovom intervale 60 sekúnd, protitlak poklesne na 31,05 kPa. Vtedy sa otáčky miešadla okamžite zvýšia na 1800 za minútu. Protitlak v systéme potom ostane konštantný pri 31,05 kPa.

Vytvorená emulzia, vytekajúca teraz zo statického miešača, sa zhromažduje do krabie (Rubbermaid Economy Cold Food Storage Boxes, model 3500). Tieto krabice sú z potravinárskeho polyetylénu a majú rozmery 457 x 660 x 229 mm. Skutočné vnútorné rozmery krabie sú 381 x 584 x 229 mm. Tieto krabice sa vopred opatria filmom roztoku, tvoreného 20 % roztokom SPAN^ 20 a rovnakou hmotnosťou zmesi rozpúšťadiel xylénu a izopropanolu. Zmes roz___ , „ R . v pustadiel sa nechá odparit, takže ostane len SPAN 20. Do každej krabice sa naplní 47 litrov emulzie.

Krabice obsahujúce emulziu sa udržiavajú pri teplote 65° C 18 hodín na navodenie polymerizácie v krabiciach pre vytvorenie polymérneho penového materiálu. Akonáhle je vytvrdzovanie ukončené, vyberie sa vlhký penový materiál z vytvrdzovacích krabie .

Penový materiál sa potom podrobí äalšiemu spracovaniu na odvodnenie peny s ponechaním zvyškového množstva hydrofilizačného činidla - chloridu vápenatého - v štruktúre peny. Po takomto spracovaní má penový materiál zvyškový obsah vody asi 5 až 7 % hmotnostných polymerizovaného materiálu (vrátane hydratačnej vody) a obsahuje zvyškový sorbitanmonolaurát v množstve asi 11 % hmotn. a hydratovaný chlorid vápenatý v množstve asi 5% hmotn.

(bezvodá fáza).

Takáto pena je typom thin-until-wet, čo znamená, že takáto pena sa odvodnením zmrští na relatívne menší obsah, ale znova v svojom obsahu expanduje pri styku s vodnými telovými kvapalinami a následne sa inhibuje. Penový materiál thin-until-wet pripravený podlá tohto vynálezu v príklade 3 má v svojom expandovanom stave strednú velkosť buniek asi 15 yum.

Príklad 4

Tento príklad ilustruje prípravu ešte iného typu emulzie HIPE (a následne vznik z nej vytvoreného polymérneho penového materiálu thin-until-wet) podlá vynálezu.

Rozpustí sa 36,32 kg chloridu vápenatého a 568 g persulfátu draselného v 378 litroch vody. Tým vznikne vodná fáza použitá v nasledujúcom procese na vytvorenie emulzie HIPE.

Do zmesi monomérov, obsahujúcej 1 600 g styrénu, 1 600 g 55 %-ného technického divinylbenzénu a 4 800 g 2-etylhexylakrylátu sa pridá 480 g sorbitanmonolaurátu (ako SPAN^ 20) a zmes sorbitanmonolaurátu a sorbitanmonopalmitátu (240 g SPAN 20 a 240 g SPAN^ 40) na ulahčenie rozpúšťania SPAN^ 40. Po zmiešaní sa táto olejová fáza nechá cez noc stáť. Supernatant sa odtiahne a použije sa v nasledujúcom procese. (Asi 75 g pevného zvyšku sa vyhodí).

Pri teplote vodnej fázy 48 až 50° C a teplote olejovej fázy 22° C sa do dynamického miešača privádzajú oddelené prúdy olejovej a vodnej fázy. Dôkladné premiešanie v dynamickom miešači zabezpečí kolíkové miešadlo. Vo výrobnom merítku má toto kolíkové miešadlo valcovitý hriadeľ s dĺžkou asi 216 mm a s prie merom asi 19 mm. Hriadel má 4 rady kolíkov, 2 rady so 17 kolíkmi a 2 rady so 16 kolíkmi s priemerom 5 mm, ktoré vyčnievajú smerom von od stredovej osi hriadela do dĺžky 16 mm. Kolíkové miešadlo je uložené vo valcovitom púzdre, vytvárajúcom dynamický miešač a kolíky majú od stien valcovitého púzdra vôlu 0,8 mm.

Za dynamickým miešačom v zmysle prúdenia je včlenený statický špirálový miešač (dlhý 356 mm a má vonkajší priemer 13 mm, upravený skrátením o 61 mm modela 070-821 TAH Industries) na vytváranie protitlaku v dynamickom miešači a na zlepšenie vnášania zložiek do emulzie, ktorá sa prípadne vytvorí.

Kombinovaný miešač sa plní olejovou a vodnou fázou v pomere 2 diely vody a 1 diel oleja za súčasného odsávania úniku vzdu chu až do úplného naplnenia prístroja. Rýchlosť prúdenia počas plnenia je 1,5 g/s olejovej fázy a 3,0 cm³/s vodnej fázy.

Akonáhle sa prístroj naplní, začne miešanie v dynamickom miešači s otáčkami miešadla 1 800 za minútu. Prietoková rýchlosť vodnej fázy sa potom plynulé zvyšuje až do 43,50 cm /s v časovom intervale 40 sekúnd. Protitlak vytvorený dynamickým a statickým miešačom je v tomto okamihu 58,65 kPa. Otáčka miešadla sa postup ne znižujú až na 1 400 za minútu v časovom intervale 60 sekúnd. Protitlak poklesne na 31,05 kPa a vtedy sa okamžite zvýšia otáčky miešadla na 1 800 za minútu. Protitlak v systéme potom ostane konštantný pri 31,05 kPa.

Vytvorená emulzia, vytekajúca teraz zo statického miešača, sa zhromažďuje do krabie Rubbermaid Econonmy Cold Food Storage Boxes, model 3500 s rozmermi 457 x 660 x 229 mm a so skutočnými vnútornými rozmermi 381 X 584 X 229 mm. Formy sa vopred opatria filmom roztoku, ktorý predstavuje 20 %-ný roztok SPAN 20 v xyléne (ktorý sa taktiež nechá odpariť a použije sa len číry supernatant). Formy sa zohrejú, čo ôsobí odparenie xylénu, takže ostane len SPAN^R 20. Do každej formy sa naplní 47 litrov emulzie

Naplnené' formy sa udržujú pri teplote 65° C 18 hodín na vytvrdenie emulzie. Akonáhle je vytvrdenie ukončené, penový mate29 riál sa z vytvrdzovacích krabie vyberie. Pena obsahuje vtedy asi 30 až 40-násobok hmotnosti polymerizovaného materiálu (30 až 40x) zvyškovej vodnej fázy, obsahujúcej rozpustený emulgátor, elektrolyt a iniciátor. Pena sa rozdelí ostrou žiletkou na pásy s hrúbkou 0,89 cm. Tieto pásy sa potom stlačia v rade prítlačných valčekov, ktoré postupne znížia obsah zvyškovej vodnej fázy peny na asi šesťnásosbok (6x) hmotnosti polymerizovaného materiálu. Potom sa pasy napustia roztokom 1 %-ného chloridu vápenatého pri teplote 60° C, vyžmýkajú sa na asi desaťnásobný obsah vodnej fázy

Pásy peny, ktoré teraz majú asi desaťnásobok v podstate 1 % roztoku chloridu vápenatého, sa nechajú prejsť prítlačnými valčekmi s vákuovou štrbinou, posledný valček zníži obsah roztoku chloridu vápenatého na asi päťnásobok (5x) hmotnosti polyméru.

Po pôsobení posledného valčeka zostane pena stlačená na hrúbku asi 0,2 cm, potom sa pena suší v piecke s núteným prúdením vzduchu pri asi 60° C asi 3 hodiny. Toto sušenie zníži obsah vlhkosti na asi 5 až 7 % hmotnosti polymerizovaného materiálu.

Takáto pena typu thin-until-wet sa odvodnením zmrští na relatívne menšiu hrúbku, ale znova expanduje, ak sa stretne s telovými vodnými tekutinami a následne ich inhibuje. Penový materiál v stave thi-until-wet, pripravený podlá tohto príkladu 4, má v svojom expandovanom stave strednú velkosť buniek asi 12 ýum.

Emulzie HIPE, pripravené kontinuálnym spôsobom podlá vynálezu, sú zvlášť výhodné na nasledovnú polymerizáciu a odvodnenie na vytvorenie pien thin-until-wet a dajú sa pripraviť volbou výhodných parametrov spracovania. Dajú sa najmä pripravovať emulzie HIPE, vytvárajúce peny thin-until-wet, použitím

A) emulgátora olejovej fázy, zvoleného zo sorbitanmonolaurátov (napríklad SPAN^R 20) a zmesi (napríklad s hmotnostným pomerom 1 : 1 až 10 : 1) sorbitanmonolaurátu (napríklad SPAQN^R 20) a koemulgátora, zvoleného z polyglycerolesterov a sorbitanmonopalmitátu (napríklad SPAN^R 40) mastných kyselín.

B) teploty v zóne dynamického miešania asi 25° C až 50 C alebo dokonca 25° C až 60° c,

C) šmykového miešania v zóne dynamického miešania postačujúceho na prípadné vytvorenie emulzie HIPE následnou polymerizáciou pre vznik peny so strednou velkosťou buniek asi 5 až 30 /am,

D) a najmä relatívne vyššieho pomeru sklovitého monoméru ku kaučukovému komonoméru v olejovej fáze tak, že napríklad molárny pomer sklovitého monoméru ku kaučukovému komonoméru je asi 1 : 2 až 1 : 1.

Priemyselná využitelnost

Spôsob kontinuálnej prípravy emulzií s vysokým interným podielom vodnej fázy, ktorý je vhodný na následnú polymerizáciu na polymérne penové materiály, ktoré po odvodnení sú použitelné ako absorbenty vodných telových tekutín.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob kontinuálnej prípravy emulzií voda v oleji s vysokým interným podielom vodnej fázy vhodných na následnú polymerizáciu a na odvodnenie pre vytvorenie absorbčného penového materiálu, ako sú zmrštené, ale i expandované absorbčné penové materiály, vyznačujúci sa tým,

   A) že sa vytvára prívod tekutej olejovej fázy obsahujúci (i) 3 až 41 hmotn. %, výhodne 7 až 40 hmotn. % v podstate vodou nerozpustnú monofunkčnú sklovitú monomérnu zložku tvorenú výhodne jedným alebo niekolkými monomérmi na báze styrénu, (ii) 27 až 73 hmotn. %, výhodne 27 až 66 hmotn. % v podstate vodou nerozpustnú monofunkčnú kaučukovú komonomérnu zložku zvolenú zo súboru zahrňujúceho butylakrylát, 2etylhexylakrylát, butadién, izoprén a ich zmesi, (iii) s molárnym pomerom monofunkčnej sklovitej monomérnej zložky k monofunkčnej kaučukovej komonomérnej zložke v olejovej fáze výhodne 1 : 25 až 1,5 : 1, no najmä 4 : 2 až 1 : 1 (iv) z 8 až 30 hmotn. %, výhodne 10 až 25 hmotn. % v podstate vo vode nerozpustného zosieťovacieho činidla, ktorým je s výhodou monomér difunkčného typu, zvolený zo súboru zahrňujúceho divinylbenzén, divinyltoluén, diallylftalát, jeden alebo niekolko diakrylových kyslých esteróv polyolu a zmesi takýchto monomérov difunkčného typu, najvýhodnejšie divinylbenzén, (v) z 2 až 33 hmotn. %, výhodne zo 4 až 25 hmotn. % emulgačnej zložky rozpustnej v olejovej fáze a vhodnej na vytváranie stabilnej emulzie vody v oleji, tvorenej s výhodou emulgátorom zvoleným zo súboru zahrňujúceho ešte ry mastných kyselín, polyglycerolestery mastných kyselín polyoxyetylén-mastné kyseliny a estery a zmesi takýchto emulgátorov tvorené najvýhodnejšie sorbitanmonooleátom a sorbitantrioleátom s hmotnostným pomerom monooleátu k trioleátu 2 : 1 až 5 : 1 alebo sorbitanmonolaurátom a koemulgátorom s hmotnostným pomerom monolaurátu ku koemulgátoru 1 : 1 až 10 : 1, a

   B) vytvára sa prívod tekutej vodnej fázy obsahujúcej vodný roztok pozostávajúci z 0,2 až 40 hmotn. %, výhodne 0,5 až 20 hmotn. % vodou rozpustného elektrolytu, tvoreného s výhodou jednou alebo niekolkými vo vode rozpustnými sólami alkalického kovu alebo kovu alkalických zemín, najvýhodnejšie tvoreného chloridom vápenatým a obsahujúcim dalej výhodne 0,02 až 0,4 hmotn. %, výhodnejšie 0,1 až 0,2 hmotn. % vodou rozpustné ho polymerizačného iniciátora volného radikálu,

   C) súčasne sa privádzajú uvedené prívody do zóny dynamického miešania prietokovými rýchlosťami tak, že začiatočný hmotnostný pomer vodnej fázy k fáze olejovej je 2 : 1 až 10 1, výhodne 2,5 : 1 až 5 : 1,

   D) kombinované prívody v zóne dynamického miešania sa vystavia dostatočnému šmykovému miešaniu, s výhodou pri rýchlosti

   1 000 až 7 000 psi/s a najvýhodnejšie pri rýchlosti 1 500 až 3 000 psi/s na aspoň čiastočné vytvorenie emulgovanej zmesi v zóne dynamického miešania za dodržania trvalých nepulzujúcuch rýchlostí prietoku prúdov olejovej a vodnej fázy,

   E) plynulé sa zvyšuje pomer vodnej fázy. k fáze olejovejprívodov privádzaných do zóny dynamického miešania v rozmedzí

   12 : 1 až 100 : 1, výhodne 20 : 1 až 70 : 1 s rýchlosťou nárastu, ktorá nenaruší emulgáciu obsahu v zóne dynamického miešania pri udržiavaní obsahu v zóne dynamického miešania n O na teplote 25 až 70 C, výhodne na 35 až 65 C, najvýhodnejšie na 25 až 50° C za súčasného miešania obsahu v zóne dynamického miešania šmykovým miešaním pri rýchlosti 100 až 7000 za sekundu, najvýhodnejšie rýchlosťou 1500 až 3000 za sekundu, s výhodou kolíkovým miešadlom, schopným vytvoriť prípadnú emulziu s vysokým interným podielom vodnej fázy, ktorá po nasledujúcej polymerizácii dá vznik pene s priemernou velkosťou buniek 5 až 100, výhodne 10 až 90 /um, na jvýhodnejšie 5 až 30 yim,

   F) kontinuálne sa odťahuje emulgovaný obsah zo zóny dynamického miešania a tento emulgovaný obsah sa kontinuálne privádza do zóny statického miešania, kde je äalej šmykovo miešaný až do vytvorenia úplne stabilnej emulzie s vysokým interným po33 dielom vodnej fázy s hmotnostným pomerom vodnej fázy k fáze olejovej 12 : 1 až 100 : 1, výhodne 20 : 1 až 70 : 1, a

   G) stabilná emulzia s vysokým interným podielom vodnej fázy sa kontinuálne odťahuje zo zóny statického miešania tak, že je ju možné polymerizovať a odvodniť a tak vytvoriť pevnú absorbčnú penu.
2. 2. Spôsob podía nároku 1,vyznačujúci sa tým, že sa prívod kvapalnej vodnej fázy najprv privádza do zóny dynamického miešania prietokovou rýchlosťou 0,04 až 2 litre za minútu a prívod tekutej olejovej fázy sa najprv privádza do zóny dynamického miešania prietokovou rýchlosťou 0,02 až 0,2 litrov za minútu.
3. 3. Spôsob podľa nárokov la2,vyznačujúci sa tým, že po zvýšení pomeru vodnej fázy k fáze olejovej sa odtok odťahuje prietokvou rýchlosťou 0,8 až 2,2 litrov za minútu.
4. 4. Spôsob podlá nároku 1,vyznačujúci sa tým, že prívod kvapalnej vodnej fázy sa najskôr privádza do zóny dynamického miešania prietokovou rýchlosťou 25 až 250 litrov za minútu a prívod tekutej olejovej fázy sa najprv privádza do zóny dynamického miešania prietokovou rýchlosťou 10 až

   25 litrov za minútu.
5. 5. Spôsob podlá nároku 4,vyznačujúci sa tým, že po zvýšení pomeru vodnej fázy k fáze olejovej sa odťahuje odtok prietokovou rýchlosťou 35 až 800 litrov za minútu.
6. 6. Spôsob podlá nárokov 1 až 5,vyznačujúci sa tým, že stabilná emulzia s vysokým interným podielom vodnej fázy odtiahnutá zo zóny statického miešania sa pri vhodných podmienkach polymerizuje z polymérnych monomérov, komononmérov a zosieťovacích činidiel v olejovej fáze stabilnej emulzie s vysokým podielom vodnej fázy,čím sa po následnom odvodnení vytvorí polymérny absorbčný penový materiál, ako je zmrštený penový absorbčný materiál, ktorý znova expanduje pri styku s vodnými telovými tekutinami.