TWI763519B - 兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其製造方法暨其應用 - Google Patents

Abstract

本發明有關於一種兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其製造方法暨其應用，其利用煅燒貝殼粉體對吸水性聚合物進行表面處理，由此所得之吸水性聚合物兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效，又不降低吸水特性，可作為吸收體，應用於個人衛生用品，例如超薄型嬰兒紙尿褲或成人紙尿褲等。

Description

兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其製造方法暨其應用

本發明係有關一種吸水性聚合物，特別是有關於一種利用煅燒貝殼粉體對吸水性聚合物進行表面處理所得之兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物組成物及其製造方法暨其應用。

吸水性聚合物廣泛地運用於農業或園藝方面的水保持劑、建築材料中的抗露珠凝結劑以及移除石油中水份的材料，或是電纜線中的外層防水包覆劑以及衛生用品如尿布、婦女衛生用品、拋棄式的擦巾等，尤其使用於尿布上最為大宗。

高吸水性聚合物顆粒會因為其高吸濕的特性時，無論在儲存或是用於製造衛生用品的過程中，會因為吸收空氣中的水氣而導致聚合物彼此黏著，因而無法順利的從連續定量的供量設備中進料，使得製造出來的衛生用品中之高吸水性聚合物的含量分布不均，因此，改進高吸水性聚合物吸濕結塊之問題已成為一項新的研究趨勢。

至今仍有許多科學家一直為減少高吸水性聚合物的吸濕後會結塊的問題而努力，技藝界已有許多降低高吸水性聚合物吸濕後結塊的問題的方法被開發，如：使用具有氨基或環氧基的變性矽油與吸水性聚合物進行混合[國際公開(WO)號WO95/33558]，以及添加比表面積50m2/g以上，平均粒徑0.05µm以下之疏水性二氧化矽於吸水性聚合物中(日本專利公開號「特開昭56-133028」)；另有使用二氧化矽水合物、氧化鋁水合物或氧化鈦水合物添加於吸水性聚合物中(日本專利公開號「特開昭59-80459」)；亦有使用具有至少十二烷基的陽離子型界面活性劑噴灑於吸水性聚合物表面(日本專利公開號「特開昭61-69854」)進行表面處理後，再添加高熔點的有機化合物粉末(如：硬脂酸鈣)等，而達到降低吸水性聚合物吸濕後結塊問題的目的。

上述使用具有氨基或環氧基的變性矽油，由於黏度偏高，容易造成清理時的困難外，使用疏水性二氧化矽於吸水性聚合物中，會降低吸水性聚合物的壓力下吸收倍率。使用二氧化矽水合物、氧化鋁水合物或氧化鈦水合物添加於吸水性聚合物的方法，雖然不會降低吸收速度，但是，由於此類無機鹽粉末是微粉狀，容易產生粉塵的問題；利用陽離子型界面活性劑噴灑於吸水性聚合物表面的方法，則會降低吸水性聚合物的壓力下吸收倍率，使得應用於紙尿褲的回滲升高、乾爽性較差。

近年來為了實現尿片的薄型化，業界正嘗試增加尿片中的吸水性聚合物的使用量並減少紙漿量。若代替白色的紙漿而增加吸水性聚合物的使用量，則有存在尿片的白度降低的情況，使尿片的商品價值降低。

提升吸水性聚合物的白度已有如下方法：在吸水性聚合物中添加有機酸化合物或其鹽(例如日本專利公開號「特開平5-86251號」、「特開平1-275661號」、「特開2000-327926號」、「特開2003-52742號公報」、「特開2005-186016號」)；將丙烯酸中對苯二酚和苯醌的合計量控制在0.2ppm以下(例如美國專利公告號第US 6,444,744號)；將丙烯酸中的甲氧基苯酚化合物控制在10~260ppm的方法(例如US 7,049,366、WO 2007/028748)；向吸水性聚合物中添加無機還原劑的方法(WO 2000/55245、美國專利公開號第US 2006/0074160號)；使用生育酚(tocopherol)作為丙烯酸中的阻聚劑來進行聚合的製法(WO 2003/53482)；使用苯酚來進行聚合的製法(US 2005/54356)；在吸水性聚合物的製造過程中添加金屬螯合劑的製法(US 2005/0085604、日本專利公開號「特開2003-206381號」)；利用羥基過氧化物(hydroxyperoxide)和還原劑使丙烯酸單體或其鹽進行聚合後，利用矽烷偶聯劑進行處理的方法(日本專利公開號「特開平4-331205號」)。

但是，在所述任一方法中，存在製造時控制聚合反應的問題，和物性降低等的問題。該吸水性聚合物的丙烯酸系單體容易發生聚合不穩定，因此即使在聚合前也容易生成部分性的聚合物膠體。即，雖然以上所述方法可一定程度改善吸水性聚合物的白度，但發現吸水性聚合物的物性降低，或單體的穩定性降低。特別是進行工業規模的聚合，或在高溫下開始聚合、高濃度聚合的情況下，單體槽和配管中會蓄積少量膠體，從而存在因定期清掃膠體而導致生產力降低的問題。

功能型紙尿褲為目前主要的發展方向，尤其是成人紙尿褲，除強調吸收能力及乾爽性外，更朝向具抑菌及除臭能力。基於此種需求，積極進行各種研究，開發具有抑菌及除臭能力並維持吸水特性之吸水性聚合物。

習知抑菌或除臭能力的方法是將沸石顆粒分散於吸水性聚合物的內部，使其具備除臭能力。以美國第5,980,879號專利為例，該專利揭露於聚合反應中添加沸石顆粒，使吸水性聚合物具備除臭能力，但因沸石添加量至少需約25%，導致大幅降低吸水性聚合物的吸收能力。以WO2009/048145專利申請案為例，其揭露一種吸水性聚合物的製備方法，藉由添加竹萃取物或茶葉萃取物於吸水性聚合物表面或是聚合反應中，但因萃取物會影響聚合反應，不僅降低吸水性聚合物的吸收能力，更提高吸水性聚合物的殘存單體量，後續製品接觸皮膚時也會引起紅腫。

另外，使用活性碳或奈米銀離子或沸石表面塗覆銀離子，也可以降低臭味或細菌生長現象的發生(例如US 6,663,949、歐洲專利公告號第EP 1404385號及US 7,868,075)， EP 1275404揭露，使用環糊精或是衍生物與吸水性聚合物進行混合，可以降低臭味的發生，此外，也有利用1,2癸二醇與吸水性聚合物進行熱處理以降低臭味的發生(例如US 2015/0306272)，但是，均無法同時具有抑菌及除臭能力，且只對氨氣有較佳的抑制能力。

WO2003/028778提到了調降吸水性聚合物的pH值製備具抑菌方法，US 2001/0053807提到，添加氨基乙酸也可降低臭味的發生，但是，經由此一方式所得之吸水性聚合物壓力下耐尿能力不佳。日本專利公開號第1995-165981號揭露吸水性聚合物與具有磷酸鹽化合物的混合物，日本專利公開號第1999-116829號揭露吸水性聚合物與矽酸鹽化合物混合，可提高吸水性聚合物的抑菌能力，惟壓力下吸收倍率會降低。

使用單寧(Gallotannin)及其衍生物與吸水性聚合物混合，雖然可以產生出具消臭能力的吸水性聚合物，但是，由於成本高且吸水性聚合物於高溫高濕度的條件下，有形成黃色或褐色的問題，不適合長期保存 (例如US 8,658,146)。

除此之外，習知廢棄紙尿褲的原料較不環保，所造成的環境污染日益受到重視，有必要開發非石化原料或天然物作為紙尿褲的原料，以因應市場需求。

因此，本發明之一態樣是提供一種吸水性聚合物，其係於吸水性聚合物添加天然來源的煅燒貝殼粉體，所得之吸水性聚合物兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效，且不降低吸水特性。

本發明之另一態樣是提供一種吸水性聚合物的製造方法，其利用天然來源的煅燒貝殼粉體對吸水性聚合物進行表面處理，由此所得之吸水性聚合物兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效，且不降低吸水特性，可作為吸收體。

本發明又一態樣是提供一種紙尿褲，其特徵在於此紙尿褲包含上述吸水性聚合物做為吸收體。

根據本發明之上述態樣，提出一種吸水性聚合物。在一實施例中，此吸水性聚合物包含複數個聚合物粒子、表面交聯劑以及煅燒貝殼粉體。上述聚合物粒子之每一者具有內部交聯結構，且上述聚合物粒子之平均粒徑可例如為不大於0.85mm。上述表面交聯劑係鍵結於前述聚合物粒子之每一者的表面，其中前述表面交聯劑之使用量可例如為0.001重量%至10重量%。上述煅燒貝殼粉體則覆蓋前述聚合物粒子之每一者的表面，其中煅燒貝殼粉體之平均粒徑可例如為1 μm至10 μm，且煅燒貝殼粉體之使用量可例如為500 ppm至5000 ppm。上述吸水性聚合物之白度可例如為至少74，且吸水性聚合物的壓力下吸收指數(index of absorbency against pressure，index of AAP)可例如為至少0.8。

在上述實施例中，前述煅燒貝殼粉體可源自於例如單殼貝外殼及/或雙殼貝外殼。在一例示中，前述單殼貝外殼及/或雙殼貝類外殼可包含但不限於例如牡蠣、文蛤、蜆、九孔、孔雀蛤、帆貝、鮑魚、珍珠貝、蝶貝、扇貝及上述任意組合。在另一例示中，前述煅燒貝殼粉體之白度可例如為74至87。

在上述實施例中，前述吸水性聚合物在4.9 kPa壓力下對0.9%的氯化鈉水溶液經60分鐘的吸水倍率(absorbency against pressure，AAP)可例如為20(g/g)至30(g/g)。

在上述實施例中，每3 g之前述吸水性聚合物之抗結塊能力可例如為不大於1克。

在上述實施例中，前述吸水性聚合物之抑菌率可例如為不小於30%。

在上述實施例中，前述吸水性聚合物之惡臭去除率可例如為不小於75%。

根據本發明之另一態樣，提出一種紙尿褲，其特徵在於此紙尿褲包含上述之吸水性聚合物做為吸收體。

根據本發明之又一態樣，提出一種吸水性聚合物的製造方法。在一實施例中，此方法先令不飽和單體溶液進行聚合反應，以生成第一吸水性聚合物，其中第一吸水性聚合物可具有內部交聯結構。在一例示中，前述不飽和單體溶液之45莫耳%至85莫耳%的酸基單體可被中和，且不飽和單體溶液之單體濃度可例如為20重量百分比至55重量百分比。接著，令表面交聯劑與前述第一吸水性聚合物進行熱處理，以生成第二吸水性聚合物。之後，令煅燒貝殼粉體對第二吸水性聚合物進行一表面處理，以形成第三吸水性聚合物，其中煅燒貝殼粉體之平均粒徑可例如為1μm至10μm，煅燒貝殼粉體之使用量可例如為500ppm至5000ppm，第三吸水性聚合物之白度可例如為至少74，且第三吸水性聚合物的AAP指數可例如為至少0.8。

在上述實施例中，在前述表面處理之前，更至少包含對第一吸水性聚合物進行乾燥處理及粉碎處理，以獲得第一吸水性聚合物之複數個粒子。

應用本發明的兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其製造方法，其利用煅燒貝殼粉體對吸水性聚合物進行表面處理，由此所得之吸水性聚合物兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效，又不降低吸水特性，可作為吸收體，應用於各類個人衛生用品中。

藉由以下詳細說明本發明的實施例。此處參照引用的所有文獻，視同透過引用每篇個別文獻或專利申請書特定且個別併入參考文獻。倘若引用文獻對一術語的定義或用法，與此處對該術語的定義不一致或相反，則適用此處對該術語的定義，而不適用該引用文獻對該術語的定義。

為了解釋說明書，將適用以下定義，在適當的情況中，單數名詞也包括複數，反之亦然。整個詳細說明闡述額外的定義。

除非上下文不適當，否則此處所述的「一(a/an)」及「該(the/said)」係定義為「一或多」且包括複數型。

如前所述，本發明提供一種兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其製造方法，其係利用煅燒貝殼粉體對吸水性聚合物進行表面處理，所得之吸水性聚合物可兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效，又不降低吸水特性。

此處所述的「吸水性聚合物」係指聚合物之壓力下吸收指數(index of absorbency against pressure，index of AAP) 可例如可例如為至少0.8。在其他例子中，此處所述的「吸水性聚合物」亦可以其他評估方式評估。在上述實施例中，此吸水性聚合物包含複數個聚合物粒子、表面交聯劑以及煅燒貝殼粉體。上述聚合物粒子之每一者具有內部交聯結構，且上述聚合物粒子之平均粒徑可例如為不大於0.85mm。上述表面交聯劑可鍵結於前述聚合物粒子之每一者的表面，其中前述表面交聯劑之使用量可例如為0.001重量%至10重量%。上述煅燒貝殼粉體則覆蓋前述聚合物粒子之每一者的表面，其中煅燒貝殼粉體之平均粒徑可例如為1 μm至10 μm，且煅燒貝殼粉體之使用量可例如為500 ppm至5000 ppm。

上述的「吸水性聚合物」可使用習知方法或下述方法製得。在一實施例中，在一實施例中，此方法先令不飽和單體溶液進行聚合反應，以生成第一吸水性聚合物，其中第一吸水性聚合物可具有內部交聯結構。

在上述實施例中，不飽和單體以具有酸性基團及不飽和雙鍵的第一水溶性單體為宜，例如丙烯酸，亦可選擇性併用其它具有酸性基團及不飽和雙鍵的第二水溶性單體，例如：甲基丙烯酸、馬林酸、富馬酸、2-丙烯胺-2-甲基丙烷磺酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、反丁烯二酸酐等。不飽和單體並不限於選用一種，亦可併用多種單體，在其他例子中，可視實際需求，另外選擇性添加其它具有不飽和雙鍵之親水性單體，如:丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、丙烯酸2-羧基乙酯、甲基丙烯酸2-羧基乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、二甲胺丙烯丙烯醯胺、氯化丙烯丙烯醯胺基三甲銨。上述第二水溶性單體及親水性單體之使用量並無特別限制，以不破壞吸水性聚合物之物性為原則。

在其他實施例中，上述不飽和單體溶液可選擇性添加架橋劑，藉此降低成本。適合的架橋劑可例如：部份皂化或完全皂化的聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、澱粉或澱粉衍生物(例如：甲基纖維素、丙烯酸甲基纖維素、乙基纖維素等)，然以澱粉、部份皂化或完全皂化的聚乙烯醇為較佳，可單獨或混合使用。上述架橋劑的分子量並無特別限制。在上述實施例中，架橋劑在不飽和單體溶液的添加量可例如為0重量百分比至20重量百分比，然以0重量百分比至10重量百分比為較佳，又以0重量百分比至5重量百分比尤佳。倘若架橋劑之添加量高於20重量百分比，則會影響聚合物的物性，反而使得其物性變差。

在一例示中，上述不飽和單體溶液之單體濃度可例如為20重量百分比至55重量百分比，然以30重量百分比至45重量百分比為較佳。倘若不飽和單體溶液之單體濃度低於20重量百分比以下時，所得之第一吸水性聚合物(或稱水凝膠)會過軟、過黏，不利於後續的機械加工。倘若不飽和單體溶液之單體濃度高於55重量百分比，不僅接近飽和濃度而不容易調配，而且反應也會進行過快而不易控制反應熱。另外，不飽和單體溶液之酸鹼值以至少pH 5.5為宜。倘若不飽和單體溶液之pH低於5.5，所得之第一吸水性聚合物(或稱水凝膠)內殘存單體含量將偏高，導致聚合物之物性不佳。

不飽和單體溶液的酸基單體(例如羧酸基)以部份被中和為宜，以控制所得之聚合物的pH值呈中性或微酸性。在上述實施例中，前述不飽和單體溶液之至少45莫耳%的酸基單體可被中和為宜，然以45莫耳%至85莫耳%的酸基單體被中和為較佳，又以50莫耳%至75莫耳%的酸基單體被中和為更佳，使所得之聚合物的pH值呈中性或微酸性，以確保後續製品與人體接觸時比較安全。倘若被中和之酸基單體濃度低於45莫耳%，所得之聚合物的pH值會偏低；倘若被中和之酸基單體濃度若高於85莫耳%，則所得之聚合物的pH值會偏高。所得聚合物的pH值過低或過高，後續製品若不慎與人體接觸時較不安全。

上述不飽和單體溶液進行之聚合反應類型並無特別限制，例如自由基聚合反應。在進行自由基聚合反應前，可選擇性先添加自由基聚合反應架橋劑於上述不飽和單體溶液中。適合的自由基聚合反應架橋劑可例如具有二個或二個以上不飽和雙鍵的化合物，例如：N,N’-雙(2-丙烯基)胺、N,N’-次甲基雙丙烯醯胺、N,N’-次甲基雙甲基丙烯醯胺、丙烯酸丙烯酯、乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、甘油附加環氧乙烷之三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷附加環氧乙烷之三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇丙烷三丙烯酸酯、N,N,N-三(2-丙烯基)胺、二丙烯酸乙二醇酯、三丙烯酸聚氧乙烯甘油酯、三丙烯酸二乙基聚氧乙烯甘油酯、二丙烯三甘醇酯等；或具有二個或二個以上環氧基的化合物，例如山梨醇聚縮水甘油醚、聚丙三醇聚縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、雙丙三醇聚縮水甘油醚等。進行自由基反應後，所得的第一吸水性聚合物可具有適當交聯度，並賦予聚合物(或稱水凝膠)具有適當的加工性。上述自由基聚合反應架橋劑可單獨使用或兩種以上混合使用。以反應物總固形份為基準，自由基聚合反應架橋劑的使用量可例如為0.001重量百分比至5重量百分比之間，較佳為0.01重量百分比至3重量百分比。倘若自由基聚合反應架橋劑的使用量低於0.001重量百分比，則所得的聚合物(或稱水凝膠)會過軟、過黏，不利於後續的機械加工。倘若自由基聚合反應架橋劑的使用量高於5重量百分比，則所得的聚合物之吸水性不佳，降低其性能。

在聚合反應前，上述不飽和單體溶液可選擇性先進行預聚合反應，由聚合起始劑的分解產生自由基開始。前述聚合起始劑可例如熱分解型起始劑，例如過氧化物[如：過氧化氫、二-第三丁基過氧化物、過氧化醯胺或過硫酸鹽(如銨鹽、鹼金屬鹽)等]，以及偶氮化合物[如：2.2’-偶氮基雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽、2.2’-偶氮基雙(N,N-二伸甲基異丁脒)二鹽酸鹽]。預聚合反應亦可選用還原劑做為氧化還原型起始劑，例如：酸性亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、抗壞血酸或亞鐵鹽。預聚合反應亦可併用氧化還原型起始劑以及熱分解型起始劑合併使用，例如用氧化還原起始劑先進行預聚合反應，產生自由基，當自由基轉移至不飽和單體上，即可引發聚合反應的進行。由於進行聚合反應時會釋放出大量的熱進而使溫度升高，當溫度到達熱分解型起始劑的分解溫度時，又會引發第二階段熱分解型起始劑的分解，藉此使整個聚合反應更臻於完全。一般而言，以中和丙烯酸鹽之重量為基準，聚合起始劑之使用量可例如為0.001重量百分比至10重量百分比，然以0.1重量百分比至5重量百分比為較佳。倘若聚合起始劑之使用量低於0.001重量百分比，則所引發的反應會太慢而不利經濟效益。倘若聚合起始劑之使用量高於10重量百分比，則所引發的反應會太快，反應熱不易控制，導致容易聚合過度而形成凝膠狀固體。

在一些實施例中，上述聚合反應可於傳統批次反應容器中進行，或於輸送帶式反應器上進行。所得之第一吸水性聚合物(或稱水凝膠)可選擇性利用市售切碎機先切成小凝膠體，篩選出適當尺寸的小凝膠體後，再進行烘乾。其中小凝膠體的平均粒徑以不大於20 mm為宜，然以平均粒徑不大於10 mm為較佳，從中再篩選出平均粒徑不大於2.00 mm的凝膠體為宜，然以平均粒徑0.05 mm至1.50 mm為較佳。若篩選出平均粒徑大於2.00 mm之凝膠體，再利用上述切碎機重複切碎即可。倘若凝膠體之平均粒徑低於0.03mm，則凝膠體進行烘乾、粉碎處理後，所得聚合物的細粉量會偏高，而不利於後續加工。倘若凝膠體之平均粒徑高於2.00mm，則凝膠體進行烘乾時，因熱傳導效果不佳，導致所得聚合物的單體殘存量偏高，並有其他物性表現不佳之缺點。當凝膠體的顆粒大小分佈越窄時，不僅可使凝膠體在烘乾後物性表現達到最佳狀態，而且有利於控制烘乾的時間及溫度。

在聚合反應之後，所得之第一吸水性聚合物可選擇性進行乾燥處理及粉碎處理，以獲得複數個粒子。上述乾燥處理以100°C至180°C之溫度為宜。倘若乾燥處理在低於100°C以下之溫度進行過久，較不具經濟效益。倘若乾燥處理在高於180°C之溫度進行，交聯劑有可能提前進行交聯反應，使得後續的乾燥過程中，因交聯度過高，無法有效去除殘存的單體，進而無法達到降低殘存單體量之目的。

在乾燥處理之後，第一吸水性聚合物可選擇性進行粉碎處理，以篩選出具有預設平均粒徑之粒子，再進行後續表面交聯劑的塗覆處理。前述所需平均粒徑以0.06mm至1.00mm為宜，然以0.10mm至0.85mm較佳，且平均粒徑之分佈以越窄為越佳。倘若第一吸水性聚合物粒子之平均粒徑低於0.06mm，則會提高成品中的粉塵量。倘若第一吸水性聚合物粒子之平均粒徑高於1.00mm，則會使成品之吸水速率變慢。

接著，令表面交聯劑與前述第一吸水性聚合物進行熱處理，以生成第二吸水性聚合物。一般而言，第一吸水性聚合物為親水性但不溶解化之聚合物，具有內部交聯結構，即均勻性的架橋結構。為了改善聚合物的物性，例如：提高吸收速率、提高膠體強度、提高抗結塊性、液體滲透性等，一般可在聚合物的表面再作進一步的架橋(或稱交聯)。適用於表面交聯處理的交聯劑可例如能與酸基反應之多官能基交聯劑。習知技術曾提出將吸水性聚合物與交聯劑分散於有機溶劑中，以進行表面交聯處理(例如JP-A-56-131608、JP-A-57-44627、 JP-A-58-42602、JP-A58-117222)；將無機粉體與交聯劑溶液直接混入吸水性聚合物處理(例如JP-A60-163956、JP-A-60-255814)；聚合物添加交聯劑後以蒸氣處理(例如JP-A-1-113406)；使用有機溶劑、水及多元醇對聚合物進行表面處理(例如JP-A-1-292004、US 6,346,569)；使用有機溶液、水、醚類化合物對聚合物進行表面處理(例如JP-A-2-153903)。上述習知表面處理的方法雖可提高聚合物之吸收速率、提高壓力下吸水倍率，但也會造成保持力下降過多的不良後果，進而降低實際應用之性能。

為了解決上述問題，本發明選用在表面處理時能同時進行反應的交聯劑。適合的交聯劑可為多元醇(如：丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇等)；或可使用多元胺(如：乙二胺、二乙二胺、三乙二胺)；或可使用具有兩個或兩個以上環氧基的化合物(如：山梨醇聚縮水甘油醚、聚丙三醇聚縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、雙丙三醇聚縮水甘油醚等)；亦可使用碳酸亞烴酯(如：乙二醇碳酸酯、4-甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、4,5-二甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、4,4-二甲基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、4-乙基-1,3-二氧雜環戊烷-2-酮、1,3-二氧雜環己烷-2-酮、4,6-二甲基-1,3-二氧雜環己烷-2-酮或1,3-二氧雜環庚烷-2-酮等)。上述交聯劑單獨使用或混合兩種或兩種以上使用。以反應物總固形份為基準，交聯劑的使用量可例如0.001重量百分比至10重量百分比，然以0.005重量百分比至5重量百分比為較佳。倘若交聯劑之使用量低於0.001重量百分比，無法顯出交聯效果。倘若交聯劑之使用量高於10重量百分比，則所得的聚合物之吸水性太低，降低聚合物的性能。

在上述表面交聯劑進行塗覆處理時，依據表面交聯劑的種類不同，可選擇適合的添加方式。表面交聯劑可直接添加，或調成表面交聯劑水溶液再予添加，或調成表面交聯劑親水性有機溶劑水溶液再予添加。前述親水性有機溶劑並無特別限制，可例如但不限於甲醇、乙醇、丙醇、異丁醇、丙酮、甲醚、乙醚等，能形成溶液即可，其中以甲醇、乙醇較佳。

之後，令煅燒貝殼粉體對第二吸水性聚合物進行一表面處理，以形成第三吸水性聚合物，其中煅燒貝殼粉體之平均粒徑及使用量如前所述，不另贅述。

貝類為台灣甚至各國的美食之一，然而貝類食用後留下的廢棄殼體，成為大量且不易處理的固態廢棄物。以蚵殼為例，每年產生約17萬噸的固態廢棄物，堆放於室外又易產生惡臭。此處所述之「煅燒貝殼粉體」是由貝類外殼經前處理、鹼包覆步驟、煅燒步驟及研磨步驟所得。申言之，本發明係選用廢棄貝類外殼，經以下加工後所得的貝類外殼煅燒粉體具有核殼結構，可有效提升白度及抗菌性並降低重金屬含量，不僅環保，更大幅提高廢棄殼體的回收再利用的價值。

在一實施例中，前述貝類外殼可源自於例如單殼貝外殼及/或雙殼貝外殼，主成分為碳酸鈣即可，其種類並無特別限制。在一些例子中，前述單殼貝外殼及/或雙殼貝類外殼可例如但不限於牡蠣、文蛤、蜆、九孔、孔雀蛤、帆貝、鮑魚、珍珠貝、蝶貝、扇貝及上述之任意組合。在上述例子中，單殼貝外殼及/或雙殼貝外殼一般含有至少94 wt.%的碳酸鈣，以及其他不可分離的成分。

在一實施例中，前述的前處理步驟可包括但不限於例如去除貝類外殼內的殘肉及雜質、進行表面清洗及粗破碎步驟，以獲得貝類外殼顆粒。在一些例子中，前述的表面清洗可例如化學機械清洗法。舉例而言，化學機械清洗法可在室溫利用清水或稀酸溶液(濃度例如不大於4N之鹽酸，濃度例如不小於12%之酒石酸)、螯合劑溶液(例如飽和濃度之EDTA或EDTMP)或上述任意組合，配合機械外力清洗(例如刷洗、超音波震盪等)，或預先浸泡上述溶液中達2小時至24小時再配合機械外力清洗。在表面清洗後，利用市售粉碎設備對表面清洗後的貝類外殼進行粗破碎步驟，以獲得貝類外殼顆粒(其平均粒徑不大於500 μm)。惟上述前處理乃本發明所屬技術領域中具有通常知識者所熟知，不另贅述。

在一些實施例中，進行前處理步驟後，可選擇性對貝殼粉體進行鹼包覆步驟，以獲得鹼包覆粉體。在一些實施例中，鹼包覆步驟係利用鈣鹽漿料包覆貝殼粉體達2小時至4小時，鈣鹽漿料包含至少2.5 wt.%之鈣鹽，例如包含重量百分比為2.5%至20.0%之鈣鹽，且貝殼粉體與鈣鹽漿料之重量體積比(g/mL)為0.1至1。在一些實施例中，鈣鹽為氫氧化鈣。

接著，對上述貝類外殼顆粒進行煅燒步驟，於約900°C至1200°C的溫度下煅燒3小時至6小時，以獲得煅燒顆粒。之後，對煅燒顆粒進行研磨步驟，以獲得煅燒貝殼粉體。在其他實施例中，煅燒步驟亦可於1000°C至1100°C的溫度下進行例如4小時至5小時。補充說明的是，倘若貝類外殼顆粒在低於900°C的溫度下進行煅燒步驟，所得的煅燒貝殼粉體之氧化鈣有效含量將低於93 wt%。倘若貝類外殼顆粒於高於1200°C的溫度下進行煅燒步驟，所得的煅燒貝殼粉體之氧化鈣有效含量雖可達至少93 wt%，但會造成能源浪費。

在一些例子中，煅燒貝殼粉體之白度可例如為至少60，且煅燒貝殼粉體可例如為微米級粒子，其平均粒徑以不大於40 μm為宜，然以1 μm至10 μm為佳，又以3 μm至10 μm為較佳，另以5 μm至10 μm為更佳，以利與吸水性聚合物均勻混合，且不致於懸浮於廠房空氣，進而傷害操作人員呼吸道，造成操作人員健康危害。

在一些實施例中，由上述步驟製得的煅燒貝殼粉體具有核殼結構，核殼結構之核心層為微米級氧化鈣粒子，核殼結構之殼層為奈米級至次微米級氧化鈣微粒，微米級氧化鈣粒子之平均粒徑為7 μm至500 μm，奈米級至次微米級氧化鈣微粒之平均粒徑為不大於200 nm。在一些實施例中，煅燒貝殼粉體的白度為至少74，然以74至87為佳。

在一些實施例中，煅燒貝殼粉體的鋅含量低於1.67 ppm、錳含量低於40 ppm且鐵含量低於350 ppm。在一些實施例中，核殼結構之殼層為不連續層或連續層。在一些實施例中，奈米級至次微米級氧化鈣微粒之平均粒徑為60 nm至150 nm。在一些實施例中，煅燒貝殼粉體的比表面積為至少8000 cm ²/g。

上述煅燒貝殼粉體對吸水性聚合物的添加量並無特定限制，考量經濟性及對吸水能力的影響，優先選用重量在10 ppm至20000 ppm，然以50 ppm至5000 ppm為較佳，又以500 ppm至5000 ppm為更佳。具有上述添加量之煅燒貝殼粉體的吸水性聚合物，可兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效，又不會降低吸水性聚合物的吸水特性。

在上述實施例中，煅燒貝殼粉體之氧化鈣有效含量可例如為至少93 wt%為宜，但以至少94 wt%為較佳。在上述例子中，前述煅燒貝殼粉體可釋放含氧自由基，以提供優異的抑菌功效。

此處所述的「表面處理」係指使吸水性聚合物以及煅燒貝殼粉體均勻混合。在一實施例中，可利用市售混合裝置中將吸水性聚合物與煅燒貝殼粉體充分混合均勻，在混合過程中，所使用的混合裝置必需能夠產生大的混合力，使混合能夠充分均勻。適合的混合裝置可例如V-型混合器、柱式混合器、高速攪拌混合器、螺旋式混合器、氣流混合器、雙臂捏合機、雙臂錐形混合器、螺條混合器、密壁式混合器、粉碎捏合機、旋轉混合器以或螺桿擠出機等，然本發明不限於上述所舉。

將上述天然來源的煅燒貝殼粉體與第二吸水性聚合物充分混合，即可完成表面處理，並製得兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效、又不降低吸水特性之第三吸水性聚合物。其次，上述表面處理的製程較簡化，並無特殊限制，由此製得之吸水性聚合物可應用於各種型式的個人衛生用品、農業用及食品保鮮用的吸水劑。

本發明所得之吸水性聚合物兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效，又不降低吸水特性，可作為吸收體，應用於各類個人衛生用品中，例如超薄型嬰兒紙尿褲、低濃度紙漿尿褲(fluffless，同時使用大量的吸水性聚合物)、成人紙尿褲等。

此處所述之「吸收體」係指使用上述吸水性聚合物與親水性纖維成型為片狀之吸收體。在一實施例中，此吸收體下方是由不透液性之PE膜做為底層及透液性之不織布做為表層所組成。另一種方式，可將吸水性聚合物固定於紙漿纖維材料(airlaid)及/或不織布上，其中紙漿纖維可例如為粉碎的木漿、交聯纖維素纖維、棉、羊毛、醋酸乙烯纖維等。吸水性聚合物在吸收體中的含量(芯體濃度)可例如為20重量百分比至100重量百分比，優先選用重量百分比40重量百分比至100重量百分比之間，更適當的用量為50重量百分比至100重量百分比之間，芯體濃度使用如此高含量的吸水性聚合物，更可顯著發揮本發明之效果。

在一例示中，上述吸收體基重(單位面積重量)可例如為0.01 g/cm ²至0.30 g/cm ²，吸收體厚度可例如為不大於30mm。

做為紙尿褲吸收體的吸水性聚合物，不僅需具備一定能力吸收液體量(保持力)，更需具備較高的壓力下吸水倍率，代表吸水性聚合物吸收液體後，不因受到來自於外界施加於吸收體之壓力(如:嬰兒體重)而導致破損。倘若吸水性聚合物破損，會失去吸收液體之能力，不僅使得吸水性聚合物原本吸收之液體流出，甚至提高吸收體的回滲量(rewet)，大大降低紙尿褲的乾爽性。為了檢測本發明之吸水性聚合物及含此之吸收體的特性，利用下述測試方法，評估壓力下吸水倍率、殼芯壓力下吸水倍率、保持力、殘存單體、抗結塊功效、白度、除臭測試、惡臭去除試驗、抗菌試驗、吸收體性能評價等。除非另有說明，吸水性聚合物在評估前已進行充分混合，而評估過程皆在於室溫23±2 °C及相對空氣濕度45±10%的環境中進行。

聚合物之吸水特性可利用壓力下吸水倍率、殼芯壓力下吸水倍率、AAP指數(index of AAP)及保持力評估。此處所述之「壓力下吸水倍率(Absorption Against Pressure，AAP)」係指依照EDANA(European Disposables And Nonwovens Association，歐洲不織布協會)規定ERT 442.3(10)的測試方法進行評估，令聚合物在4.9 kPa的壓力下對0.9%的氯化鈉水溶液經60分鐘的吸水倍率，一般以至少15(g/g)為妥，然以20(g/g)至30(g/g)為較佳。

此處所述之「殼芯壓力下吸水倍率(core shell absorption against pressure，CS AAP)」係聚合物指依照與AAP相同的方式評估吸水倍率，不同處在於測試時間延長至240分鐘。

此處所述之「AAP指數(index of AAP)」係指CS AAP/AAP的比值。

此處所述之「保持力(Centrifuge Retention Capacity，CRC)」係指依照EDANA規定ERT 441.3(10)的測試方法進行測試。

此處所述之「殘存單體(Residual Monomers，RAA)」係指依照EDANA規定ERT 410.3(10)的測試方法進行測試。

此處所述之「抗結塊功效」係指每3 g之聚合物之抗結塊能力，以例如不大於1克為較佳。

此處所述之「白度」係指使用市售色差計以反射測定的模式測量聚合物，以白度為至少74為較佳。

此處所述之「除臭功效」係指前述吸水性聚合物經除臭測試、惡臭去除試驗之評估。除臭測試可由受試者在特定測試條件下，主觀判斷臭味強度，以0級(無臭味)至5級(濃烈臭味)來評價。惡臭去除率係指前述吸水性聚合物利用甲硫醇除去率測定試驗進行評估，其惡臭去除率以例如不小於75%為較佳。

此處所述之「抑菌功效」係指抑制微生物生長或殺死微生物的能力，可利用習知方法評估。在一些例子中，前述吸水性聚合物對金黃色葡萄球菌( Staphylococcus aureus)及大腸桿菌( Escherichia coli)的抑菌率可例如為不小於30%。

以下利用數個實施例以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，本發明技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。   實施例一：製備貝類外殼煅燒粉體

首先，將廢棄蚵殼(來源：彰化王功)去除殘肉及表面清洗後，利用市售粉碎設備粗粉碎成蚵殼顆粒，並以35目的篩子過篩。接著，分別利用濃度2.5 wt.%至20.0 wt.%之氫氧化鈣漿料(水懸浮液，500 mL)包覆蚵殼顆粒(60 g)達2小時後，於1000°C的溫度下煅燒4小時，以獲得具核殼結構之煅燒蚵殼粉體，其中核的部分為蚵殼粉體形成的氧化鈣微粒，殼的部分則為氫氧化鈣漿料形成的氧化鈣奈米微粒。然後，煅燒蚵殼粉體經研磨步驟，所得煅燒蚵殼粉體之平均粒徑為5 μm至10 μm。   實施例二：製備吸水性聚合物 製造例一

製造例一係依照表1進行。首先，將48%氫氧化鈉水溶液437.5g，緩慢加入含有540g丙烯酸及583.2g的水的圓錐瓶中，滴加時間為2小時，並保持瓶內中和反應系統的溫度在15℃至40℃範圍內，以獲得單體濃度42重量百分比的水溶性不飽和單體溶液，其中70 mol%(莫耳百分比)之丙烯酸部份中和成為丙烯酸鈉。

接著，將0.9 g的架橋劑N,N’-次甲基雙丙烯醯胺加入水溶性不飽和單體溶液，溫度維持於20℃左右。然後，加入0.3g雙氧水，3.6 g亞硫酸氫鈉及3.6g 過硫酸銨起始劑反應。在反應後，將生成的凝膠體利用市售切式粉碎機切碎，並篩選出平均粒徑不大於(≦) 2mm的凝膠體，並以130°C溫度乾燥2小時。之後，利用0.1mm至0.85mm固定粒徑篩網篩選，以獲得粉狀吸水性聚合物，經測定後其保持力為41.2g/g。

而後，將200g的粉狀吸水性聚合物加入5g的乙二醇、1,4-丁二醇(台灣塑膠公司製造)及甲醇之混合水溶液(體積比1：1：0.5)，以150°C溫度進行第一加熱步驟1小時，冷卻後即獲得吸水性聚合物。

表1

製造例二至三及比較例一

製備例二至三及比較例一係使用與製備例1相同的方式進行，相異處在於自由基聚合反應所使用的架橋劑或功能性添加劑的種類及含量不同，如表1所示。另外，製備例3所得之吸水性聚合物另加入2.1克的硫酸鋁水溶液(27.5%)，再以150°C溫度進行第二加熱步驟0.5小時，冷卻後即獲得吸水性聚合物。 實施例三：製備含有煅燒蚵殼粉體的吸水性聚合物 實例一

實例一係取製造例一所製得吸水性聚合物100g，加入煅燒蚵殼粉體0.05g做為抗菌添加劑，利用市售V-型混合器混合5分鐘後，即得吸水性聚合物。 實例二至七及比較例二至五

實例二至七及比較例二至五係使用與實例一相同的方式進行，以獲得吸水性聚合物，相異處在於使用之吸水性聚合物的種類、抗菌添加劑的使用量及/或含量不同，如表1所示。

實例一至七、比較例二至五及製造例一至三之吸水性聚合物的物性表現，抗結塊能力、白度、除臭及抗菌力的評估結果如表2所示。

聚合物之保持力(CRC)係指依照EDANA規定ERT 441.3(10)的測試方法進行測試。

聚合物之壓力下吸水倍率(AAP)係指聚合物在4.9 kPa的壓力下對0.9%的氯化鈉水溶液經60分鐘的吸水倍率(g/g)。

聚合物之殼芯壓力下吸水倍率(CS AAP)係指聚合物指依照與AAP相同的方式評估吸水倍率(g/g)，不同處在於測試時間延長至240分鐘。

聚合物之AAP指數(index of AAP)係指CS AAP/AAP的比值，以至少0.8為較佳。

聚合物之殘存單體(RAA)係指依照EDANA規定ERT 410.3(10)的測試方法進行評估。

聚合物之抗結塊功效係指每3 g之聚合物之抗結塊能力，並依照下述方式進行評估。首先，取3.0克高吸水性聚合物，置入直徑6公分的培養皿中，將培養皿放入底部含有300 mL淨水的抽氣裝置(vacuum desiccator)內，並利用抽氣幫浦將壓力抽至200mmHg抽氣1分鐘，關閉抽氣幫浦，7分鐘後取出培養皿並緩慢旋轉180度後，以分析天平秤取殘留在培養皿中的高吸水性聚合物(W)，當W值小於0.4克，表示吸濕後抗結塊效果良好，W值界於1.0-0.4克之間，表示吸濕後抗結塊效果尚可，當W值大於1.0克，表示吸濕後抗結塊效果不良。

聚合物之白度係指使用日本電色NE-4000色差計進行測定，測定的條件選擇反射測定，其中使用附帶的內徑為30mm且高度為12mm的粉末、糊料用容器，使用粉末、糊料用標準白板2號做為標準，且使用30Φ照明管。向所配備的粉末、糊料用容器中填充約5g的吸水性聚合物。

除臭測試係指收集2.5g成人尿液放置帶蓋的聚丙烯瓶中(尿液需排泄兩小時內進行測試)，加入2.0g吸水性聚合物後，將聚丙烯瓶蓋住，並將聚丙烯瓶置於37°C的環境下2小時後開蓋，並在瓶口上方約3公分的位置，由10位成年人來嗅味道，並判定除臭效果。評判級別分成6等級，並以所有人判級之平均值進行評價，基準如下所示。第0級：無臭味；第1級：可稍微感覺到的臭味；第2級：可感覺到但可容許的臭味；第3級：感覺到的臭味；第4級：強臭味；第5級：濃烈臭味。

聚合物之「抑菌功效」可利用習知抗菌試驗，例如AATCC100的方法，評估其抑制微生物生長或殺死微生物的能力。簡言之，抗菌試驗是使用AATCC100的方法，分析對(A)金黃色葡萄球菌或(B)大腸桿菌的抗菌能力，比對樣品吸水性聚合物接觸測試菌種於0小時及24小時形成的菌落數，並以滅菌率(R%)定義抗菌能力高低，其中滅菌率(R%)定義如下式(I)： 滅菌率(R%)=(接觸0小時菌落數－接觸24小時菌落數)/接觸0小時菌落數*100%                  (I)

式(I)所得之滅菌率(R%)評判級別分成4等級，評估基準如下。1：無抗菌能力(滅菌率(R%)為負值或為0)；2：稍具抗菌能力(滅菌率(R%)為0-30%)；3：具抗菌能力(滅菌率(R%)為30-60%)；4：具優良抗菌能力(滅菌率(R%)＞60%)。

惡臭去除試驗(亦稱甲硫醇除去率測定試驗)係指在1升的密閉容器中放入1.0公克吸水性聚合物和0.03%甲硫醇鈉水溶液25毫升後，於室溫下放置10分鐘，利用氣體檢知管(GASTEC 4L及4HM)分析殘留氣體濃度。惡臭去除率則以相對於空白試驗之殘留氣體濃度的減少比率計算而得之。

表2

表3

由表2結果可知，製造例一至三之吸水性聚合物經添加實施例一的煅燒蚵殼粉體後，所得之實例一至七之吸水性聚合物確實兼具較佳的抗結塊、白度、除臭及抗菌能力。

相較之下，如表3所示，製造例一至三之吸水性聚合物並未添加任何抗菌添加劑，其抗結塊能力、白度、除臭力及抗菌力皆不佳。比較例一之吸水性聚合物雖藉由添加苯酚於聚合反應段以有效改善白度，但其殘存單體偏高，且未添加任何抗菌添加劑，無法兼具抗結塊、抑菌及除臭能力。比較例二之吸水性聚合物雖添加二氧化矽粉體於表面處理段，具有優良的抗結塊能力，但其高吸水聚合物在壓力下吸收倍率則大幅降低，導致後續應用在紙尿褲時反而會增加回滲。比較例三之吸水性聚合物雖添加凹凸棒土粉體於表面處理段，兼具抗結塊能力及高吸水聚合物的壓力下吸收倍率，但其抑菌力及除臭能力則不佳。比較例四之吸水性聚合物雖添加天然來源的竹粉於表面處理段，但其抑菌及除臭效果不佳。比較例五之吸水性聚合物雖添加天然來源的無患子萃取溶液於表面處理段，且具抑菌力及除臭能力，但其白度不佳。   應用例一

取實例一所得之吸水性聚合物，以吸收體性能評價中所述之吸收體的製造方法製得吸收體，其基重為0.08g/cm ²，厚度為17mm，而其他評估結果如表4所示。 應用例二至七及比較應用例一至五

應用例二至七及比較應用例一至五係使用與應用例一相同的方式進行，其基重、厚度及評估結果如表4所示。

吸收體的製造方法為:使用吸收體成形機，將10.0公克吸水性聚合物與10.0公克粉碎木漿進行混合成形，成形網目為400目(38µm)金屬網，吸收體面積為160平方公分(8公分×20公分)。將成形後的吸收體放置於PE膜上方，再放置不織布後，將吸收體用18.39kPa(面積160平方公分，重量30Kg)的壓力壓5分鐘後，四周用白膠黏住，即得測試用吸收體。然後，在測試用吸收體上方放置4.8kPa(面積160平方公分，重量7.8Kg)的重物(均勻作用於測試用吸收體上)後，於中心點分3次加入合成尿液(根據專利公開號US 20040106745所述之Jayco 合成尿液)共180毫升(每次間隔30分鐘)，加完後再過30分鐘除去測試用吸收體上方之重物，在測試用吸收體上放置預先測量總重量(W1(g))的濾紙(8公分×20公分)30張，再立即將4.8kPa的重物置於測試用吸收體上5分鐘，使上述濾紙吸收回滲之液體，然後測定30張濾紙的重量[W2(g)]。W2 - W1為吸收體之合成尿液回滲量(g)。吸收體之回滲量(rewet，即乾爽性)越低，代表吸水聚合物之耐尿性越優良。

吸收體除臭測試係取10×10平方公分的吸收體放於玻璃培養皿(內徑120mm)中，收集成人尿液加入後，馬上蓋住密閉(尿液需排泄2小時內進行測試)，並將玻璃培養皿置於37°C的環境下2小時後開蓋，並在瓶口上方約3公分的位置，由10位成年人來嗅味道，並判定除臭效果。評判級別分成6等級，基準如下所示，並以所有人判級之平均值進行評估，使用相同條件但不添加吸水性聚合物的尿液味道為第5級。0：無臭味；1：可稍為感覺到的臭味；2：可感覺到但可容許的臭味；3：感覺到的臭味；4：強臭味；5：濃烈臭味。

吸收體抗菌試驗:使用AATCC100的方法，分析對(A)金黃色葡萄球菌，(B)大腸桿菌的抗菌能力，比對樣品吸收體接觸測試菌種於0小時即24小時形成的菌落數，利用滅菌率(R%)定義抗菌能力高低。滅菌率(R%)定義如下式(II)：滅菌率(R%)=(接觸0小時菌落數－接觸24小時菌落數)/接觸0小時菌落數*100%               (II)

滅菌率(R%)評判級別分成4等級，基準如下所示：1：無抗菌能力(滅菌率(R%)為負值或為0)；2：稍具抗菌能力(滅菌率(R%)為0-30%)；3：具抗菌能力(滅菌率(R%)為30-60%)；4：具優良抗菌能力(滅菌率(R%)＞60%)。

表4

如表4結果可知，應用例一至七製得之吸收體兼具高白度、低尿液回滲量、除臭及抗菌功效，但比較應用例一至五製得之吸收體無法兼具上述功效。

如表4結果可知，應用例一至七製得之吸收體兼具高白度、低尿液回滲量、除臭及抗菌功效，但比較應用例一至五製得之吸收體無法兼具上述功效。

由上述實施例可知，本發明之兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其製造方法，其優點在於利用少量的煅燒貝殼粉體對吸水性聚合物進行表面處理，煅燒貝殼粉體不僅來源天然，更簡化表面處理的製程，所製得的高吸水聚合物同時具有抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效，可應用於各類個人衛生用品，例如超薄型嬰兒紙尿褲或成人紙尿褲等。

綜言之，上述特定種類的貝類外殼、特定的吸水性聚合物、特定的製程或特定的評估方法僅用於例示說明本發明的兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其製造方法暨其應用。然而，本發明所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，在不脫離本發明的精神及範圍內，其他種類的貝類外殼、其他的吸水性聚合物、其他的製程或其他的評估方法亦可用於兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其製造方法，並不限於上述。

由上述實施例可知，本發明之兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其製造方法，其優點在於利用天然來源的煅燒貝殼粉體對吸水性聚合物進行表面處理，由此所得之吸水性聚合物兼具抗結塊、提升白度、除臭及抑菌功效，又不降低吸水特性，可作為吸收體，應用於個人衛生用品，例如超薄型嬰兒紙尿褲或成人紙尿褲等。

雖然本發明已以數個特定實施例揭露如上，但可對前述揭露內容進行各種潤飾、各種更動及替換，而且應可理解的是，在不脫離本發明之精神和範圍內，某些情況將採用本發明實施例之某些特徵但不對應使用其他特徵。因此，本發明的精神和權利要求範圍不應限於以上例示實施例所述。

Claims (16)

1. 一種吸水性聚合物，包含：複數個聚合物粒子，其中該些聚合物粒子是由一不飽和單體溶液進行一聚合反應而生成，該不飽和單體溶液之一不飽和單體包含丙烯酸、甲基丙烯酸、馬林酸、富馬酸、2-丙烯胺-2-甲基丙烷磺酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、反丁烯二酸及反丁烯二酸酐，該些聚合物粒子之每一者具有內部交聯結構，且該些聚合物粒子之一平均粒徑為不大於0.85mm；一表面交聯劑，鍵結於該些聚合物粒子之每一者的一表面，其中該表面交聯劑包含多元醇、多元胺、具有兩個或兩個以上環氧基的化合物及碳酸亞烴酯，該表面交聯劑之一使用量為0.001重量%至10重量%；以及一煅燒貝殼粉體，覆蓋該些聚合物粒子之每一者的一表面，其中該煅燒貝殼粉體之氧化鈣有效含量為至少93wt%，該煅燒貝殼粉體之一平均粒徑為1μm至10μm，且該煅燒貝殼粉體之一使用量為500ppm至5000ppm，該吸水性聚合物之白度為至少74，且該吸水性聚合物的一壓力下吸收指數(index of absorbency against pressure，index of AAP)為至少0.8。
2. 如請求項1所述之吸水性聚合物，其中該煅燒貝殼粉體係源自於單殼貝外殼及/或雙殼貝外殼。
3. 如請求項1所述之吸水性聚合物，其中該單殼貝外殼及/或雙殼貝類外殼係選自於由牡蠣、文蛤、蜆、九孔、孔雀蛤、帆貝、鮑魚、珍珠貝、蝶貝、扇貝及上述任意組合所組成之一族群。
4. 如請求項1所述之吸水性聚合物，其中該煅燒貝殼粉體之白度為74至87。
5. 如請求項1所述之吸水性聚合物，其中該吸水性聚合物在4.9kPa壓力下對0.9%的氯化鈉水溶液經60分鐘的吸水倍率(absorbency against pressure，AAP)為20(g/g)至30(g/g)。
6. 如請求項1所述之吸水性聚合物，其中每3g之該吸水性聚合物之一抗結塊能力為不大於1克。
7. 如請求項1所述之吸水性聚合物，其中該吸水性聚合物之一滅菌率為不小於30%。
8. 如請求項1所述之吸水性聚合物，其中該吸水性聚合物之一惡臭去除率為不小於75%。
9. 一種紙尿褲，其特徵在於該紙尿褲包含如請求項1至8任一項所述之吸水性聚合物做為一吸收體。
10. 一種吸水性聚合物的製造方法，包括：令一不飽和單體溶液進行一聚合反應，以生成一第一吸水性聚合物，其中該不飽和單體溶液之一不飽和單體包含丙烯酸、甲基丙烯酸、馬林酸、富馬酸、2-丙烯胺-2-甲基丙烷磺酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、反丁烯二酸及反丁烯二酸酐，該第一吸水性聚合物具有一內部交聯結構，該不飽和單體溶液之45莫耳%至85莫耳%的一酸基單體被中和，且該不飽和單體溶液之一單體濃度為20重量百分比至55重量百分比；令一表面交聯劑與該第一吸水性聚合物進行一熱處理，以生成一第二吸水性聚合物，其中該表面交聯劑包含多元醇、多元胺、具有兩個或兩個以上環氧基的化合物及碳酸亞烴酯；以及令一煅燒貝殼粉體對該第二吸水性聚合物一進行一表面處理，以形成一第三吸水性聚合物，其中該煅燒貝殼粉體之氧化鈣有效含量為至少93wt%，該煅燒貝殼粉體之一平均粒徑為1μm至10μm，該煅燒貝殼粉體之一使用量為500ppm至5000ppm，該第三吸水性聚合物之白度為至少74，且該第三吸水性聚合物的一AAP指數為至少0.8。
11. 如請求項10所述之吸水性聚合物的製造方法，其中該煅燒貝殼粉體係源自於單殼貝外殼及/或雙殼貝 外殼。
12. 如請求項11所述之吸水性聚合物的製造方法，其中該單殼貝外殼及/或雙殼貝類外殼係選自於由牡蠣、文蛤、蜆、九孔、孔雀蛤、帆貝、鮑魚、珍珠貝、蝶貝、扇貝及上述任意組合所組成之一族群。
13. 如請求項10所述之吸水性聚合物的製造方法，其中該煅燒貝殼粉體之白度為74至87。
14. 如請求項10所述之吸水性聚合物的製造方法，在該表面處理之前，更至少包含對該第一吸水性聚合物進行一切碎處理及一乾燥處理，以獲得該第一吸水性聚合物之複數個粒子。
15. 如請求項10所述之吸水性聚合物的製造方法，其中該第三吸水性聚合物在4.9kPa壓力下對0.9%的氯化鈉水溶液經60分鐘的AAP為20(g/g)至30(g/g)。
16. 如請求項10所述之吸水性聚合物的製造方法，其中每3g之該第三吸水性聚合物之一抗結塊能力為不大於1克。