SK72299A3 - Absorbent composition - Google Patents

Absorbent composition Download PDF

Info

Publication number
SK72299A3
SK72299A3 SK722-99A SK72299A SK72299A3 SK 72299 A3 SK72299 A3 SK 72299A3 SK 72299 A SK72299 A SK 72299A SK 72299 A3 SK72299 A3 SK 72299A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
water
absorbent composition
swellable
absorbent
acidic
Prior art date
Application number
SK722-99A
Other languages
English (en)
Inventor
Jian Qin
Palani Raj Ramaswam Wallajapet
Original Assignee
Kimberly Clark Co
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25054441&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SK72299(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Kimberly Clark Co filed Critical Kimberly Clark Co
Publication of SK72299A3 publication Critical patent/SK72299A3/sk

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/12—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • C08L101/14—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity the macromolecular compounds being water soluble or water swellable, e.g. aqueous gels
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075—Macromolecular gels

Description

ABSORPČNÁ KOMPOZÍCIA
Oblasť techniky
Predložený vynález sa týka absorpčnej kompozície, obsahujúcej ako kyslý, tak i bázický materiál, pričom absorpčná kompozícia vykazuje požadované absorpčné vlastnosti. Špecificky sa predložený vynález týka absorpčnej kompozície, ktorá má schopnosť pomaly absorbovať veľké množstvo kvapaliny, obzvlášť za vonkajšieho tlaku. Absorpčná kompozícia je použiteľná vabsorpčných produktoch na jedno použitie, ako napríklad tie absorpčné produkty na jedno použitie, ktoré sa používajú na absorpciu telesných kvapalín.
Doterajší stav techniky
Použitie vodou napúčavých, všeobecne vodou nerozpustných absorpčných materiálov, všeobecne známych ako superabsorbenty, vabsorpčných hygienických produktoch na jedno použitie je známe. Takéto absorpčné materiály sa všeobecne používajú vabsorpčných produktoch ako napríklad plienky, športové trenky, produkty používané pri neudržaní telesných kvapalín u dospelých a ženské hygienické produkty s cieľom zvýšiť absorpčné kapacity takýchto produktov pri súčasnom znížení ich celkového objemu. Takéto absorpčné materiály sú všeobecne prítomné v absorpčných produktoch vo vláknitej matrici, ako napríklad matrica drevitej celulózovej vlákniny. Matrica drevitej celulózovej vlákniny má všeobecne absorpčnú kapacitu približne 6 gramov kvapaliny na jeden gram vlákniny. Superabsorpčné materiály všeobecne majú absorpčnú kapacitu vody, rovnajúcu sa najmenej približne 10, výhodne približne 20 a často 100 násobku ich hmotnosti. Je zrejmé, že použitie takýchto absorpčných materiálov v hygienických produktoch môže znížiť celkový objem súčasne so zvýšením absorpčnej kapacity takýchto produktov.
223/B
Na použitie ako absorpčné materiály v hygienických produktoch bola popísaná široká trieda materiálov. Takéto materiály zahrňujú prírodné materiály ako napríklad agar, pektín, gumy, karboxyalkylový škrob a karboxyalkylová celulóza, rovnako tak ako syntetické materiály ako napríklad polyakryláty, polyakrylamidy a hydrolyzovaný polyakrylonitril. Zatiaľ čo použitie takýchto prírodných absorpčných materiálov ako hygienických produktov je známe, nedošlo k ich širokému používaniu v takýchto produktoch. Prírodné absorpčné materiály sa nepoužívajú často v hygienických produktoch, prinajmenšom v tvare vankúšov, pretože ich absorpčné vlastnosti sú všeobecne nižšie v porovnaní so syntetickými absorpčnými materiálmi, ako sú napríklad sodné polyakryláty. Konkrétne veľa prírodných materiálov má tendenciu vytvárať mäkkú želatínovú hmotu, pokiaľ nabobtnajú kvapalinou. Ak sa použijú v absorpčných produktoch, prítomnosť takýchto mäkkých želatínových hmôt bráni prenosu kvapaliny vo vnútri vláknitej matrice, v ktorej sú absorpčné materiály uložené. Tento fenomén je známy ako gelová blokáda. Len čo ku gelovej blokácii príde, nasledujúce prílivy kvapaliny nemôžu byť účinne absorbované produktom a produkt má tendenciu k vytekaniu kvapaliny. Okrem toho veľa prírodných materiálov vykazuje zlé absorpčné vlastnosti, najmä ak sú vystavené vonkajším tlakom.
Na rozdiel od toho syntetické absorpčné materiály sú často schopné absorbovať veľké množstvá kvapalín a súčasne si udržiavať všeobecne pevný, neslizký charakter. Z toho vyplýva, že syntetické absorpčné materiály sa môžu používať v absorpčných produktoch za súčasnej minimalizácie pravdepodobnosti výskytu gelovej blokácie.
Jednou vlastnosťou v súčasnej dobe dostupných superabsorpčných materiálov je, že takéto materiály typicky veľmi rýchlo absorbujú kvapalinu, ktorá sa dostáva do kontaktu so superabsorpčným materiálom. Zatiaľ čo takáto rýchla absorpcia kvapaliny môže byť v mnohých použitiach žiaduca, existujú isté aplikácie, kde táto vlastnosť žiaduca nie je. Napríklad vabsorpčnej štruktúre, ktorá sa kontaktuje s kvapalinou iba vo veľmi lokalizovanej oblasti, by bolo všeobecne žiaduce, aby kvapalina bola rozdelená v celom objeme absorpčnej štruktúry tak, aby sa využila absorpčné kapacita celej absorpčnej
223/B štruktúry. Pokiaľ však superabsorpčný materiál, ktorý sa nachádza v blízkosti miesta kontaktu s kvapalinou, absorbuje kvapalinu veľmi rýchlo, potom takýto superabsorpčný materiál môže nabobtnať a blokovať tok kvapaliny zvyšnou časťou absorpčnej štruktúry, čo môže viesť k výtoku kvapaliny z absorpčnej štruktúry v oblasti okolo lokalizovaného zdroja kvapaliny. V takýchto prípadoch môže byť žiaduce používať v mieste lokalizovaného zdroja kvapaliny superabsorpčný materiál, ktorý v skutočnosti absorbuje kvapalinu malou rýchlosťou. To môže spôsobiť, že kvapalina je najprv distribuovaná vo vnútri absorpčnej štruktúry a potom následne absorbovaná pomaly absorbujúcim superabsorpčným materiálom.
Je známych niekoľko spôsobov na spomalenie rýchlosti absorpcie kvapaliny relatívne rýchlo absorbujúcim superabsorpčným materiálom. Napríklad je možné pokryť rýchlo absorbujúci superabsorpčný materiál materiálom, ktorý neabsorbuje a/alebo je hydrofóbny. Takéto pokrývajúce materiály dočasne zakrývajú pod ním ležiaci superabsorpčný materiál pred ľubovoľnou kvapalinou, a tým oneskorujú absorpciu kvapaliny superabsorpčným materiálom. Takéto pokrývacie materiály však často znižujú celkovú kapacitu absorpcie kvapaliny superabsorpčným materiálom, zvyšujú náklady a zložitosť výroby superabsorpčného materiálu a môžu negatívne ovplyvniť vlastnosti súvisiace s absorpciou kvapaliny superabsorpčným materiálom.
Podstata vynálezu
Predložený vynález sa preto týka absorpčnej kompozície, ktorá absorbuje kvapalinu relatívne menšou rýchlosťou, ale s približne rovnakou konečnou kapacitou v porovnaní s komerčne dostupnými syntetickými superabsorpčným! materiálmi.
223/B
Predložený vynález sa tiež týka absorpčnej kompozície, ktorá môže byť vyrobená z prírodných materiálov, pretože to môže vyvolať zníženie celkových nákladov na výrobu absorpčnej kompozície rovnako tak ako priniesť dodatočné výhodné vlastnosti absorpčnej kompozície, ako napríklad biodegradovaternosť alebo kompostovateľnosť.
Predložený vynález sa tiež týka absorpčnej kompozície, ktorá môže byť vyrobená jednoduchým spôsobom a s minimálnym počtom východiskových materiálov a aditív, a tým môže znížiť celkové náklady na výrobu absorpčnej kompozície rovnako tak ako znížiť potenciálny škodlivý účinok, ktorý tieto aditíva môžu mať na celkové absorpčné vlastnosti absorpčnej kompozície.
Predložený vynález sa tiež týka absorpčnej kompozície, ktorá vykazuje jedinečné vlastnosti, takže táto absorpčná kompozícia sa môže používať v nových aplikáciách.
Prehľad predloženého vynálezu
Jedným z predmetov predloženého vynálezu je absorpčná kompozícia, ktorá absorbuje kvapalinu relatívne malou rýchlosťou, ale je pritom schopná absorbovať relatívne veľké množstvo kvapaliny, dokonca i keď absorpčná kompozícia absorbuje kvapalinu za vonkajšieho tlaku.
Jedno vyhotovenie predloženého vynálezu sa týka absorpčnej kompozície, zahrňujúcej zmes, ktorá obsahuje:
a) kyslý, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, ktorý má pH v rozmedzí od približne 2 do približne 12; a
b) bázický materiál, pričom absorpčná kompozícia vykazuje hodnotu voľného bobtnania, ktorá je najmenej približne 15 gramov na jeden gram absorpčnej kompozície a hodnotu doby, potrebnej na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity, najmenej približne 5 minút.
223/B
Iné vyhotovenie predloženého vynálezu sa týka absorpčnej kompozície, obsahujúcej zmes, ktorá obsahuje:
a) bázický, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, ktorý má pKb v rozmedzí od približne 2 do približne 12; a
b) kyslý materiál;
pričom absorpčná kompozícia vykazuje hodnotu voľného bobtnania, ktorá je najmenej približne 15 gramov na jeden gram absorpčnej kompozície a hodnotu doby, potrebnej na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity, najmenej približne 5 minút.
Predložený vynález sa tiež týka spôsobu výroby absorpčnej kompozície, ktorá vykazuje požadované absorpčné vlastnosti.
V jednom vyhotovení predloženého vynálezu spôsob výroby absorpčnej kompozície pozostáva zo zmiešania dohromady nasledujúcich zložiek:
a) kyslého vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, ktorý má pKb v rozmedzí od približne 2 do približne 12; a
b) bázického materiálu;
pričom absorpčná kompozícia vykazuje hodnotu voľného bobtnania, ktorá je najmenej približne 15 gramov na jeden gram absorpčnej kompozície a hodnotu doby, potrebnej na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity, najmenej približne 5 minút.
Vínom vyhotovení predloženého vynálezu spôsob výroby absorpčnej kompozície pozostáva zo zmiešania dohromady nasledujúcich zložiek:
a) bázického vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, ktorý má pKb v rozmedzí od približne 2 do približne 12; a
b) kyslého materiálu;
223/B pričom absorpčné kompozícia vykazuje hodnotu voľného bobtnania, ktorá je najmenej približne 15 gramov na jeden gram absorpčnej kompozície a hodnotu doby, potrebnej na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity, najmenej približne 5 minút.
Predložený vynález sa tiež týka absorpčných produktov na jedno použitie, obsahujúcich absorbujúcu kompozíciu predloženého vynálezu, ktorá vykazuje požadované absorpčné vlastnosti.
V jednom vyhotovení predloženého vynálezu absorpčný produkt na jedno použitie obsahuje vrchnú vrstvu priepustnú pre kvapalinu, spodnú vrstvu pripevnenú k vrchnej vrstve a absorpčnú štruktúru, umiestnenú medzi vrchnú vrstvu a spodnú vrstvu, pričom absorpčné štruktúra obsahuje absorbujúcu kompozíciu podľa predloženého vynálezu.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Obr. 1 je ilustrácia zariadenia, používaného na určenie voľnej bobtnacej absorpcie a absorpcie pod záťažou u absorpčnej kompozície.
Detailný popis podstaty vynálezu
Zistilo sa, že sa môžu vyrobiť absorpčné kompozície, ktoré vykazujú relatívne vysokú absorpčnú kapacitu pre kvapaliny rovnako tak ako relatívne pomalú rýchlosť absorpcie kvapalín. Absorpčné kompozícia podľa predloženého vynálezu môže byť vyrobená zmiešaním kyslého materiálu a bázického materiálu, pričom ako kyslý, tak i bázický materiál má špecifické vlastnosti a absorpčné kompozícia vykazuje významné a neočakávané zlepšenie svojich absorpčných vlastností, do toho rátajúc zlepšenú celkovú absorpciu kvapaliny, rovnako tak ako nižšiu rýchlosť absorpcie kvapaliny v porovnaní s vlastnosťami, ktoré vykazujú samotné buď kyslé alebo bázické materiály.
223/B
Absorpčné kompozície podľa predloženého vynálezu všeobecne obsahujú dva podstatné, ale odlišné materiály. Prvý materiál je vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér. Na použitie v absorbujúcej kompozícii podľa predloženého vynálezu uvedený vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér musí do značnej miery dodávať absorbujúcej kompozícii jej kapacitu pre absorpciu kvapaliny. Ako taký musí byť vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér schopný dodať požadovaný objem kapacity pre absorpciu kvapaliny absorbujúcej kompozície.
Ako sa tu používa, výraz „vodou bobtnavý, vodou nerozpustný,, znamená materiál, ktorý, ak je vystavený prebytku vody, bobtná až do rovnovážneho objemu, ale nerozpúšťa sa do roztoku. Ako taký vodou bobtnavý, vodou nerozpustný materiál všeobecne uchováva svoju identitu alebo fyzikálnu štruktúru, ale vo vysoko expandovanom stave, v priebehu absorpcie vody, a preto musí mať významnú a dostatočnú fyzikálnu integritu, aby odolával toku a zlučovaniu s okolitými časticami.
Ako sa tu uvádza, materiál je pokladaný za vodou rozpustný, pokiaľ sa v zásade rozpúšťa v prebytku za vytvárania roztoku, čim stráca svoju pôvodnú, typicky časticovú formu a stáva sa v zásade molekulárne rozptýlený vo vodnom roztoku. Vodou rozpustný materiál je spravidla bez podstatnejšieho zosieťovania, lebo zosieťovanie má tendenciu robiť materiál vodou nerozpustný.
Jedna vlastnosť vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, ktorá súvisí s jeho účinnosťou pri zaisťovaní požadovanej veľkosti kapacity pre absorpciu kvapaliny u absorpčnej kompozície, je jeho molekulová hmotnosť. Všeobecne vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér s vyššou molekulovou hmotnosťou vykazuje vyššiu kapacitu pre absorpciu kvapaliny v porovnaní s vodou bobtnavým, vodou nerozpustným polymérom s nižšou molekulovou hmotnosťou.
Vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér použiteľný pre absorpčné kompozície môže všeobecne mať molekulové hmotnosti v širokom rozmedzí. Vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, ktorý má relatívne vysokú
223/B molekulovú hmotnosť, je často výhodný na použitie podľa predloženého vynálezu. Avšak na použitie podľa predloženého vynálezu je všeobecne vhodné široké rozmedzie molekulových hmotností. Vodou bobtnavé, vodou nerozpustné polyméry, vhodné na použitie podľa predloženého vynálezu, majú výhodne hmotnostne strednú molekulovú hmotnosť väčšiu ako približne 100 000, výhodnejšie väčšiu ako približne 200 000, vhodne väčšiu ako približne 500 000, ešte vhodnejšie väčšiu ako približne 1 000 000 a až do približne 10 000 000. Spôsoby určenia molekulovej hmotnosti polymérov sú všeobecne odborníkom dobre známe.
Niekedy je výhodnejšie vyjadrovať molekulovú hmotnosť polyméru ako viskozitu v 1,0 hmotnostne percentuálnom vodnom roztoku pri teplote 25 °C. Polyméry vhodné na použitie podľa predloženého vynálezu majú výhodne viskozitu v 1,0 % hmotn. vodnom roztoku pri teplote 25 °C od približne 100 centipoise (100 mPa.s) do približne 80 000 centipoise (80 000 mPa.s), výhodnejšie od približne 500 centipoise (500 mPa.s) do približne 80 000 centipoise (80 000 mPa.s) a najvýhodnejšie od približne 1 000 centipoise (1 000 mPa.s) do približne 80 000 centipoise (80 000 mPa.s).
Vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, použiteľný v absorpčnej kompozícii, je všeobecne zosieťovaný. Množstvo zosieťovania by malo všeobecne byť nad minimálnym množstvom dostatočným na to, aby sa polymér stal vodou nerozpustný, ale tiež pod istým maximálnym množstvom, ktoré dovolí, aby polymér bol dostatočne vodou bobtnateľný, ale aby vzniknutý vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér absorboval požadované množstvo kvapaliny.
Zosieťovanie polyméru sa môže všeobecne dosiahnuť jedným z dvoch rôznych druhov činidiel zosieťovania. Prvý typ činidla zosieťovania je polymerizovateľné zosieťujúce činidlo. Vhodné polymerizovateľné zosieťujúce činidlá sú všeobecne reaktívne vzhľadom k monoméru alebo monomérom použitým na prípravu polyméru, a teda všeobecne zahrňujú najmenej dve funkčné skupiny, ktoré sú schopné reakcie s monomérmi. Príklady vhodných polymerizovateľných zosieťujúcich činidiel zahrňujú etylenicky nenasýtené
223/B monoméry, ako napríklad Ν,Ν'-metylén bisakrylamid na polymerizáciu voľnými radikálmi a polyamíny alebo polyoly pre kondenzačnú polymerizáciu.
Druhý typ zosieťujúceho činidla je latentné zosieťujúce činidlo. Latentné zosieťujúce činidlá sa všeobecne nezúčastňujú celkového procesu polymerizácie, ale namiesto toho sú reaktívne s polymérom v neskoršom okamihu, kedy sa dosiahnu vhodné podmienky pre zosieťovanie. Vhodné podmienky pre dodatočné spracovanie zahrňujú tepelné spracovanie, ako napríklad teplotu nad približne 80 °C, vystavenie ultrafialovému svetlu, vystavenie mikrovlnám, parné spracovanie alebo spracovanie vysokou vlhkosťou, spracovanie vysokým tlakom alebo spracovanie organickým rozpúšťadlom.
Latentné zosieťujúce činidlá, vhodné na použitie podľa predloženého vynálezu sú všeobecne vodou rozpustné. Vhodné latentné zosieťujúce činidlo je organická zlúčenina, ktorá má najmenej dve funkčné skupiny alebo funkčné časti, schopné reakcie s akoukoľvek karboxy, karboxylovou, amínovou alebo hydroxylovou skupinou na polyméri. Príklady vhodných latentných zosieťujúcich činidiel zahrňujú, bez toho, aby boli tým obmedzené, diamíny, polyamíny, dioly, polyoly, polykarboxylové kyseliny a polyoxidy. Ďalšie vhodné latentné zosieťujúce činidlo zahrňuje ióny kovov s viac ako dvoma kladnými nábojmi, ako napríklad Al3*, Fe3+, Ce3+, Ce4+, Ti4+, Zr4+ a Cr3+.
Pokiaľ polymér je katiónový polymér, vhodné zosieťujúce činidlo je polyaniónový materiál ako napríklad polyakrylát sodný, karboxymetylcelulóza alebo polyfosforečnan.
Vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér použiteľný v absorbujúcej kompozícii je buď kyslej alebo bázickej povahy. Ako sa tu používa, výraz „kyslý,, materiál sa vzťahuje k materiálu, ktorý sa môže správať ako elektrónový akceptor. Kyslé, vodou bobtnateľné, vodou nerozpustné polyméry použiteľné v absorbujúcich kompozíciách sú všeobecne slabo kyslej povahy. Ako také kyslé, vodou bobtnavé, vodou nerozpustné polyméry, ktoré sú použiteľné v absorbujúcej kompozícii, majú výhodne pKa v rozmedzí od približne 2 do približne 12, výhodnejšie v rozmedzí od približne 2 do približne 10 a vhodne
223/B v rozmedzí od približne 3 do približne 6. Niekedy môže byť výhodnejšie merať pH monoméru alebo monomérov použitých na prípravu polyméru. Hoci pH monoméru alebo monomérov a pH polyméru, pripraveného z takýchto monomérov, nemusí byť identické, takéto hodnoty pH by mali byť v zásade podobné. Ako také môžu byť kyslé, vodou bobtnavé, vodou nerozpustné polyméry, použiteľné v absorbujúcej kompozícii, pripravené z monomérov, ktoré majú výhodne pH v rozmedzí od približne 2 do približne 12, výhodnejšie v rozmedzí od približne 2 do približne 10 a vhodne v rozmedzí od približne 3 do približne 6. Ak polymér je pripravený z dvoch alebo viacerých monomérov, každý z použitých monomérov by mal mať výhodne pH v rozmedzí od približne 2 do približne 12, výhodnejšie v rozmedzí od približne 2 do približne 10 a vhodne od približne 3 do približne 6, hoci nepodstatné množstvá monomérov, ktoré majú pKa menšie ako približne 2 alebo väčšie ako približne 12, sa môžu tiež použiť, za predpokladu, že takéto monoméry neovplyvnia negatívne požadované vlastnosti vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, použiteľného podľa vynálezu.
Zistilo sa, že použitie kyslých, vodou bobtnavých, vodou nerozpustných polymérov, ktoré sú silne kyslé, vykazujúce pKa menšie ako približne 2, vedie k absorbujúcim kompozíciám, ktoré všeobecne nevykazujú požadovanú pomalú rýchlosť absorpcie kvapalín. Zistilo sa, že použitie kyslých, vodou bobtnavých, vodou nerozpustných polymérov, ktoré sú príliš slabo kyslé, vykazujú pKa väčšie ako približne 12, vedie k absorbujúcim kompozíciám, ktoré všeobecne nevykazujú požadovanú absorpčnú kapacitu kvapalín. pKa kyslosti reprezentuje veľkosť disociácie alebo, inak povedané, silu kyseliny a predpokladá sa, že bude meraná za podmienok, ako napríklad špecifická teplota, za ktorých vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér sa používa. Vhodné je merať pKa pri teplote približne 25 °C. Všeobecne platí, že čím slabšia je kyselina, o to vyššia je jej hodnota pKa. Hodnoty pKa pre rôzne kyseliny za rôznych teplôt sú dobre známe a môžu sa zistiť v mnohých dostupných referenciách, ako napríklad v CRC Handbook of Chemistry and Physics, 75th Edition, ed.: Dávid R. Lide, CRC Press (1994).
223/B
Vhodné slabo kyslé, vodou bobtnavé, vodou nerozpustné polyméry obsahujú funkčné skupiny, ktoré sú schopné sa správať ako slabé kyseliny. Takéto funkčné skupiny zahrňujú, bez toho, aby boli tým obmedzené, karboxy skupiny, síranové skupiny, siričitanové skupiny a fosforečnanové skupiny. Funkčné skupiny sú výhodne karboxy skupiny.
Všeobecne sú funkčné skupiny viazané k zosieťovanému základnému polyméru. Vhodné základné polyméry zahrňujú polyakrylamidy, polyvinylalkoholy, kopolyméry etylénu a anhydridu maleinovej kyseliny, polyvinylétery, polyakrylové kyseliny, polyvinylpyrolidóny, polyvinylmorfolíny a ich kopolyméry. Prírodné základné polysacharidové polyméry sa môžu tiež použiť a zahrňujú karboxymetylové celulózy, karboxymetylové škroby, hydroxypropylové celulózy, algíny, algináty, karagény, akrylové štepené škroby, akrylové štepené celulózy a ich kopolyméry. Syntetické polypeptidy sa môžu tiež používať, príkladmi sú napríklad polyaspartová kyselina a polyglutamová kyselina.
Kyslý, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér všeobecne potrebuje byť vo svojej voľnej kyslej forme. Všeobecne je žiaduce, aby kyslý, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér výhodne mal najmenej približne 50 % molárnych, výhodnejšie najmenej približne 70 % molárnych, vhodne najmenej približne 80 % molárnych, vhodnejšie najmenej približne 90 % molárnych a najvhodnejšie v zásade približne 100 % molárnych svojich kyslých funkčných skupín vo voľnej kyslej forme. Alternatívne potom kyslý, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér nemá byť podstatne neutralizovaný, ak sa používa v absorbujúcej kompozícii predloženého vynálezu. Všeobecne je žiaduce, aby kyslý, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér mal stupeň neutralizácie svojich kyslých funkčných skupín, ktorý je výhodne menší ako približne 50 % molárnych, výhodnejšie menši ako približne 30 % molárnych, vhodne menší ako približne 20 % molárnych, vhodnejšie menší ako približne 10 % molárnych a najvhodnejšie približne 0 % molárnych.
223/B
Ako sa tu používa, výraz „bázický,, materiál sa vzťahuje k materiálu, ktorý sa môže správať ako elektrónový donor. Všeobecne sú bázické, vodou bobtnavé, vodou nerozpustné polyméry, použiteľné v absorbujúcej kompozícii, slabo bázickej povahy. Ako také majú bázické, vodou bobtnateľné, vodou nerozpustné polyméry použiteľné v absorbujúcej kompozícii výhodne pKb v rozmedzí od približne 2 do približne 12, výhodnejšie v rozmedzí od približne 2 do približne 10 a vhodne v rozmedzí od približne 3 do približne 6. Niekedy môže byť výhodné merať pH monoméru alebo monomérov, použitých na prípravu polyméru. I keď pH monoméru alebo monomérov a polyméru pripraveného z takéhoto monoméru alebo monomérov nemusí byť identické, takéto hodnoty pH by mali byť v zásade podobné. Ako také sú bázické, vodou bobtnavé, vodou nerozpustné polyméry, použiteľné v absorbujúcej kompozícii pripravené z monomérov, ktoré výhodne majú pKb v rozmedzí od približne 2 do približne 12, výhodnejšie v rozmedzí od približne 2 do približne 10 a vhodne v rozmedzí od približne 3 do približne 6. Ak je polymér pripravený z jedného alebo viacerých monomérov, každý z použitých monomérov by výhodne mal mať pKb v rozmedzí od približne 2 do približne 12, výhodnejšie v rozmedzí od približne 2 od približne 10 a vhodne v rozmedzí od približne 3 do približne 6, hoci nepodstatné množstvá monomérov, ktoré majú pKb menšie ako približne 2 alebo väčšie ako približne 12, sa môžu používať, ak takéto monoméry neovplyvnia negatívne požadované vlastnosti používaného vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru.
Zistilo sa, že použitie bázických, vodou bobtnavých, vodou nerozpustných polymérov, ktoré sú silne bázické, vykazujúce pKb menšie ako približne 2, vedie k absorbujúcim kompozíciám, ktoré všeobecne nevykazujú požadovanú pomalú rýchlosť absorpcie kvapalín. Zistilo sa, že použitie bázických, vodou bobtnavých, vodou nerozpustných polymérov, ktoré sú príliš slabo bázické, vykazujú pKb väčšie ako približne 12, vedie k absorbujúcim kompozíciám, ktoré všeobecne nevykazujú požadovanú absorpčnú kapacitu kvapalín. pKb báza reprezentuje veľkosť disociácie alebo, inými slovami, silu bázy a predpokladá sa, že bude sa merať za podmienok, ako napríklad špecifická teplota, za ktorých vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér sa
223/B bude používať. Vhodné je merať pKb pri teplote približne 25 °C. Všeobecne platí, že čím slabšia je báza, o to vyššia je jej hodnota pKb. Hodnoty pKb pre rôzne bázy za rôznych teplôt sú dobre známe a môžu sa zistiť v mnohých dostupných referenciách, ako napríklad vCRC Handbook of Chemistry and Physics, 75th Edition, Ed. Dávid R. Lide, CRC Press (1994).
Vhodné slabo bázické, vodou bobtnavé, vodou nerozpustné polyméry obsahujú funkčné skupiny, ktoré sú schopné správať sa ako slabé bázy. Takéto funkčné skupiny zahrňujú, bez toho, aby tým boli obmedzené, primárne, sekundárne alebo terciárne amínové skupiny, imínové skupiny, imidové skupiny a amidové skupiny. Vhodné funkčné skupiny sú amínové skupiny.
Všeobecne sú funkčné skupiny viazané k zosieťovanému základnému polyméru. Vhodné základné polyméry zahrňujú polyamíny, polyetylénimíny, polyakrylamidy a polykvaternárne amónia a ich kopolyméry. Prírodné základné polysacharidové polyméry sa môžu tiež použiť a spadá medzi ne chitín a chitosan. Syntetické polypeptidy sa môžu tiež použiť, ako príklad možno uviesť polyasparagíny, polyglutamíny, polylyzíny a polyarginíny.
Bázický, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér všeobecne potrebuje byť vo svojej voľnej bázickej forme. Všeobecne je žiaduce, aby bázický, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér výhodne mal najmenej približne 50 % molárnych, výhodnejšie najmenej približne 70 % molárnych, vhodne najmenej približne 80 % molárnych, vhodnejšie najmenej približne 90 % molárnych a najvhodnejšie v zásade približne 100 % molárnych svojich bázických funkčných skupín vo voľnej bázickej forme. Alternatívne potom bázický, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér nemá byť podstatne neutralizovaný, ak sa používa v absorbujúcej kompozícii predloženého vynálezu. Všeobecne je žiaduce, aby bázický, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér mal stupeň neutralizácie svojich bázických funkčných skupín, ktorý je výhodne menší ako približne 50 % molárnych, výhodnejšie menší ako približne 30 % molárnych, vhodne menší ako približne 20 % molárnych, výhodnejšie menši ako približne 10 % molárnych a najvhodnejšie približne 0 % molárnych.
223/B
Kyslý alebo bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér sa všeobecne môže používať v absorbujúcej kompozícii v mnohých tvaroch. Príkladmi možných tvarov kyslého alebo bázického vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru sú častice, vločky, vlákna, fólie a netkané štruktúry. Pokiaľ je absorpčná kompozícia používaná v absorpčnom produkte na jedno použitie, všeobecne sa požaduje, aby kyslý alebo bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér bol vo forme diskrétnych častíc, vláken alebo vločiek. Ak je polymér vo forme častíc, je všeobecne žiaduce, aby častice mali maximálny priečny rozmer výhodne v rozmedzí od približne 50 mikrometrov do približne 2 000 mikrometrov, vhodne v rozmedzí od približne 100 mikrometrov do približne 1 000 mikrometrov a vhodnejšie v rozmedzí od približne 300 mikrometrov do približne 600 mikrometrov.
Komerčne dostupné superabsorbenty sú všeobecne v zásade neutralizovanej forme alebo vo forme soli. To z toho dôvodu, že všeobecne, aby sa dosiahla relatívne vysoká kapacita pre absorpciu kvapaliny, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér musí byť polyelektrolyt. Na druhej strane však kyslé alebo bázické vodou bobtnavé, vodou nerozpustné polyméry použiteľné podľa predloženého vynálezu sú v zásade vo forme voľnej kyseliny alebo voľnej bázy. Okrem toho, pretože kyslé, resp. bázické funkčné skupiny takýchto vodou bobtnavých, vodou nerozpustných polymérov použiteľných podľa predloženého vynálezu sú relatívne slabej povahy, takéto slabo kyslé alebo bázické funkčné skupiny nedisociujú ľahko, ak sú umiestnené do kvapaliny ako je napríklad voda alebo vodný roztok chloridu sodného. Preto takéto slabo kyslé alebo bázické vodou bobtnavé, vodou nerozpustné polyméry v ich podobe voľnej kyseliny alebo voľnej bázy všeobecne samotné nemajú relatívne vysokú kapacitu pre absorpciu kvapaliny.
V predloženom vynáleze sa však zistilo, že ak takýto kyslý alebo bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, v zásade vo forme voľnej kyseliny, resp. voľnej bázy, sa zmieša s bázickým druhým materiálom, resp. kyslým druhým materiálom, výsledná absorpčná kompozícia vykazuje ako relatívne vysokú kapacitu pre absorpciu kvapaliny, tak i relatívne pomalú rýchlosť absorpcie kvapaliny. Predpokladá sa, že k tomu dochádza preto, že ak
223/B je zmes umiestnená do vodného roztoku, kyslý alebo bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, v zásade vo forme voľnej kyseliny, resp. voľnej bázy, reaguje s bázickým druhým materiálom, resp. s kyslým druhým materiálom a chemická rovnováha podporuje premenu kyslého alebo bázického vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru vo forme voľnej kyseliny, resp. voľnej bázy na zodpovedajúcu formu soli. Ako taká potom zmes obsahujúca premenený vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér už vykazuje relatívne vysokú kapacitu pre absorpciu kvapaliny. Avšak pretože premena vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, z formy voľnej kyseliny, resp. voľnej bázy na zodpovedajúcu formu soli je relatívne pomalý proces ionizácie a iónovej difúzie vo vnútri polyméru, potom vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér bude tiež vykazovať relatívne pomalú rýchlosť absorpcie kvapaliny. Navyše premena kyslého alebo bázického vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru vo forme voľnej kyseliny, resp. voľnej bázy na zodpovedajúcu formu soli v roztoku obsahujúcom elektrolyt, ako napríklad vodný roztok chloridu sodného, má podstatný odsoľujúci účinok na roztok obsahujúci elektrolyt, čím sa zlepšuje výkonnosť zmesi, obsahujúcej vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, pre absorpciu kvapaliny tým, že sa zmierni otrava spôsobená soľou.
Zistilo sa, že na rozdiel od vyššie uvedeného samotný materiál alebo polymér zahrňujúci ako kyslé, tak i bázické funkčné skupiny vo vnútri svojej molekulárnej štruktúry, nevykazuje požadované absorpčné vlastnosti, ktoré boli popísané vyššie. Predpokladá sa, že je to tým, že takéto kyslé a bázické funkčné skupiny vo vnútri jedinej molekulárnej štruktúry typicky reagujú jedna s druhou a môžu viesť k nadmerne zosieťovanej polymerizačnej štruktúre. Nie je teda všeobecne možné pripraviť absorpčnú kompozíciu podľa predloženého vynálezu prípravou kopolyméru kyslých a bázických monomérov alebo prípravou disperzie na molekulárnej úrovni, ako napríklad vo vodnom roztoku, vodou rozpustných kyslých a bázických materiálov, lebo v priebehu takejto kopolymerizácie alebo disperzie na molekulárnej úrovni kyslé a bázické materiály typicky reagujú navzájom a dochádza k zosieťovaniu.
223/B
V jednom vyhotovení predloženého vynálezu absorpčná kompozícia obsahuje zmes slabo kyslého vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, v zásade vo forme voľnej kyseliny a bázický druhý materiál. Príklady vhodných bázických druhých materiálov zahrňujú, bez toho, aby boli tým obmedzené, polymerizačné bázické materiály ako napríklad polyamíny, polyimíny, polyamidy, polykvaternárne amónia, chitíny, chitosany, polyasparagíny, polyglutamíny, polylyzíny a polyarginíny; organické bázické materiály ako napríklad organické soli a alifatické a aromatické amíny, imíny a amidy; a anorganické bázy ako napríklad oxidy kovov, ako napríklad oxid hlinitý; hydroxidy, ako napríklad hydroxid bárnatý; soli ako napríklad uhličitan vápenatý; a ich zmesi. Bázický druhý materiál môže všeobecne byť buď silná alebo slabá báza. Zistilo sa však, že sila bazicity bázického druhého materiálu ovplyvňuje rýchlosť absorpcie kvapaliny u absorpčnej kompozície. Všeobecne absorpčné kompozície zahrňujúce relatívne silný bázický druhý materiál vykazujú relatívne rýchlejšiu absorpciu kvapaliny v porovnaní s absorpčnou kompozíciou zahrňujúcou relatívne slabší bázický druhý materiál.
V jednom výhodnom vyhotovení predloženého vynálezu môže bázický druhý materiál byť tiež vhodný vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér. V takomto vyhotovení môžu byť ako kyslý vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, tak i bázický, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymerizačný druhý materiál použité tak, aby prispievali k celkovej absorpčnej kapacite pre kvapaliny u absorpčnej kompozície, čím sa dosiahne celkovo vyššia absorpčná kapacita pre kvapalinu u absorpčnej kompozície v porovnaní s použitím bázického druhého materiálu, ktorý nie je vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér. Zistilo sa však, že pokiaľ bázický druhý materiál je vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, je všeobecne žiaduce, aby takýto bázický, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymerizačný druhý materiál mal výhodne pKb v rozmedzí od približne 2 do približne 12, výhodnejšie v rozmedzí od približne 2 do približne 10 a vhodne v rozmedzí od približne 3 do približne 6. Zistilo sa, že použitie bázického, vodou nerozpustného polymerizačného druhého materiálu, ktorý je silne bázický, vykazujúci pKb menšie ako približne 2, vedie
223/B k absorbujúcim kompozíciám, ktoré všeobecne nevykazujú požadovanú pomalú absorpciu kvapalín.
V inom vyhotovení predloženého vynálezu absorpčné kompozície obsahujú zmes slabo bázického vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, v zásade vo forme voľnej bázy a kyslý druhý materiál. Príklady vhodného kyslého druhého materiálu zahrňujú bez toho, aby tým boli obmedzené, polymerizačné kyslé materiály ako napríklad kyselina polyakrylová, kyselina polymaleinová, karboxymetylcelulóza, kyselina algínová, kyselina polyaspartová a kyselina polyglutamová; organické kyslé materiály ako napríklad alifatické a aromatické kyseliny; a anorganické kyseliny ako napríklad oxidy kovov, ako napríklad oxid hlinitý; a soli ako napríklad chlorid železitý. Kyslý druhý materiál môže všeobecne byť buď slabá alebo silná kyselina. Zistilo sa však, že stupeň kyslosti kyslého druhého materiálu ovplyvňuje rýchlosť absorpcie kvapaliny absorbujúcej kompozície.
Všeobecne absorpčné kompozície zahrňujúce relatívne silnejší kyslý druhý materiál vykazujú relatívne rýchlejšiu absorpciu kvapaliny v porovnaní s absorbujúcou kompozíciou, obsahujúcou relatívne slabší kyslý druhý materiál.
V jednom výhodnom vyhotovení predloženého vynálezu môže kyslý druhý materiál byť tiež výhodne vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér. V takomto vyhotovení môžu byť ako bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, tak kyslý, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymerizačný druhý materiál použité na zvýšenie celkovej absorpčnej kapacity pre kvapalinu u absorpčnej kompozície, čím sa dosiahne celková vyššia absorpčné kapacita pre kvapalinu u absorpčnej kompozície v porovnaní s použitím kyslého druhého materiálu, ktorý nie je vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér. Zistilo sa však, že pokiaľ kyslý druhý materiál je vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, je všeobecne žiaduce, aby takýto kyslý, vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymerizačný druhý materiál mal výhodne pH v rozmedzí od približne 2 do približne 12, výhodnejšie v rozmedzí od približne 2 do približne 10 a vhodne v rozmedzí od približne 3 do približne 6. Zistilo sa, že použitie kyslého, vodou bobtnavého, vodou nerozpustného
223/B polymerizačného druhého materiálu, ktorý je silne kyslý, vykazujúceho pH menšiu ako približne 2, vedie k vytvoreniu absorbujúcich kompozícií, ktoré všeobecne nevykazujú požadovanú malú rýchlosť absorpcie kvapalín.
Bázický alebo kyslý druhý materiál sa môže všeobecne použiť v absorbujúcej kompozícii v množstve foriem. Príklady foriem, v ktorých sa môže bázický alebo kyslý druhý materiál vyskytovať, zahrňujú častice, vločky, vlákna, fólie a netkané štruktúry. Pokiaľ absorpčná kompozícia sa používa v absorbujúcich produktoch na jedno použitie, je všeobecne žiaduce, aby bázický alebo kyslý druhý materiál bol vo forme diskrétnych častíc, vláken alebo vločiek. Pokiaľ sa nachádza vo forme častíc, je všeobecne žiaduce, aby častice mali maximálny rozmer v priereze výhodne v rozmedzí od približne 50 mikrometrov do približne 2 000 mikrometrov, vhodne v rozmedzí od približne 100 mikrometrov do približne 1 000 mikrometrov a najvhodnejšie v rozmedzí od približne 300 mikrometrov do približne 600 mikrometrov. Absorpčná kompozícia môže tiež byť vo forme dvojzložkových vláken, kde jednou zložkou je polymér a druhou zložkou je druhý materiál. Takéto dvojzložkové vlákno môže byť vlákno, kde sa zložky nachádzajú vedľa seba a/alebo jedna tvorí jadro a druhá plášť vlákna. Takéto dvojzložkové vlákna môžu byť pripravené známymi spôsobmi, napríklad súbežným vytláčaním.
Všeobecne sa kyslý alebo bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, ktorý sa nachádza v zásade vo forme zodpovedajúcej voľnej kyseliny alebo voľnej bázy, mieša s bázickým druhým materiálom alebo kyslým druhým materiálom do absorpčnej kompozície v molárnom pomere svojich kyslých a bázických funkčných zložiek, ktorý je dostatočný, aby poskytol absorpčné kompozície s požadovanými absorpčnými vlastnosťami. Molárny pomer kyslého alebo bázického vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, k bázickému druhému materiálu alebo kyslému druhému materiálu je výhodne od približne 10 : 1 do približne 1:10, vhodne od približne 4 : 1 do približne 1 :4, vhodnejšie od približne 2 : 1 do približne 1:2a najvýhodnejšie približne 1 :1.
223/B
Absorpčné kompozície podľa predloženého vynálezu majú výhodne schopnosť absorbovať kvapalinu, čo je ďalej popísané výrazom „voľné bobtnanie,, (free swell - FS). Spôsob určenia hodnoty voľného bobtnania sa určuje spôsobom, ktorý bude popísaný nižšie v oddiele venovanom príkladom vyhotovenia vynálezu. Hodnoty voľného bobtnania, ktoré sa určujú spôsobom popísaným nižšie a ktoré sú uvádzané v ďalšom texte, sa vzťahujú k množstvu, uvedenému v gramoch, vodného roztoku obsahujúceho 0,9 % hmotn. chloridu sodného, ktoré môže absorbovať jeden gram materiálu za približne 10 hodín pod zanedbateľným zaťažením približne 0,01 libry na jeden štvorcový palec (psi). Spravidla sa požaduje, aby absorpčná kompozícia podľa predloženého vynálezu mala počiatočnú hodnotu voľného bobtnania pri zaťažení približne 0,01 psí najmenej približne 15, výhodne najmenej približne 20, vhodne najmenej približne 25 a až do približne 200 gramov na jeden gram materiálu. Ako sa tu používa, výraz „počiatočná hodnota voľného bobtnania,, znamená hodnotu voľného bobtnania, ktorú vykazuje materiál, pokiaľ sa meria približne jeden deň po výrobe materiálu, kedy sa materiál uchováva v podmienkach okolia, ako napríklad pri teplote približne 24 °C a v rozmedzí od približne 30 do približne 60 % relatívnej vlhkosti.
Absorpčná kompozícia podľa predloženého vynálezu má tiež výhodne schopnosť absorbovať kvapalinu, zatiaľ čo absorpčná kompozícia sa nachádza za podmienok vonkajšieho tlaku alebo záťaže, čo sa tu označuje ako absorpčná schopnosť za záťaže (absorbency under load - AUL). Zistilo sa, že syntetické polymerizačné materiály ako napríklad sodné polyakryláty, ktoré majú všeobecne vysokú schopnosť absorbovať kvapalinu pod zaťažením, minimalizujú výskyt gelovej blokácie, pokiaľ sú zahrnuté do absorpčných produktov. Spôsob, ktorým sa určuje absorpčná schopnosť za záťaže, je popísaný ďalej v oddiele venovanom príkladom vyhotovenia vynálezu. Hodnoty absorpčnej schopnosti za záťaže, určené nižšie popísaným spôsobom a uvádzané v ďalšom texte, sa vzťahujú k množstvu, uvedenému v gramoch vodného roztoku, obsahujúcom 0,9 % hmotn. chloridu sodného, ktorý môže jeden gram materiálu absorbovať za dobu približne 10 hodín pod zaťažením približne 0,3 libry na štvorcový palec (psí).
223/B
Všeobecne sa požaduje, aby absorpčná kompozícia podľa predloženého vynálezu mala hodnotu počiatočnej absorpčnej schopnosti za záťaže, pri záťaži približne 0,3 psí, najmenej približne 15, výhodne najmenej približne 20, vhodne najmenej približne 25 a až do približne 60 gramov na jeden gram absorpčného materiálu. Ako sa tu používa, výraz „počiatočná hodnota absorpčnej schopnosti za záťaže,, znamená, že hodnota absorpčnej schopnosti za záťaže vykazovaná materiálom je meraná približne jeden deň po výrobe materiálu, zatiaľ čo materiál sa uchováva za podmienok okolia, ako napríklad pri teplote približne 24 °C a v rozmedzí od približne 30 do približne 60 % relatívnej vlhkosti.
Absorpčná kompozícia podľa predloženého vynálezu má výhodne schopnosť relatívne pomaly absorbovať kvapalinu. Ako sa tu používa, schopnosť určovania rýchlosti absorpcie kvapaliny u ľubovoľnej absorpčnej kompozície, buď podľa predloženého vynálezu alebo takej, ktorá nie je podľa predloženého vynálezu, sa označuje ako hodnota doby na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania. Spôsob, ktorým sa určuje hodnota doby na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania, je popísaný v ďalšej časti v oddiele, venovanom príkladom vyhotovenia vynálezu. Hodnota doby na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania, určovaná nižšie popísaným spôsobom a uvádzaná v ďalšom texte, sa vzťahuje k času v minútach, ktorý je nutný na to, aby absorpčná kompozícia absorbovala približne 60 % celkovej absorpčnej kapacity absorpčnej kompozície, tak ako je udaná hodnotou voľného bobtnania absorpčnej kompozície. Spravidla sa požaduje, aby absorpčná kompozícia podľa predloženého vynálezu mala hodnotu doby, potrebnej na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity, najmenej približne 5 minút, výhodne v rozmedzí od približne 5 minút do približne 300 minút, výhodnejšie v rozmedzí od približne 10 minút do približne 200 minút, vhodne v rozmedzí od približne 20 minút do približne 100 minút a vhodnejšie v rozmedzí od približne 30 minút do približne 60 minút.
223/B
Absorpčná kompozícia podľa predloženého vynálezu má tiež výhodne schopnosť relatívne pomaly absorbovať kvapalinu, pokiaľ absorpčná kompozícia sa nachádza za vonkajšieho tlaku alebo záťaže. Ako sa tu používa, spôsob určenia rýchlosti, ktorou absorpčná kompozícia, buď kompozícia podľa predloženého vynálezu alebo kompozícia, ktorá nie je podľa predloženého vynálezu, absorbuje kvapalinu, zatiaľ čo sa absorpčná kompozícia nachádza za vonkajšieho tlaku alebo záťaže, sa označuje ako hodnota doby na dosiahnutie 60 % kapacity bobtnania za záťaže. Spôsob, ktorým sa určuje hodnota doby na dosiahnutie 60 % kapacity bobtnania za záťaže, je popísaný ďalej v oddiele venovanom príkladom vyhotovenia vynálezu. Hodnoty doby na dosiahnutie 60 % kapacity bobtnania za záťaže určené spôsobom, popísaným nižšie a uvádzané v ďalšom texte, sa vzťahujú k dobe v minútach, ktorá je nutná na to, aby absorpčná kompozícia absorbovala približne 60 % celkovej absorpčnej kapacity absorpčnej kompozície za vonkajšieho tlaku alebo záťaže, ako ju predstavuje absorpčná schopnosť absorpčnej kompozície za záťaže. Spravidla sa požaduje, aby absorpčná kompozícia podľa predloženého vynálezu mala hodnotu doby na dosiahnutie 60 % kapacity bobtnania za záťaže najmenej približne 5 minút, výhodne v rozmedzí od približne 5 minút do približne 300 minút, výhodnejšie v rozmedzí od približne 10 minút do približne 200 minút, vhodne v rozmedzí od približne 20 minút do približne 100 minút a vhodnejšie v rozmedzí od približne 30 minút do približne 60 minút.
Zistilo sa, že absorpčná kompozícia podľa predloženého vynálezu môže byť pripravená jednoduchým spôsobom. Všeobecne zahrňuje spôsob výroby absorpčnej kompozície krok vzájomného zmiešania kyslého alebo bázického vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, ktorý sa nachádza v zásade vo forme voľnej kyseliny alebo voľnej bázy, s bázickým druhým materiálom alebo kyslým druhým materiálom. Ako taká sa v jednom vyhotovení predloženého vynálezu absorpčná kompozícia vyrába vzájomným zmiešaním kyslého vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, ktorý sa nachádza v zásade vo forme voľnej kyseliny, s bázickým druhým materiálom. Vínom vyhotovení predloženého vynálezu bola absorpčná kompozícia pripravená vzájomným zmiešaním bázického vodou bobtnavého, vodou nerozpustného
223/B polyméru, ktorý sa nachádza v zásade vo forme voľnej bázy a kyslého druhého materiálu.
Takéto zmesi by všeobecne mali byť pripravené za podmienok, ktoré sú dostatočné na to, aby kyslý alebo bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, ktorý sa nachádza v zásade vo forme voľnej kyseliny alebo voľnej bázy a bázický druhý materiál alebo kyslý druhý materiál boli navzájom účinne zmiešané. Takéto zmesi sa výhodne pretrepávajú, miešajú alebo iným spôsobom premiešavajú, aby došlo k účinnému zmiešaniu polyméru a druhého materiálu tak, aby sa vytvorila v zásade homogénna zmes. Zariadenia na dosiahnutie takéhoto pretrepávania, miešania alebo premiešavania sú dobre známe zo stavu techniky a zahrňujú jednoduché miešače.
Zatiaľ čo hlavné zložky absorbujúcich kompozícií podľa predloženého vynálezu boli popísané vo vyššie uvedenom texte, takéto absorpčné kompozície nie sú obmedzené týmto základným zložením a môžu zahrňovať ďalšie zložky, ktoré neovplyvňujú nepriaznivým spôsobom absorbujúcu kompozíciu, ktorá má požadované absorpčné vlastnosti. Príklady takýchto materiálov, ktoré sa môžu používať ako dodatočné zložky, zahrňujú, bez toho, aby boli tým obmedzené, pigmenty, antioxidanty, stabilizátory, povrchovo aktívne činidlá, vosky, činidlá uľahčujúce prietok, pevné rozpúšťadlá, častice vytvárajúce látky a materiály, ktoré sa môžu pridať kvôli zlepšeniu spracovateľnosti absorpčnej kompozície.
Absorpčné kompozície podľa predloženého vynálezu sú vhodné na použitie ako absorpčné produkty na jedno použitie, ako napríklad hygienické produkty, ako napríklad plienky, športové trenky, detské plienky, ženské hygienické produkty, produkty používané pri nezadržiavaní tekutín u dospelých a lekárske produkty, ako napríklad obväzy rán alebo chirurgické plášte alebo rúšky. Pokiaľ sú absorpčné kompozície podľa predloženého vynálezu zamýšľané na použitie ako absorpčné produkty na jedno použitie, sa typicky požaduje, aby absorpčné kompozícia mala všeobecne neutrálny alebo mierne kyslý charakter. Pre takéto konkrétne použitie sa všeobecne požaduje, aby molárny pomer kyslého alebo bázického vodou bobtnavého, vodou
223/B nerozpustného polyméru a bázického alebo kyslého druhého materiálu bol približne 1:1.
V jednom vyhotovení predloženého vynálezu sa vytvoria absorpčné produkty, v ktorých absorpčný produkt na jedno použitie zahrňuje vrchnú vrstvu priepustnú pre kvapalinu, spodnú vrstvu pripevnenú k vrchnej vrstve a absorpčnú štruktúru, umiestnenú medzi hornú vrstvu a spodnú vrstvu, zatiaľ čo absorpčná štruktúra obsahuje absorbujúcu kompozíciu podľa predloženého vynálezu, pričom absorpčná kompozícia vykazuje požadované absorpčné vlastnosti.
Absorpčné produkty na jedno použitie podľa všetkých vyhotovení a aspektov predloženého vynálezu sú všeobecne počas použitia vystavené viacnásobným prítokom telesnej kvapaliny. V súlade stým je žiaduce, aby absorpčné produkty na jedno použitie boli schopné absorbovať viacnásobné prítoky telesných kvapalín v množstvách, ktorým sú absorpčné produkty a štruktúry vystavené v priebehu používania. Prítoky telesnej kvapaliny sú všeobecne jeden od druhého oddelené istým časovým intervalom. Odborníkom v odbore sú zrejmé materiály, ktoré sú vhodné na použitie ako vrchná vrstva a spodná vrstva. Príkladmi materiálov, vhodných na použitie ako vrchná vrstva, sú pre kvapalinu priepustné materiály, ako napríklad netkaný polypropylén alebo polyetylén, ktorý má základnú hmotnosť od približne 15 do približne 25 gramov na štvorcový meter. Príkladmi materiálov, vhodných na použitie ako spodná vrstva sú pre kvapalinu nepriepustné materiály, ako napríklad polyolefinové fólie, rovnako tak ako paropriepustné materiály, ako napríklad mikroporézne polyolefinové fólie.
Absorpčná kompozícia je typicky prítomná v absorpčnej štruktúre v spojení s vláknitou matricou. Vláknitá matrica môže napríklad mať formu vrstvy rozdrvenej drevitej celulózovej vlákniny, vrstvy tkaniny, mokrým spôsobom vytvorenej vrstvy vlákniny alebo mechanicky zmäkčenej vrstvy vlákniny. Výhodne je vláknitá matrica vytvorená tak, aby obsahovala alebo zachytávala v sebe alebo na sebe absorbujúcu kompozíciu. Absorpčná kompozícia môže byť inkorporovaná do alebo na vláknitú matricu buď v
223/B priebehu vytvárania alebo po vytváraní všeobecného tvaru vláknitej matrice. Vláknitá matrica použiteľná podľa predloženého vynálezu môže byť vytvorená pneumatickým spôsobom alebo mokrým spôsobom alebo v zásade akýmkoľvek iným spôsobom, ktorý je známy odborníkom v odbore vytvárania vláknitých matríc.
Absorpčné kompozície sú typicky prítomné v absorpčnej štruktúre alebo produkte podľa predloženého vynálezu v množstve účinnom na to, aby bola vytvorená absorpčná štruktúra alebo produkt, ktorý je schopný absorbovať požadované množstvo kvapaliny. Absorpčná kompozícia je výhodne prítomná v absorpčnej štruktúre v množstve od približne 1 do približne 99 % hmotn., vhodne v množstve od približne 5 do približne 95 % hmotn. a vhodnejšie v množstve od približne 10 do približne 90 % hmotn., vzťahujúc k celkovej hmotnosti absorpčnej kompozície a substrátu v absorpčnej štruktúre.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Testovacie metódy
Voľná bobtnacia kapacita a doba na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania
Voľná bobtnacia kapacita (FS) je test, ktorý meria množstvo, vyjadrené v gramoch, vodného roztoku, obsahujúceho 0,9 % hmotn. chloridu sodného, ktoré môže absorbovať jeden gram materiálu za 10 hodín za zanedbateľného zaťaženia alebo kompenzačnej sily, ako napríklad zaťaženie približne 0,01 libry na štvorcový palec.
S odvolaním na obr. 1 bude popísané zariadenie a spôsob určovania voľnej bobtnacej kapacity a absorpčnej schopnosti za záťaže. Na obrázku je znázornený perspektívny pohľad na zariadenie na vykonávanie testu, v polohe pri vykonávaní testu. Je znázornený laboratórny zdvihák 1, ktorý má otočný gombík 2 na posúvanie základne 3 smerom nahor a dole. Laboratórny podstavec 4 nesie šnúrku 5 spojenú s modifikovanou sondou 6 na meranie hrúbky, ktorá prechádza puzdrom 7 merača, ktorý je pevne nesený
223/B laboratórnym podstavcom. Plastový vzorkový pohárik 8, ktorý obsahuje vzorku testovaného superabsorpčného materiálu, má pre kvapalinu priepustné dno a spočíva na Petriho miske 9, ktorá obsahuje slaný roztok, ktorý má byť absorbovaný. Iba v prípade určovania absorpčnej schopnosti za záťaže na oddeľovacom disku (nie je znázornený), umiestnenom na hornej strane vzorky, superabsorpčného materiálu (nie je znázornený) spočíva závažie 10.
Pohárik na vzorky pozostáva z plastového valca, ktorý má vnútorný priemer 1 palec a vonkajší priemer 1,25 palca. Dno pohárika na vzorky je vytvorené prilepením kovovej dosky s otvormi 100 mesh, ktorá má otvory 150 mikrónov, ku koncu valca zahrievaním dosky nad teplotu topenia plastu a pritlačením plastového valca proti horúcej doske kvôli pritaveniu plastu, čím sa dosiahne prilepenie dosky k plastovému valcu.
Modifikovaný merač hrúbky, používaný na meranie expanzie vzorky počas absorpcie slaného roztoku je prístroj Mitutoyo Digimatic Indicator, IDC Šerieš 543, Model 543-180, ktorý má rozsah 0,0 - 0,5 palca a presnosť 0,00005 palca (Mitutoyo Corporation, 31-19, Shiba 5-chome, Minato-ku, Tokio 108, Japonsko). Tak, ako sa dodáva spoločnosťou Mitutoyo Corporation, merač hrúbky obsahuje šnúrku, pripojenú k sonde vo vnútri puzdra merača. Šnúrka sa odstráni, a tým uvoľní sondu, ktorá pôsobí smerom dole silou približne 27 gramov. Okrem toho klobúčik na hornej časti sondy, umiestnenej v hornej časti puzdra merača, sa tiež odstráni, a tým umožní pripojenie sondy k závesnej šnúrke 5 (ktorý dodáva spoločnosť McMaster-Carr Supply Co, Chicago, lllinois, položka č. 9640K41), ktorý slúži na vyrovnávanie alebo znižovanie dole smerujúceho pôsobenia sondy do približne 1 gram ± 0,5 gramu. Na hornú časť sondy môže byť prilepený drôtený hák na pripojenie závesnej šnúrky. Spodný koniec sondy je tiež opatrený predlžovacou ihlou (Mitutoyo Corporation, časť č. 131279) kvôli umožneniu vsunutia sondy do meracieho pohárika.
Na vykonávanie testu sa 0,160 gramu vzorky absorpčného materiálu, ktorý bol typicky preosievaný na veľkosť častíc v rozmedzí od 300 do 600 mikrónov, umiestni do pohárika na vzorku. Vzorka sa potom zakryje plastovým oddeľovacím diskom, ktorý má hmotnosť 4,4 gramov a ktorý má priemer
223/B približne 0,995 palca, ktorý slúži na ochranu vzorky pred ovplyvňovaním počas testu a tiež slúži na dosiahnutie rovnomerného zaťaženia celej vzorky. Pohárik na vzorku so vzorkou materiálu a oddeľovacím diskom je potom odvážený, aby sa zistila jeho hmotnosť za sucha. Pohárik so vzorkou sa umiestni do Petriho misky na základni a laboratórny zdvihák sa posunie nahor až horná strana plastového oddeľovacieho disku sa dostane do kontaktu s koncom sondy. Merač sa vynuluje. Do Petriho misky sa pridá dostatočné množstvo slaného roztoku (50 - 100 mililitrov), aby sa začal vykonávať test. Vzdialenosť, o ktorú sa plastový oddeľovací disk zvýši tým, že vzorka expanduje, zatiaľ čo absorbuje slaný roztok, sa meria sondou. Táto vzdialenosť, násobená prierezom pohárika na vzorku, je mierou zvýšenia objemu vzorky v dôsledku absorpcie. Faktorizáciou hustoty slaného roztoku a hmotnosti vzorky sa ľahko výpočtom určí množstvo absorbovaného slaného roztoku. Hmotnosť slaného roztoku, absorbovaného po približne 10 hodinách dáva hodnotu voľného bobtnania, vyjadrenú v gramoch slaného roztoku, absorbovaného jedným gramom absorbentu. Pretože sa to požaduje, odpočty modifikovaného merača hrúbky sa môžu kontinuálne privádzať na vstup počítača (Mitutoyo Digimatic Miniprocessor DP-2 DX), ktorý vykonáva výpočty a určuje hodnoty voľného bobtnania. Ako krížová kontrola môže byť voľné bobtnanie tiež určené stanovením rozdielu hmotnosti medzi pohárikom so vzorkou pred a po vykonaní testu, pričom rozdiel hmotnosti predstavuje hmotnosť roztoku, absorbovaného vzorkou. Z kontinuálneho monitorovania hodnoty voľného bobtnania, ktoré vychádza z počítača, sa ľahko stanoví doba na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania.
Absorpčná kapacita za záťaže a doba na dosiahnutie 60 % absorpčnej kapacity za záťaže
Absorpčná schopnosť za záťaže (absorbance under load - AUL) je test, ktorý meria množstvo, určené v gramoch, vodného roztoku, obsahujúceho 0,9 % hmotn. chloridu sodného, ktorý môže absorbovať jeden gram materiálu za 10 hodín pod aplikovanou záťažou alebo kompenzačnou silou približne 0,3
223/B libry na štvorcový palec. Spôsob merania hodnoty absorpčnej schopnosti za záťaže u absorpčnej kompozície je v zásade identický so spôsobom merania hodnoty voľného bobtnania, s výnimkou, že na plastový oddeľovací disk je umiestnené závažie s hmotnosťou 100 gramov, čím sa dosiahne záťaž približne 0,3 libry na štvorcový palec na absorpčnú kompozíciu, ktorá absorbuje slaný roztok.
Z kontinuálneho monitorovania hodnôt absorpcie za záťaže, vykonávaného pomocou počítača, sa ľahko určí doba, potrebná na dosiahnutie 60 % absorpčnej kapacity za záťaže.
Príklady
Na použitie v nasledujúcich príkladoch boli pripravené nasledujúce vzorky materiálov. Popis a vlastnosti týchto vzoriek sú prehľadne uvedené v tabuľke 1.
a) Komerčný polyakrylátový superabsorbent (vzorka 1)
Ako kontrolný materiál sa získal komerčný polyakrylátový superabsorbent, označovaný ako IM 3900, od spoločnosti Hoechst Celanese. Superabsorbent má stupeň neutralizácie približne 70 molárnych %.
b) Polyakrylový kyslý gel (vzorka 2 až vzorka 5)
Do 500 ml banky, obsahujúcej 175 g destilovanej vody, sa pridalo 21 g kyseliny akrylovej, 0,065 g peroxododvojsíranu draselného (K2S2O8) a 0,108 g Ν,Ν’-metylén bisakrylamidu, všetky dodávané spoločnosťou Aldrich Chemical Company a zmes sa miešala pri teplote okolia, kým sa nevytvoril úplne rozpustený roztok. Banka bola potom ponorená do vodného kúpeľa s teplotou 60 °C po dobu najmenej troch hodín. Banka bola nepretržite pretrepávaná. Vzniknutý gel kyseliny polyakrylovej bol vyrezaný a sušený vo ventilovanej peci s teplotou 80 °C po dobu 10 hodín. Plne usušený polymér bol rozomletý na
223/B častice komerčným drvičom spoločnosti Warring (Model 34BL9) a preosievaný na rôzne rozsahy veľkosti častíc.
c) Polyakrylový kyslý gel s rôznym stupňom neutralizácie (vzorka 6 až vzorka 8)
Častice gélu kyseliny polyakrylovej, popísané v oddiele b) uvedenom vyššie, boli neutralizované zmiešaním 300 až 800 mikrónového gélu kyseliny polyakrylovej s 0,1 % hmotn. vodným roztokom hydroxidu sodného. Stupeň neutralizácie sa riadi voľbou pomeru množstva polymerizačného gélu k roztoku hydroxidu sodného. Nabobtnaný gel bol sušený za podmienok okolia (23 °C, 30 % relatívnej vlhkosti) po najmenej troch dní pred testom absorpcie.
d) Kyselina polyakrylová s odlišnými molekulovými hmotnosťami (vzorka 9 až vzorka 11)
Tri lineárne prepolyméry kyseliny polyakrylovej s rôznymi molekulovými hmotnosťami boli zakúpené od spoločnosti Polysciences, Inc. Hmotnostne stredné molekulové hmotnosti polyakrylovej kyseliny boli 60 000, 240 000 a 4 000 000. Polyakrylové kyseliny bola každá rozpustená v 2 % vodnom roztoku v miešači, vyrábanom spoločnosťou KitchAid (Model K4555) a do roztoku boli pridané 3 % kopolyméru polyetylénoxidu a polypropylénoxidu (vzťahujúc k suchej hmotnosti polyakrylovej kyseliny). Kopolymér polyetylénoxidu a polypropylénoxidu sa získal od spoločnosti Polysciences, Inc. a mal molekulovú hmotnosť približne 3 000 a molárny pomer etylénoxidu k propylénoxidu približne 0,8 : 1. Roztok sa miešal po najmenej 30 minút a potom sušený pri teplote 60 °C v peci. Usušený polymér bol rozomletý a preosievaný na 300 až 800 mikrónové častice, zahrievaný na teplotu 200 °C po približne 20 minút a vystavený hodnoteniu absorpcie a absorpčnej rýchlosti.
223/B
e) Chitosan (vzorka 12) g chĺtosanových vločiek od spoločnosti Vanson sa zmiešalo s 1 000 g 1 % hmotn. roztoku kyseliny octovej v miešači, vyrábanom spoločnosťou KitchAid (Model K4555). Roztok potom bol sušený pri teplote 60 eC najmenej 2 hodiny a rozomletý na častice s veľkosťou v rozmedzí od 300 do 600 mikrónov. Častice acetátu chitosanu boli suspendované v 1 % hmotn. roztoku hydroxidu sodného v pomere 1 g acetátu chitosanu na 100 g roztoku hydroxidu sodného. Za neustáleho miešania s pomocou magnetického miešadla bol acetát chitosanu premenený na chitosan počas najmenej 5 hodín. Spracované chitosanové častice boli potom štyrikrát premývané destilovanou vodou s pomerom chitosanu a vody 1 :1 000 kvôli úplnému odstráneniu reziduálneho octanu sodného. Premytý chitosan bol sušený pri teplote 80 °C.
f) Polyakrylamido-metylpropánsulfónová kyselina (vzorka 13) g monoméru akrylamidometylpropánsulfónovej kyseliny bolo rozpustených v 40 g destilovanej vody v 100 ml kónickej banke. Do tohto roztoku bolo pridaných 0,5 g metylénbisakrylamidu ako zosieťujúceho činidla a rozpustené. Roztok bol pod dusíkom 15 minút a kónická banka bola zazátkovaná a umiestnená do vodného kúpeľa, udržiavaného pri teplote 60 °C. Polymerizácia bola iniciovaná pridaním 0,04 g peroxododvojsíranu draselného a 0,015 g hydrogénsíričitanu sodného do reakčnej zmesi. Polymerizácia pokračovala 12 hodín pri teplote 60 °C, nasledovalo narezanie vzniknutého gélu na kocky so stranou približne jeden palec a premývanie v destilovanej vode. Premytý gel bol sušený pri teplote 50 °C cez noc a rozomletý použitím komerčného zariadenia, ktoré vyrába spoločnosť Warring (Model 34BL97). Po rozomletí bol polymér preosievaný a častice vo veľkostnom rozmedzí od 300 do 600 mikrónov sa používali na meranie absorpcie.
223/B
g) Polydiallyldimetylamónium hydroxid (vzorka 14)
Približne 0,21 g metylénbisakrylamidu bolo rozpustené ako zosieťujúce činidlo v 37 ml 60-percentného (hmotnostne) vodného roztoku monoméru diallydimetylamónium-chloridu v 100 ml kónickej banke. Roztok bol prebublávaný dusíkom 15 minút a kónická banka bola zazátkovaná a umiestnená do vodného kúpeľa s teplotou 60 °C. Polymerizácia bola iniciovaná pridaním 0,04 g peroxododvojsíranu draselného a 0,15 g hydrogénsiričitanu sodného do reakčnej zmesi. Polymerizácia pokračovala 12 hodín pri teplote 60 ’C a potom nasledovalo rozrezanie gélu na malé časti (kocky so stranou približne jeden palec). Gelové časti boli premývané 2-percentným (hmotnostne) roztokom hydroxidu sodného, kým všetky chloridové ióny v polyméri neboli zamenené za hydroxidové ióny. Skončenie iónovej výmeny bolo potvrdené testovaním vytečenej kvapaliny po spracovaní acidifikovaným dusičnanom strieborným na detekciu chloridových iónov. Neprítomnosť chloridových iónov sa chápala ako indikácia dokončenia premeny na hydroxidovú formu. Gel bol dôkladne premývaný destilovanou vodou s tým, že pH destilovanej vody po premývaní bolo rovnaké ako u vody, použitej na premývanie. Gel bol sušený pri teplote 5 ’C cez noc a rozomletý použitím zariadenia Warring (Model 34BL97). Polymér po rozomletí bol preosievaný a častice z veľkostného rozmedzia 300 až 600 mikrónov sa odobrali na meranie absorbancie.
223/B
Tabuľka 1
Vzorka č. Popis Molekúl, hmotnosť Veľkosť častíc (pm) D.N.’ (%)
Vzorka 1 Na-polyakrylát NA 300-600 70
Vzorka 2 polyakrylová kyselina NA 150-300 0
Vzorka 3 polyakrylová kyselina NA 300-600 0
Vzorka 4 polyakrylová kyselina NA 600-850 0
Vzorka 5 polyakrylová kyselina NA >850 0
Vzorka 6 Na-polyakrylát NA 600-850 10
Vzorka 7 Na-polyakrylát NA 600 - 850 20
Vzorka 8 Na-polyakrylát NA 600-850 30
Vzorka 9 polyakrylová kyselina 4 000 000 300-600 0
Vzorka 10 polyakrylová kyselina 240 000 300-600 0
Vzorka 11 polyakrylová kyselina 60 000 300-600 0
Vzorka 12 chitosan 11 000 cpsb 300-600 0
Vzorka 13 polyakrylamidometylpropán- sulfónová kyselina NA 300-600 0
Vzorka 14 polydiallyldimetylamóniumhydroxid NA 300-600 0
Poznámky:
a - Stupeň neutralizácie (0 % znamená buď 100 % kyslá forma alebo 100 % báza) b - Viskozita 1 % chitosanového roztoku, rozpusteného v 1 % roztoku octovej kyseliny pri teplote 25 °C
223/B
Príklad 1
Približne 0,16 g gélu kyseliny polyakrylovej, chitosan, polyakrylamidometylpropán-sulfónová kyselina alebo polydiallydimetylamóniumhydroxid, každý s veľkosťou častíc v rozmedzí od 300 do 600 mikrónov, boli oddelene odvážené a umiestnené do testovacieho valčeka na testovanie rýchlosti absorpcie a celkovej absorbancie. Bolo tiež odvážené 0,16 g zmesi rôznych polymérov s rovnakými veľkosťami častíc a v molárnom pomere jedna k jednej dva zodpovedajúce polyméry boli odvážené a umiestnené do testovacieho valčeka na testovanie absorpčnej rýchlosti a celkovej absorbancie zmesí. Výsledky testov sú uvedené v tabuľke 2. Hodnoty pKa pre vzorku 3 predstavujú pKa akrylovej kyseliny. Hodnoty pKa pre vzorku 13 predstavujú pH akrylamidometylpropánsulfónovej kyseliny. Hodnoty pKb pre vzorku 14 predstavujú pKb diallyldimetylamóniumchloridu.
Tabuľka 2
Použitý materiál(y) PKa’ pKb a Molárny pomer (kyselina/báza) Doba na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania (min.) Voľná kapacita bobtnania (g/g)
‘Vzorka 3 4,25 1/0 7 8,5
‘Vzorka 12 5-7 0/1 9 3,4
‘Vzorka 13 <1 1/0 2 25,2
‘Vzorka 14 <1 0/1 4 26,0
Vzorka 3/12 4,25 5-7 1/1 60 30,2
‘Vzorka 13/12 <1 5-7 1/1 3 28,5
‘Vzorka 3/14 4,25 < 1 1/1 2 42,0
‘ Vzorka 13/14 < 1 < 1 1/1 2 31,4
Poznámka: a - Hodnoty získané z Friedrich Helfferich, lon Exchange, str. 84, McGrawHilI Book Company, 1962.
* Nejedná sa o príklad podľa predloženého vynálezu.
223/B
Príklad 2
Približne 0,16 g gélu kyseliny polyakrylovej, chitosan, komerčný polyakrylátový gel alebo zmesi polyakrylových kyselín (s rôznymi distribúciami veľkosti častíc) a chitosan boli odvážené a umiestnené do testovacieho valčeka na meranie rýchlosti absorpcie a celkovej absorpcie. Tabuľka 3 prehľadne uvádza získané výsledky.
Tabuľka 3
Použitý materiál (y) Veľkosť častíc (μπι) Molárny pomer Doba na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania (min.) Voľná kapacita bobtnania (g/g)
* Vzorka 1 300 -600 NA 3 41,2
‘Vzorka 3 300-600 NA 7 8.5
•Vzorka 12 300-600 NA 9 3,4
Vzorka 2/12 150-300 1/1 40 24,9
Vzorka 3/12 300 - 600 1/1 60 30,2
Vzorka 4/12 600 - 850 1/1 100 25,4
Vzorka 5/12 >850 1/1 180 16,5
* Nejedná sa o príklad podľa predloženého vynálezu.
Príklad 3
Buď vodou nerozpustný polymerizačný gel alebo vodou rozpustný materiál boli vybrané ako druhý bázický materiál a zmiešané s kyslým gélom kyseliny polyakrylovej kvôli zhodnoteniu absorpčnej rýchlosti a celkovej absorpcie. Tabuľka 4 ukazuje získané výsledky. Použitý hydroxid sodný (NaOH) bol vopred rozpustený v 0,9 % hmotn. roztoku chloridu sodného.
223/B
NaHCCb alebo citrát sodný boli zmiešané priamo s kyslým gélom kyseliny polyakrylovej. Citrát sodný predstavuje sodnú soľ kyseliny citrónovej. Hodnota pKa pre vzorku 3 predstavuje pKa kyseliny akrylovej. Hodnota pKa pre vzorku 14 predstavuje pKb pre diallyldimetylamóniumchlorid.
Tabuľka 4
Použitý materiál (y) pKa pKb Molárny pomer Doba na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania (min.) Voľná kapacita bobtnania (g/g)
‘Vzorka 3 4,25 NA 7 8,5
Vzorka 3/12 4,25 5-7 1/1 60 30,2
‘Vzorka 3/14 4,25 < 1 1/1 2 42,0
Vzorka 3/NaOH 4,25 <1 1,5/1 15 16,0
Vzorka 3/NaOH 4,25 < 1 1/1,1 10 22,2
Vzorka 3/NaOH 4,25 < 1 1/1,4 40 33,2
Vzorka - 3/NaHCOj 4,25 >2 1/1 30 19,4
Vzorka -3/Na Citrát 4,25 >2 1/1 30 19,3
* Nejedná sa o príklad podľa predloženého vynálezu.
Príklad 4
Bol zmenený pomer kyslého polymerizačného gélu k bázickému druhému polyméru a boli zhodnotené absorpčné testy zodpovedajúcich zmesí. Výsledky sú uvedené v tabuľke 5.
223/B
Tabuľka 5
Použitý materiál(y) Molárny pomer (PA/chitosan) Doba na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania (min.) Voľná kapacita bobtnania (g/g)
•Vzorka 3/12 0,25/1 60 12,3
Vzorka 3/12 0,5/1 110 22,7
Vzorka 3/12 1/1 60 30,2
Vzorka 3/12 1/0,73 70 24,4
Vzorka 3/12 1/0,26 80 22,0
* Nejedná sa o príklad podľa predloženého vynálezu.
Príklad 5
Gel kyseliny polyakrylovej, pripravený z lineárnych polyakrylových kyselín s rôznymi molekulovými hmotnosťami, bol zmiešaný s bázickým chitosanovým materiálom vmolárnom pomere 1:1. Hodnoty rýchlosti absorpcie tekutiny a celkovej absorpcie takýchto zmesí boli vyhodnotené a výsledky sú uvedené v tabuľke 6.
Tabuľka 6
Použitý materiál (y) Mw PA Molárny pomer (PA/chitosan) Doba na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania (min.) Voľná kapacita bobtnania (g/g)
Vzorka 9/12 4 000 000 1/1 90 38,7
Vzorka 10/12 240 000 1/1 70 20,4
•Vzorka 11/12 60 000 1/1 80 12,0
* Nejedná sa o príklad podľa predloženého vynálezu.
223/B
Príklad 6
Gély polyakrylových kyselín s rôznymi stupňami neutralizácie v rozmedzí od 0 % do 30 % boli zmiešané s bázickým chitosanovým materiálom a vystavené absorpčným testom. Výsledky sú prehľadne uvedené v tabuľke 7. V tabuľke 7 D.N. označuje stupeň neutralizácie v molárnych percentách.
Tabuľka 7
Použitý materiál(y) D.N. (%) Molárny pomer (PA/chitosan) Doba na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania (min.) Voľná kapacita bobtnania (g/g)
Vzorka 4/12 0 1/1 100 19,6
Vzorka 6/12 10 1/1 150 22,7
Vzorka 7/12 20 1/1 50 19,7
Vzorka 8/12 30 1/1 50 15,7
Príklad 7
Zmesi polyakrylová kyselina/chitosan boli hodnotené vzhľadom k ich absorpčnej schopnosti za záťaže (AUL). Výsledky sú uvedené v tabuľke 8.
223/B
Tabuľka 8
Použitý materiál (y) Veľkosť častíc PA (gm) Molárny pomer (PA/chitosan) Doba na dosiahnutie 60 % voľnej kapacity bobtnania (min.) Voľná kapacita bobtnania (g/g)
* Vzorka 1 300 - 600 NA 15 29,8
* Vzorka 3 300-600 NA 15 5,8
‘Vzorka 12 300-600 NA 7 2,3
Vzorka 3/12 300-600 1/1 100 21,5
Vzorka 4/12 600-850 1/1 120 18,3
Vzorka 5/12 >850 1/1 180 13,8
* Nejedná sa o príklad podľa predloženého vynálezu.
I keď predložený vynález bol popísaný pomocou jeho špecifických vyhotovení uvedených vyššie, je možné vykonať mnohé ekvivalentné zmeny a modifikácie, ktoré sú zrejmé odborníkom v odbore. V súlade s tým nie sú vyššie uvedené príklady myslené ako obmedzenia rozsahu predmetu predloženého vynálezu, ktorý je definovaný iba priloženými patentovými nárokmi.

Claims (34)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Absorpčná kompozícia, vyznačujúca sa tým, že obsahuje zmes:
    a) kyslého vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, ktorý má pKa v rozmedzí od približne 2 do približne 12; a
    b) bázického materiálu;
    kde absorpčná kompozícia vykazuje hodnotu kapacity voľného bobtnania, ktorá je najmenej približne 15 gramov na jeden gram absorpčnej kompozície a hodnotu doby, potrebnú na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity, najmenej približne 5 minút.
  2. 2. Absorpčná kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že kyslý vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér má pKa v rozmedzí od približne 2 do približne 10.
  3. 3. Absorpčná kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že kyslý vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér obsahuje kyslé funkčné skupiny a má najmenej približne 50 % molárnych kyslých funkčných skupín vo forme voľnej kyseliny.
  4. 4. Absorpčná kompozícia podľa nároku 3, vyznačujúca sa tým, že kyslý vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér má najmenej približne 70 % molárnych kyslých funkčných skupín vo forme voľnej kyseliny.
  5. 5. Absorpčná kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že kyslý vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér má hmotnostné strednú molekulovú hmotnosť väčšiu ako približne 100 000.
    31 223/B
  6. 6. Absorpčná kompozícia podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že kyslý vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér má hmotnostne strednú molekulovú hmotnosť väčšiu ako približne 200 000.
  7. 7. Absorpčná kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že kyslý vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér je pripravený zo základného polyméru, zvoleného zo súboru, zahrňujúceho polyakrylamidy, polyvinylalkoholy, kopolymér etylénu a anhydridu kyseliny maleínovej, polyvinylétery, polyakrylové kyseliny, polyvinylpyrolidóny, polyvinylmorfolíny, karboxymetylcelulózy, karboxymetylové škroby, hydroxypropylcelulózy, algíny, algináty, karagény, akrylové štepené škroby, akrylové štepené celulózy, polyaspartovú kyselinu, polyglutamovú kyselinu a ich kopolyméry.
  8. 8. Absorpčná kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že bázický materiál je zvolený zo súboru, zahrňujúceho polyamíny, polyimíny, polyamidy, polykvaternárne amónia, chitíny, chitosany, polyasparagíny, polyglutamíny, polylyzíny, polyarginíny, organické soli, alifatické amíny, aromatické amíny, imíny, amidy, oxidy kovov, hydroxidy, soli a ich zmesi.
  9. 9. Absorpčná kompozícia podľa nároku 8, vyznačujúca sa tým, že bázický materiál je vodou bobtnateľný, vodou nerozpustný polymér.
  10. 10. Absorpčná kompozícia podľa nároku 9, vyznačujúca sa tým, že vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymerizačný bázický materiál má pKb v rozmedzí od približne 2 do približne 12.
  11. 11. Absorpčná kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že kyslý vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér a bázický materiál sú prítomné v absorbujúcej kompozícii v molárnom pomere v rozmedzí od približne 10 : 1 do približne 1:10.
    31 223/B
  12. 12. Absorpčná kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že absorpčná kompozícia má hodnotu kapacity voľného bobtnania najmenej približne 20.
  13. 13. Absorpčná kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že absorpčná kompozícia má hodnotu doby, potrebnej na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity, v rozmedzí od približne 10 minút do približne 200 minút.
  14. 14. Absorpčná kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že absorpčná kompozícia má hodnotu absorpčnej kapacity za záťaže najmenej približne 15.
  15. 15. Absorpčná kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že absorpčná kompozícia má hodnotu doby, potrebnej na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity za záťaže, najmenej približne 5 minút.
  16. 16. Absorpčná kompozícia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér obsahuje kyslé funkčné skupiny a má najmenej približne 50 % molárnych kyslých funkčných skupín vo forme voľnej kyseliny, má hmotnostne strednú molekulovú hmotnosť väčšiu ako približne 100 000 a kyslý vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér a bázický materiál sú prítomné v absorpčnej kompozícii v molárnom pomere v rozmedzí od približne 10 :1 do približne 1:10.
  17. 17. Absorpčná kompozícia, vyznačujúca sa tým, že obsahuje zmes:
    a) bázického vodou bobtnavého, vodou nerozpustného polyméru, ktorý má pKb v rozmedzí od približne 2 do približne 12; a
    b) kyslého materiálu;
    31 223/B kde absorpčná kompozícia vykazuje hodnotu kapacity voľného bobtnania, ktorá je najmenej približne 15 gramov na jeden gram absorpčnej kompozície a hodnotu doby, potrebnú na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity, najmenej približne 5 minút.
  18. 18. Absorpčná kompozícia podľa nároku 17, vyznačujúca sa tým, že bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér má pKb v rozmedzí od približne 2 do približne 10.
  19. 19. Absorpčná kompozícia podľa nároku 18, vyznačujúca sa tým, že bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér obsahuje bázické funkčné skupiny a má najmenej približne 50 % molárnych bázických funkčných skupín vo forme voľnej bázy.
  20. 20. Absorpčná kompozícia podľa nároku 19, vyznačujúca sa tým, že bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér má najmenej približne 70 % molárnych bázických funkčných skupín vo forme voľnej bázy.
  21. 21. Absorpčná kompozícia podľa nároku 17, vyznačujúca sa tým, že bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér má hmotnostne strednú molekulovú hmotnosť väčšiu ako približne 100 000.
  22. 22. Absorpčná kompozícia podľa nároku 21, vyznačujúca sa tým, že bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný kopolymér má hmotnostne strednú molekulovú hmotnosť väčšiu ako približne 200 000.
  23. 23. Absorpčná kompozícia podľa nároku 17, vyznačujúca sa tým, že bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér je pripravený zo základného polyméru, ktorý je zvolený zo súboru, zahrňujúceho polyamíny, polyetylénimíny, polyakrylamidy, polykvaternárne amónia, chitín, chitosan, polyasparaginy, polyglutamíny, polylyzíny, polyargininy a ich kopolyméry.
    31 223/B
  24. 24. Absorpčná kompozícia podľa nároku 17, vyznačujúca sa tým, že kyslý materiál je zvolený zo súboru, zahrňujúceho polyakrylovú kyselinu, polymaleinovú kyselinu, karboxymetylcelulózu, algínovú kyselinu, polyaspartovú kyselinu, polyglutamovú kyselinu, alifatické kyseliny, aromatické kyseliny, oxidy kovov, soli a ich zmesi.
  25. 25. Absorpčná kompozícia podľa nároku 24, vyznačujúca sa tým, že kyslý materiál je vodou bobtnateľný, vodou nerozpustný polymér.
  26. 26. Absorpčná kompozícia podľa nároku 25, vyznačujúca sa tým, že vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymerizačný kyslý materiál má pKa v rozmedzí od približne 2 do približne 12.
  27. 27. Absorpčná kompozícia podľa nároku 17, vyznačujúca sa tým, že bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér a kyslý materiál sú prítomné v absorbujúcej kompozícii v molárnom pomere v rozmedzí od približne 10 :1 do približne 1:10.
  28. 28. Absorpčná kompozícia podľa nároku 17, vyznačujúca sa tým, že absorpčná kompozícia má hodnotu kapacity voľného bobtnania najmenej približne 20.
  29. 29. Absorpčná kompozícia podľa nároku 17, vyznačujúca sa tým, že absorpčná kompozícia má hodnotu doby, potrebnej na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity, v rozmedzí od približne 10 minút do približne 200 minút.
  30. 30. Absorpčná kompozícia podľa nároku 17, vyznačujúca sa tým, že absorpčná kompozícia má hodnotu absorpčnej kapacity za záťaže najmenej približne 15.
  31. 31 223/B
    31. Absorpčná kompozícia podľa nároku 17, vyznačujúca sa tým, že absorpčná kompozícia má hodnotu doby, potrebnej na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity za záťaže najmenej približne 5 minút.
  32. 32. Absorpčná kompozícia podľa nároku 17, vyznačujúca sa tým, že vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér obsahuje bázické funkčné skupiny a má najmenej približne 50 % molárnych bázických funkčných skupín vo forme voľnej bázy, má hmotnostne strednú molekulovú hmotnosť väčšiu ako približne 100 000 a bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér a kyslý materiál sú prítomné v absorbujúcej kompozícii v molárnom pomere v rozmedzí od približne 10:1 do približne 1:10.
  33. 33. Absorpčný produkt na jedno použitie, zahrňujúci vrchnú vrstvu, priepustnú pre kvapalinu, spodnú vrstvu pripevnenú k vrchnej vrstve a absorpčnú štruktúru, umiestnenú medzi vrchnou vrstvou a spodnou vrstvou, vyznačujúci sa tým, že absorpčná štruktúra obsahuje absorbujúcu kompozíciu, obsahujúcu:
    a) kyslý vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, ktorý má pKa v rozmedzí od približne 2 do približne 12; a
    b) bázický materiál;
    kde absorpčná kompozícia vykazuje hodnotu kapacity voľného bobtnania, ktorá je najmenej približne 15 gramov na jeden gram absorpčnej kompozície a hodnotu doby, potrebnej na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity, najmenej približne 5 minút.
  34. 34. Absorpčný produkt na jedno použitie, zahrňujúci vrchnú vrstvu, priepustnú pre kvapalinu, spodnú vrstvu pripevnenú k vrchnej vrstve a absorpčnú štruktúru, umiestnenú medzi vrchnou vrstvou a spodnou vrstvou, vyznačujúci sa tým, že absorpčná štruktúra obsahuje absorbujúcu kompozíciu, obsahujúcu:
    31 223/B
    a) bázický vodou bobtnavý, vodou nerozpustný polymér, ktorý má pKb v rozmedzí od približne 2 do približne 12; a
    b) kyslý materiál;
    kde absorpčná kompozícia vykazuje hodnotu kapacity voľného bobtnania, ktorá je najmenej približne 15 gramov na jeden gram absorpčnej kompozície a hodnotu doby, potrebnej na dosiahnutie 60 % voľnej bobtnavej kapacity, najmenej približne 5 minút.
SK722-99A 1996-12-02 1997-11-25 Absorbent composition SK72299A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/759,108 US6951895B1 (en) 1996-12-02 1996-12-02 Absorbent composition
PCT/US1997/021426 WO1998024832A1 (en) 1996-12-02 1997-11-25 Absorbent composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK72299A3 true SK72299A3 (en) 2000-06-12

Family

ID=25054441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK722-99A SK72299A3 (en) 1996-12-02 1997-11-25 Absorbent composition

Country Status (19)

Country Link
US (1) US6951895B1 (sk)
EP (1) EP0941274B2 (sk)
JP (1) JP4065330B2 (sk)
KR (1) KR100522335B1 (sk)
CN (1) CN1171933C (sk)
AR (2) AR010667A1 (sk)
AU (1) AU737681B2 (sk)
BR (1) BR9714993A (sk)
CA (1) CA2269673A1 (sk)
CO (1) CO5370687A1 (sk)
DE (1) DE69739146D1 (sk)
HU (1) HUP9904038A3 (sk)
IL (1) IL129545A (sk)
MX (1) MX237200B (sk)
NZ (1) NZ335850A (sk)
RU (1) RU2183648C2 (sk)
SK (1) SK72299A3 (sk)
TR (1) TR199901218T2 (sk)
WO (1) WO1998024832A1 (sk)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426445B1 (en) 1995-01-10 2002-07-30 The Procter & Gamble Company Absorbent members comprising an agglomerate of hydrogel-forming absorbent polymer and particulate hydrophilic foam
US6372953B1 (en) 1995-01-10 2002-04-16 The Procter & Gamble Company Absorbent members comprising a high surface area material for absorbing body liquids
US6222091B1 (en) 1997-11-19 2001-04-24 Basf Aktiengesellschaft Multicomponent superabsorbent gel particles
US6072101A (en) * 1997-11-19 2000-06-06 Amcol International Corporation Multicomponent superabsorbent gel particles
US6623576B2 (en) 1998-10-28 2003-09-23 Basf Aktiengesellschaft Continuous manufacture of superabsorbent/ion exchange sheet material
US5962578A (en) * 1997-11-19 1999-10-05 Amcol International Corporation Poly(dialkylaminoalkyl (meth)acrylamide)-based superabsorbent gels
US5981689A (en) * 1997-11-19 1999-11-09 Amcol International Corporation Poly(vinylamine)-based superabsorbent gels and method of manufacturing the same
US6087448A (en) * 1997-11-19 2000-07-11 Amcol International Corporation Solid superabsorbent material containing a poly(vinylguanidine) and an acidic water-absorbing resin
US6342298B1 (en) 1997-11-19 2002-01-29 Basf Aktiengesellschaft Multicomponent superabsorbent fibers
ZA9810779B (en) * 1997-12-12 1999-09-21 Kimberly Clark Co Structure having balanced pH profile.
US6121509A (en) * 1998-01-07 2000-09-19 The Procter & Gamble Company Absorbent polymer compositions having high sorption capacities under an applied pressure and improved integrity when wet
EP0949290B1 (en) 1998-04-09 2006-12-27 Nippon Shokubai Co., Ltd. Crosslinked polymer particle and its production process and use
KR20010031078A (ko) 1998-08-13 2001-04-16 다나카 쇼소 수팽윤성 가교 중합체 조성물 및 그의 제법
PL351567A1 (en) * 1999-04-20 2003-05-05 Basf Ag Hydrogel-forming polymer mixture
US6342652B1 (en) 1999-09-01 2002-01-29 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water-swellable crosslinked polymer, its composition, and their production processes and uses
US6534554B1 (en) 1999-10-27 2003-03-18 Basf Aktiengesellschaft Multicomponent ion exchange resins
US20010006267A1 (en) 1999-12-27 2001-07-05 Nobuyuki Harada Production processes for basic water-absorbent resin and water-absorbing agent, and use thereof
RU2002120288A (ru) 1999-12-28 2004-03-20 Кимберли-Кларк Ворлдвайд, Инк. (Us) Супервпитывающие полимеры
US6677256B1 (en) * 1999-12-28 2004-01-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Fibrous materials containing activating agents for making superabsorbent polymers
WO2003020800A1 (en) * 2001-09-04 2003-03-13 W.R.Grace & Co.-Conn. Superabsorbent-hydrophobic polymer two-phase compositions
ES2254760T3 (es) * 2001-10-01 2006-06-16 Basf Aktiengesellschaft Mezcla de polimeros de hidrogeles de diferente valor de ph.
US20030139291A1 (en) * 2001-12-04 2003-07-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent composites having cooling effect
US6998367B2 (en) 2001-12-06 2006-02-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent composition containing transitional crosslinking points
US6696618B2 (en) 2001-12-12 2004-02-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent composites exhibiting swelling/deswelling properties
JP2005523776A (ja) * 2002-05-01 2005-08-11 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 可塑化された高吸水性ポリマーシートおよび衛生用品におけるその使用
US7960469B2 (en) * 2003-06-24 2011-06-14 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water absorbent resin composition and production method thereof
KR100755476B1 (ko) * 2003-07-25 2007-09-04 니폰 쇼쿠바이 컴파니 리미티드 수-흡수성 수지 조성물 및 그 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 흡수성 물질 및 흡수성 제품
EP1512417B1 (en) 2003-09-02 2013-06-19 Nippon Shokubai Co., Ltd. Particulate water-absorbent resin composition
US7777095B2 (en) 2004-06-29 2010-08-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biodegradable absorbent material
EP1547625A1 (en) * 2003-12-23 2005-06-29 The Procter & Gamble Company Superabsorbent material comprising multicomponent particles
TWI353360B (en) 2005-04-07 2011-12-01 Nippon Catalytic Chem Ind Production process of polyacrylic acid (salt) wate
WO2007057043A1 (en) * 2005-11-18 2007-05-24 Sca Hygiene Products Ab Absorbent articles comprising acidic superabsorber and an organic zinc salt
TWI394789B (zh) 2005-12-22 2013-05-01 Nippon Catalytic Chem Ind 吸水性樹脂組成物及其製造方法、吸收性物品
US7718036B2 (en) 2006-03-21 2010-05-18 Georgia Pacific Consumer Products Lp Absorbent sheet having regenerated cellulose microfiber network
US8540846B2 (en) 2009-01-28 2013-09-24 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Belt-creped, variable local basis weight multi-ply sheet with cellulose microfiber prepared with perforated polymeric belt
US8187421B2 (en) 2006-03-21 2012-05-29 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Absorbent sheet incorporating regenerated cellulose microfiber
US8187422B2 (en) 2006-03-21 2012-05-29 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Disposable cellulosic wiper
EP1837348B9 (en) 2006-03-24 2020-01-08 Nippon Shokubai Co.,Ltd. Water-absorbing resin and method for manufacturing the same
US8177938B2 (en) 2007-01-19 2012-05-15 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Method of making regenerated cellulose microfibers and absorbent products incorporating same
CN102405063B (zh) * 2009-02-18 2015-12-09 奎克-麦德技术公司 含有过氧化物的超吸收材料
CN102548654A (zh) 2009-09-29 2012-07-04 株式会社日本触媒 颗粒状吸水剂及其制造方法
EP2394669A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-14 The Procter & Gamble Company Absorbent product comprising a cationic polysaccharide in a hydrophilic carrier matrix
CN102210871A (zh) * 2010-07-16 2011-10-12 钟术光 缓释释药的药物载体
CN106074417A (zh) * 2011-05-30 2016-11-09 钟术光 缓释释药的药物载体
CN105854022A (zh) * 2011-05-30 2016-08-17 钟术光 缓释释药的药物载体
US20130146810A1 (en) 2011-12-08 2013-06-13 Basf Se Process for Producing Water-Absorbing Polymer Fibres
US9725827B2 (en) 2012-10-02 2017-08-08 Basf Se Process for producing water-absorbing polymer fibers
US10729600B2 (en) 2015-06-30 2020-08-04 The Procter & Gamble Company Absorbent structure
US11173078B2 (en) 2015-11-04 2021-11-16 The Procter & Gamble Company Absorbent structure
WO2017079601A1 (en) 2015-11-04 2017-05-11 The Procter & Gamble Company Absorbent structure
CN106215873B (zh) * 2016-07-28 2018-11-23 东北林业大学 一种具有光催化降解作用的吸附材料的制备方法
RU2763736C1 (ru) * 2020-12-30 2021-12-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") Способ получения композитного суперабсорбирующего полимера на основе хитозана с улучшенной влагопоглощающей способностью

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2586883A (en) 1947-06-02 1952-02-26 American Cyanamid Co Stable combination of cation- and anion-exchange resins
US3669103A (en) * 1966-05-31 1972-06-13 Dow Chemical Co Absorbent product containing a hydrocelloidal composition
US3558744A (en) 1968-01-05 1971-01-26 Amicon Corp Process for making polyelectrolyte complex resin
US3794034A (en) 1973-02-27 1974-02-26 J Jones Odor reductant body waste pad
JPS5241797B2 (sk) * 1974-04-05 1977-10-20
US4104214A (en) 1976-12-01 1978-08-01 Akzona Incorporated Fluid absorbent cellulose fibers containing alkaline salts of polymers of acrylic acid, methacrylic acid or an acryloamidoalkane sulfonic acid with aliphatic esters of acrylic acid or methacrylic acid
US4440541A (en) 1982-05-20 1984-04-03 Polaroid Corporation Polarizer: dichroic dye in oriented polyacrylic acid/chitosan complex sheet
US4454268A (en) * 1983-06-23 1984-06-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Starch-based semipermeable films
US4657537A (en) 1985-05-15 1987-04-14 The Procter & Gamble Company Disposable absorbent articles
PH26954A (en) 1985-05-15 1992-12-03 Procter & Gamble Disposable absorbent articles
US4818598A (en) 1985-06-28 1989-04-04 The Procter & Gamble Company Absorbent structures
US4842593A (en) 1987-10-09 1989-06-27 The Procter & Gamble Company Disposable absorbent articles for incontinent individuals
US5342333A (en) 1988-06-30 1994-08-30 Kimberly-Clark Corporation Absorbent article containing an anhydrous deodorant
US5126382A (en) * 1989-06-28 1992-06-30 James River Corporation Superabsorbent compositions and a process for preparing them
US5011864A (en) 1989-11-09 1991-04-30 Hoechst Celanese Corp. Water absorbent latex polymer foams containing chitosan (chitin)
JP3740549B2 (ja) * 1990-03-30 2006-02-01 アルザ・コーポレーション イオン侵透療法による薬剤投与の装置と方法
US5807364A (en) 1992-08-17 1998-09-15 Weyerhaeuser Company Binder treated fibrous webs and products
US5482843A (en) 1992-12-14 1996-01-09 Universite De Sherbrooke Enzyme of use in chitosan hydrolysis
DE4318094B4 (de) 1993-06-01 2004-03-04 Stockhausen Gmbh & Co. Kg Superabsorbentien, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung
US5487895A (en) 1993-08-13 1996-01-30 Vitaphore Corporation Method for forming controlled release polymeric substrate
US5461085A (en) 1993-12-17 1995-10-24 Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated Superabsorbent polymer and process for producing same
CA2181692C (en) * 1994-02-17 2000-06-27 Lin Wang Absorbent members comprising absorbent materials having improved absorbent property
US5578661A (en) * 1994-03-31 1996-11-26 Nepera, Inc. Gel forming system for use as wound dressings
US5693707A (en) * 1994-09-16 1997-12-02 Air Products And Chemicals, Inc. Liquid absorbent composition for nonwoven binder applications
IT1267495B1 (it) 1994-11-10 1997-02-05 P & G Spa Materiale assorbente, ad esempio di tipo superassorbente, e relativo uso.
IT1267494B1 (it) 1994-11-10 1997-02-05 P & G Spa Materiale assorbente, ad esempio di tipo superassorbente, e relativo uso.
IT1267184B1 (it) 1994-12-06 1997-01-28 P & G Spa Materiale assorbente, ad esempio del tipo superassorbente, e relativo impiego.
US5856410A (en) 1997-05-23 1999-01-05 Amcol International Corporation Polyacrylate superabsorbent post-polymerization neutralized with solid, non-hydroxyl neutralizing agent.
US6639120B1 (en) * 1997-12-12 2003-10-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Structure having balanced pH profile
ZA9810779B (en) * 1997-12-12 1999-09-21 Kimberly Clark Co Structure having balanced pH profile.
US6998367B2 (en) 2001-12-06 2006-02-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent composition containing transitional crosslinking points

Also Published As

Publication number Publication date
EP0941274A1 (en) 1999-09-15
EP0941274B2 (en) 2013-10-30
EP0941274B1 (en) 2008-12-03
TR199901218T2 (xx) 1999-08-23
IL129545A (en) 2004-07-25
KR100522335B1 (ko) 2005-10-19
CO5370687A1 (es) 2004-02-27
HUP9904038A3 (en) 2000-04-28
MX237200B (en) 2006-05-25
RU2183648C2 (ru) 2002-06-20
JP2001505606A (ja) 2001-04-24
AU5454298A (en) 1998-06-29
AR017130A2 (es) 2001-08-22
CA2269673A1 (en) 1998-06-11
NZ335850A (en) 2000-11-24
BR9714993A (pt) 2001-12-11
HUP9904038A2 (hu) 2000-03-28
AR010667A1 (es) 2000-06-28
MX9905129A (en) 1999-11-30
KR20000069220A (ko) 2000-11-25
CN1239487A (zh) 1999-12-22
DE69739146D1 (de) 2009-01-15
AU737681B2 (en) 2001-08-30
US6951895B1 (en) 2005-10-04
CN1171933C (zh) 2004-10-20
JP4065330B2 (ja) 2008-03-26
WO1998024832A1 (en) 1998-06-11
IL129545A0 (en) 2000-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK72299A3 (en) Absorbent composition
EP1450873B1 (en) Superabsorbent composition containing transitional crosslinking points
EP1242128B1 (en) Superabsorbent polymers
US5948829A (en) Process for preparing an absorbent foam
US7317135B2 (en) Structure having balanced pH profile
US6677256B1 (en) Fibrous materials containing activating agents for making superabsorbent polymers
MXPA00005002A (es) Espuma absorbe
US6639120B1 (en) Structure having balanced pH profile
KR100546551B1 (ko) 균형잡힌 ｐＨ 프로파일을 갖는 구조물
US20050080389A1 (en) Absorbent articles having increased absorbency of complex fluids
US20020068130A1 (en) Methods of making fibrous materials with activating agents for making superabsorbent polymers
CZ193499A3 (cs) Absorpční kompozice