Водопоглощающий материал, водопоглощающее изделие и способ получения водопоглощающего материала
Изобретение относится к водопоглощающим материалам и изделиям из них. Техническая задача - разработка водопоглощающего материала, имеющего незначительное количество остаточного мономера, незначительное изменение количества остаточного мономера в диапазоне распределения частиц по размерам и подходящие абсорбционные свойства, пригодного для производства санитарно-гигиенического материала; и способа его получения. Предложены варианты водопоглощающего материала в виде частиц, включающего в качестве главного компонента водопоглощающий полимер, имеющий сетчатую структуру из звеньев, полученных из ненасыщенной карбоновой кислоты и/или ее соли, который получают поверхностной сшивающей обработкой. Водопоглощающий материал настоящего изобретения содержит остаточный мономер в количестве не выше чем 500 ч/млн и индекс остаточного мономера имеет значение не больше чем 0,30. Предложенный способ получения водопоглощающего материала включает получение гидрогельного полимера с помощью полимеризации водного раствора мономера, включающего ненасыщенную карбоновую кислоту и/или ее соль в присутствии сшивающего агента; получение предшественника водопоглощающего полимера, который представляет собой порошок и включает частицы, имеющие размер от 300 до 850 мкм, и частицы, имеющие размер меньше чем 300 мкм, в качестве основных компонентов; высушивание упомянутого гидрогельного полимера с последующим измельчением и классификация для установления распределения по размерам частиц; получение водопоглощающего полимера нагреванием смеси упомянутого предшественника водопоглощающего полимера и поверхностного сшивающего агента, который может образовать сложноэфирную связь по поверхности предшественника водопоглощающего полимера; добавление к водопоглощающему полимеру водного раствора, который включает серосодержащий восстановитель, посредством распыления, и тепловую обработку смеси водопоглощающего полимера и водного раствора в потоке воздуха при температуре не ниже чем 40°С, но не выше чем 120°С. Предложено также поглощающее изделие, которое включает предложенный водопоглощающий материал. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 табл.
Текст описания приведен в факсимильном виде.
1. Водопоглощающий материал в виде частиц, включающий водопоглощающий полимер в качестве главного компонента,
в котором данный полимер имеет сетчатую структуру из звеньев, полученных из ненасыщенной карбоновой кислоты и/или ее соли, материал получают поверхностной сшивающей обработкой поверхности материала поверхностным сшивающим агентом, причем водопоглощающий материал, включает частицы, имеющие размер от 300 до 850 мкм, и частицы, имеющие размер меньше, чем 300 мкм, при этом количество остаточного мономера имеет значение не ниже 0, но не выше 500 ч./млн и индекс остаточного мономера (ИОМ), рассчитанный по формуле (I)
где OM1 представляет собой количество остаточного мономера в водопоглощающем материале, имеющем размер частиц меньше, чем 300 мкм среди частиц, из которых состоит водопоглощающий материал; ОМ2 представляет собой количество остаточного мономера в водопоглощающем материале, имеющим размер частиц от 300 до 850 мкм среди частиц, из которых состоит водопоглощающий материал; и ОМА представляет собой количество остаточного мономера в водопоглощающем материале,
и имеет значение индекса остаточного мономера не больше, чем 0,30.
2. Водопоглощающий материал по п.1, в котором количество остаточного мономера имеет значение не ниже 0, но не выше 300 ч./млн.
3. Водопоглощающий материал по п.1 или 2, в котором основным компонентом ненасыщенной карбоновой кислоты является акриловая кислота, и остаточный мономер представляет собой акриловую кислоту и/или ее соль.
4. Водопоглощающий материал по п.1, в котором отношение частиц, имеющих размер от 300 до 850 мкм к частицам, имеющим размер меньше, чем 300 мкм, составляет не менее чем 20/80, но не больше, чем 80/20.
5. Водопоглощающий материал по п.1, в котором водопоглощающая способность без нагрузки (CRC) для физиологического солевого раствора имеет значение не менее чем 30 г/г, и водопоглощающая способность при высокой нагрузке 4,8 кПа (ААР 4,8 кПа) для физиологического солевого раствора имеет значение не менее чем 20 г/г.
6. Водопоглощающий материал по п.1, в котором общую водопоглощающую способность (ТАС) для физиологического солевого раствора рассчитывают по формуле (2)
в которой CRC представляет собой водопоглощающую способность без нагрузки (г/г), и SAAP (однослойный ААР) представляет собой водопоглощающую способность одного слоя под нагрузкой 1,9 кПа (г/г),
имеет значение не менее чем 65 г/г.
7. Водопоглощающий материал по п.1, в котором содержание частиц, имеющих размер меньше, чем 150 мкм, имеет значение не выше, чем 2 вес.%.
8. Водопоглощающий материал по п.1, который представляет собой порошок и его частицы имеют неправильную форму.
9. Водопоглощающий материал по п.1, который включает окислитель, восстановитель или персульфаты и водопоглощающий полимер.
10. Водопоглощающий материал по п.1, который включает серосодержащий восстановитель и водопоглощающий полимер.
11. Водопоглощающий материал в виде частиц, включающий водопоглощающий полимер, имеющий сетчатую структуру, включающую звенья, полученные из ненасыщенной карбоновой кислоты и/или ее соли и который получают поверхностной сшивающей обработкой на поверхности полимера с помощью поверхностного сшивающего агента и серосодержащего восстановителя, причем водопоглощающий материал включает частицы, имеющие размер от 300 до 850 мкм, и частицы, имеющие размер менее 300 мкм,
в котором водопоглощающая способность без нагрузки (CRC) для физиологического солевого раствора имеет значение не менее чем 32 г/г,
водопоглощающая способность при высокой нагрузке 4,8 кПа (ААР 4,8 кПа) для физиологического солевого раствора имеет значение не менее чем 20 г/г,
содержание летучего компонента на основе серы, в атмосферной концентрации, определяемого с помощью детекторной трубки для газа, имеет значение не менее чем 0, но не выше, чем 2,5 ч./млн.
12. Поглощающее изделие, которое включает водопоглощающий материал по любому из пп.1-11.
13. Способ получения водопоглощающего материала по п.11, включающий:
получение гидрогельного полимера с помощью полимеризации водного раствора мономера, включающего ненасыщенную карбоновую кислоту и/или ее соль в присутствии сшивающего агента;
получение предшественника водопоглощающего полимера, который представляет собой порошок и включает частицы, имеющие размер от 300 до 850 мкм, и частицы, имеющие размер меньше, чем 300 мкм, в качестве основных компонентов;
высушивание гидрогельного полимера с последующим измельчением и классификацию для установления распределения по размерам частиц,
получение водопоглощающего полимера нагреванием смеси предшественника водопоглощающего полимера и поверхностного сшивающего агента, который может образовать сложноэфирную связь по поверхности предшественника водопоглощающего полимера,
добавление к водопоглощающему полимеру водного раствора, который включает серосодержащий восстановитель, посредством распыления, и
тепловую обработку смеси водопоглощающего полимера и водного раствора в потоке воздуха при температуре не ниже 40°С, но не выше 120°С.
14. Способ для получения водопоглощающего материала по п.13, в котором водопоглощающая способность без нагрузки (CRC) для физиологического солевого раствора водопоглощающим полимером, полученным нагреванием смеси предшественника водопоглощающего полимера и поверхностного сшивающего агента, имеет значение не менее чем 30 г/г, и водопоглощающая способность при высокой нагрузке 4,8 кПа (ААР 4,8 кПа) для физиологического солевого раствора тем же полимером имеет значение не менее чем 20 г/г.
15. Способ для изготовления водопоглощающего материала по п.13, в котором общая водопоглощающая способность водопоглощающего полимера, полученного нагреванием смеси предшественника водопоглощающего полимера и поверхностного сшивающего агента (ТАС), для физиологического солевого раствора имеет значение не менее 65 г/г, и
ТАС рассчитывают по формуле (3):
в которой CRC представляет собой водопоглощающую способность без нагрузки (г/г), и SAAP (однослойный ААР) представляет собой водопоглощающую способность одного слоя под нагрузкой 1,9 кПа (г/г).
