專利名稱：以吸水樹(shù)脂為主要成分的粒狀吸水劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及(i)粒狀吸水劑，它以吸水樹(shù)脂為主要成分，(ii)應(yīng)用粒狀吸水劑的吸收用品，及(iii)該粒狀吸水劑的生產(chǎn)方法。更準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明涉及(i)粒狀吸水劑，(ii)應(yīng)用粒狀吸水劑制作的吸收用品，用來(lái)吸收諸如尿及血液那樣的體液且有優(yōu)異的吸收容量，及iii)該粒狀吸水劑的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)，吸水樹(shù)脂被廣泛用作諸如紙尿布，衛(wèi)生巾，大小便失禁護(hù)墊等衛(wèi)生材料(吸收用品)，以便吸收體液(如尿，血液等)。
吸水樹(shù)脂眾所周知的例子有(i)局部中和的交聯(lián)聚丙烯酸；(ii)水解的淀粉-丙烯腈接枝聚合物；(iii)中和的淀粉-丙烯酸接枝聚合物；(iv)皂化的醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物；(v)交聯(lián)的羧甲基纖維素；(vi)水解的丙烯腈共聚物或水解的丙烯酰胺共聚物，或交聯(lián)的丙烯腈共聚物或交聯(lián)的丙烯酰胺共聚物；(vii)交聯(lián)的陽(yáng)離子單體；(viii)交聯(lián)的異丁烯-馬來(lái)酸共聚物；(ix)2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸與丙烯酸的交聯(lián)體；(x)其它。這樣，吸水樹(shù)脂是一種不溶解的親水樹(shù)脂，因?yàn)樵诰酆衔飪?nèi)它是均勻的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
順便說(shuō)，傳統(tǒng)上吸水樹(shù)脂需要具備以下吸水性能(i)對(duì)水溶液(如體液)的吸收能力強(qiáng)，(ii)吸收速率優(yōu)良，(iii)液體滲透率優(yōu)良，及(iv)溶融凝膠的膠凝強(qiáng)度好，及(v)從含水溶液的基底材料中吸水的容量大，及(vi)其它。
因此，為了達(dá)到上述的吸收性能，吸水樹(shù)脂顆粒表面通常應(yīng)用交聯(lián)劑等作進(jìn)一步交聯(lián)，從而使顆粒具有交聯(lián)密度梯度。因而，(i)吸水樹(shù)脂的吸水速率得到提高，(ii)防止形成縮孔，(iii)改進(jìn)膠凝強(qiáng)度，(iv)改進(jìn)吸水樹(shù)脂壓力下的吸收能力，(v)防止發(fā)生凝膠堵塞，及(vi)改進(jìn)液體滲透率。
例如，導(dǎo)致吸水樹(shù)脂粒子表面附近有交聯(lián)密度梯度的表面交聯(lián)工藝可見(jiàn)專利文獻(xiàn)1(歐洲專利號(hào)0349240)，專利文獻(xiàn)2(歐洲專利號(hào)0605150)，專利文獻(xiàn)3(日本未經(jīng)審查專利申請(qǐng)公開(kāi)，Tokukaihei 7-242709)，專利文獻(xiàn)4(日本未經(jīng)審查專利申請(qǐng)公開(kāi)，Tokukaihei 7-224304)，專利文獻(xiàn)5(美國(guó)專利號(hào)5409771)，專利文獻(xiàn)6(美國(guó)專利號(hào)5597873)，專利文獻(xiàn)7(美國(guó)專利號(hào)5385983)等。除了在這些專利文獻(xiàn)中例舉的上述方法外，為了改進(jìn)液體滲透率，專利文件8(日本未經(jīng)審查專利申請(qǐng)公開(kāi)，Tokukaisho 61-58658)中描述了一種包括吸水樹(shù)脂和金屬皂的吸水劑。
對(duì)這種吸水樹(shù)脂不僅要求有上述吸水性能而且具有以下優(yōu)點(diǎn)(i)在吸水樹(shù)脂的生產(chǎn)與運(yùn)輸時(shí)，在加工吸水樹(shù)脂和纖維基材等生產(chǎn)吸收品時(shí)，以及吸收水分時(shí)，吸水樹(shù)脂具有優(yōu)良的流動(dòng)性，以便吸水樹(shù)脂不會(huì)粘到裝置或其他設(shè)備上；及(ii)吸水樹(shù)脂在受到機(jī)械沖擊時(shí)在吸水性能方面不會(huì)降低很多。作為生產(chǎn)在吸水時(shí)具有良好流動(dòng)性的吸水樹(shù)脂的一個(gè)做法，推薦的吸水劑中添加了無(wú)機(jī)物，如非晶形二氧化硅、高嶺土等。具體地說(shuō)，例如在專利文獻(xiàn)9(美國(guó)專利號(hào)4734478)，專利文獻(xiàn)10(日本未經(jīng)審查專利申請(qǐng)公開(kāi)，Tokukaisho59-80458)，及專利文獻(xiàn)11(美國(guó)專利號(hào)5453323)中公開(kāi)了涉及包括無(wú)機(jī)物粉末及吸水樹(shù)脂粉末的吸水劑的技術(shù)。
另如在專利文獻(xiàn)12(日本未經(jīng)審查專利申請(qǐng)公開(kāi)，Tokukaisho 63-105064)中描述一種吸水劑，其中添加的添加劑是硬脂酸和無(wú)機(jī)物粉末，而在專利文獻(xiàn)13(美國(guó)專利號(hào)5728742)中描述的吸水劑，其添加劑是季銨鹽。此外，在專利文獻(xiàn)14(日本未經(jīng)審查專利申請(qǐng)公開(kāi)，Tokukaihei 7-228788)中描述的吸水劑，其添加劑是草酸(鹽)及多價(jià)金屬化合物，如(i)金屬氧化物，如氧化硅等；(ii)金屬硫酸鹽，如硫酸鈣等；或(iii)其它。
在專利文獻(xiàn)16(歐洲專利號(hào)0001706)中公開(kāi)的吸水樹(shù)脂，添加了聚乙二醇，聚丙二醇等。
但上述專利文獻(xiàn)中例舉的吸水劑有以下諸多問(wèn)題，即，就專利文獻(xiàn)1-8中例舉的吸水樹(shù)脂而言，吸水時(shí)流動(dòng)性不足。就專利文件9-11中例舉的吸水劑而言，為了提高吸水時(shí)的流動(dòng)性采用了無(wú)機(jī)粉末，因而由于無(wú)機(jī)物較硬，在吸水樹(shù)脂受到機(jī)械沖擊時(shí)吸水劑性能下降(損失)。因此，應(yīng)用專利文獻(xiàn)9-11中例舉的吸水劑的吸收用品不能達(dá)到有充分吸收性能。
就專利文件獻(xiàn)12和13中例舉的吸水劑而言，存在安全問(wèn)題，因?yàn)楫?dāng)該吸水劑用于吸收用品時(shí)吸水劑中所含添加劑有可能離析到被吸水劑吸收的尿等的水溶液中。因此，在以專利文獻(xiàn)12和13中例舉的吸水劑為紙尿布等的材料時(shí)，像尿那樣的水溶液難以在整個(gè)吸水劑中擴(kuò)散。因此，紙尿布中提供的吸水劑所吸收的水溶液的返回量增加，吸水劑性能變差。
就專利文獻(xiàn)14中例舉的吸水劑而言，以草酸(鹽)作為添加劑，因此有一個(gè)與草酸相關(guān)的安全問(wèn)題。而且在吸水樹(shù)脂受到機(jī)械沖擊時(shí)，難以減輕(吸收)機(jī)械沖擊，吸水樹(shù)脂甚至受損，吸水劑的性能因而下降很多。這就是不能以草酸(鹽)及無(wú)機(jī)物，如多價(jià)金屬化合物作為添加劑的原因。
此外，在如上所述使用無(wú)機(jī)物的情況中，吸水時(shí)的流動(dòng)性得到改進(jìn)，但存在以下問(wèn)題，在水分小于10％(質(zhì)量)的干燥條件下吸水劑的粉末流動(dòng)性下降。
另一方面，當(dāng)使用專利文獻(xiàn)15和16中列舉的吸水劑時(shí)，可稍微降低吸水劑的摩擦阻力。但還是在專利文獻(xiàn)15和16中列舉的吸水劑下，水分流動(dòng)情況下的粉末流動(dòng)性(防結(jié)塊)及在含濕量小于20％(質(zhì)量)，尤其是小于10％(質(zhì)量)的干燥條件下粉末流動(dòng)性是不夠的。在吸水情況下，顆粒之間有粘滯性，從而導(dǎo)致堵塞成結(jié)塊，因此粉末流動(dòng)性下降。此外，在干燥狀態(tài)下顆粒本身的摩擦系數(shù)也大。所以，在干燥條件下吸水劑中，摩擦阻力大，從而難以流暢地遷移和在吸水劑生產(chǎn)時(shí)傳送吸水劑。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明的目的是獲得一種具有以下性能的粒狀吸水劑(1)在吸收水分，甚至在含濕量為0-20％(質(zhì)量)的干燥條件下粒狀吸水劑具有優(yōu)異的流動(dòng)性，且在其生產(chǎn)和輸送時(shí)容易裝卸此粒狀吸水劑；(2)粒狀吸水劑在其生產(chǎn)輸送時(shí)受到機(jī)械撞擊時(shí)其性能及流動(dòng)性下降不多；(3)粒狀吸水劑的吸水性能穩(wěn)定、優(yōu)良。
由于對(duì)上述問(wèn)題作了認(rèn)真研究，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)粒狀吸水劑形成在諸如尿布那樣的吸收用品中時(shí)在吸收水分情況下能夠有很好的流動(dòng)性，且當(dāng)受到機(jī)械沖擊時(shí)能保持吸水性，并且如果使用的粒狀吸水劑包含(1)特定量的其表面交聯(lián)的吸水樹(shù)脂顆粒，并具有特定的粒度分布，(2)特定量的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，其分子含7個(gè)或7個(gè)以上碳原子，則可獲得優(yōu)異的吸水性能。此外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)除了有優(yōu)異的吸水性能外，還可通過(guò)使用具有特定參數(shù)的粒狀吸水劑防止在生產(chǎn)粒狀吸水劑作為吸收用品的過(guò)程中的損傷而使吸水性能下降。
即，本發(fā)明的粒狀吸水劑以吸水樹(shù)脂為主要成分，該吸水樹(shù)脂中的聚合物通過(guò)不飽和單體聚合而成且有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于吸水樹(shù)脂是一種在其表面有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的粒狀吸水樹(shù)脂，粒狀吸水劑包含不小于90％質(zhì)量及不大于100％粒狀吸水劑質(zhì)量的顆粒，其粒徑為不小于106um及小于850um(106-850um)，粒狀吸水樹(shù)脂還包括占吸水樹(shù)脂總質(zhì)量0.001％-10％(質(zhì)量)的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，其分子至少包括7個(gè)碳原子。
此外，本發(fā)明的粒狀吸水劑可以吸水樹(shù)脂為主要成分，其中的聚合物由不飽和單體聚合而成且有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于該吸水樹(shù)脂是在其表面有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的粒狀吸水樹(shù)脂，粒狀吸水樹(shù)脂還包括占吸水樹(shù)脂總質(zhì)量0.001％-10％(質(zhì)量)的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，其分子含有不少于7個(gè)碳原子，其吸濕流動(dòng)性指數(shù)的范圍為90％-100％質(zhì)量(不小于90％質(zhì)量至不大于100％質(zhì)量)。
此外，本發(fā)明的粒狀吸水劑可以吸水樹(shù)脂為主要成分，其中的聚合物由不飽和單體聚合而成且有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于該吸水樹(shù)脂是在其表面有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的粒狀吸水樹(shù)脂，其吸濕流動(dòng)性指數(shù)X的范圍為90％-100％(質(zhì)量)，由下式(1)定義的吸濕流動(dòng)性保留指數(shù)不低于0.95，吸濕流動(dòng)性保留指數(shù)＝Y(jié)/X…(式1)，其中X是吸濕流動(dòng)性指數(shù)，而Y是粒狀吸水劑受預(yù)定的沖擊后的吸濕流動(dòng)性指數(shù)此外，本發(fā)明的粒狀吸水劑可以是以吸水樹(shù)脂為主要成分的粒狀吸水劑，在此吸水樹(shù)脂中聚合物由不飽和單體聚合而成且為交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于本吸水樹(shù)脂由顆粒組成，當(dāng)粒狀吸水劑浸泡在2.06KPa壓力下的0.9％(質(zhì)量)NaCl水溶液中時(shí)每粒顆粒的形狀既非球形初級(jí)粒子又非橢圓形初級(jí)粒子的形狀，其在壓力下的吸收能力不低于20g/g；最大插入負(fù)荷是插入件插到粒狀吸水劑的預(yù)定深度時(shí)所需要的最大負(fù)荷，此值為0-1000克重(不小于0克重及不大于1000克重)，插入功是插入件插到粒狀吸水劑的預(yù)定深度時(shí)所做的功，此值為0-1000克重×mm。
此外，本發(fā)明的粒狀吸水劑可以是以吸水樹(shù)脂為主要成分的粒狀吸水劑，在此吸水樹(shù)脂中聚合物由不飽和單體聚合而成且為交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于本吸水樹(shù)脂由顆粒組成，當(dāng)粒狀吸水劑浸泡在2.06KPa壓力下的0.9％(質(zhì)量)NaCl水溶液中時(shí)每粒顆粒的形狀既非球形初級(jí)粒子又非橢圓形初級(jí)粒子的形狀，其在壓力下的吸收能力不低于20g/g；插入功是插入件插到粒狀吸水劑的預(yù)定深度時(shí)所做的功，此值為0-5000克重×mm；而恢復(fù)指數(shù)是(i)重插功，即在插入件插到粒狀吸水劑預(yù)定深度后拔出并再插入所做的功，與(ii)插入功之比，其值不小于55％。
根據(jù)上述安排，可提供一種粒狀吸水劑，它能防止在吸濕時(shí)發(fā)生堵塞或結(jié)塊，且具有較好的粉末流動(dòng)性，而且容易處理。此外，根據(jù)本發(fā)明可防止在(i)生產(chǎn)粒狀吸水劑和應(yīng)用該粒狀吸水劑生產(chǎn)吸收用品的設(shè)備，(ii)生產(chǎn)步驟，及(iii)粒狀吸水劑輸送和生產(chǎn)時(shí)使用的管路等中引起加工損傷。因而可提供一種高級(jí)的吸收用品，且較容易設(shè)計(jì)在吸收用品中使用的粒狀吸水劑的數(shù)量以達(dá)到要求的吸收量。
下面的說(shuō)明充分闡明本發(fā)明的其它目的，特征和優(yōu)異之處。此外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可參照隨后的詳細(xì)說(shuō)明及附圖得到闡明。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是一透視圖，示意說(shuō)明用于測(cè)量最大插入載荷、插入功、及插入深度的測(cè)量?jī)x器的布局。
圖2是一正視圖，示出測(cè)量?jī)x器上提供的壓縮器的重要部分。
圖3是一正視圖，示出壓縮器上提供的插入測(cè)頭。
圖4所示曲線是在插入測(cè)頭的各測(cè)入深度下插入測(cè)頭插進(jìn)粒子層所需載荷的變化的一例。
圖5是一示意圖，示出恢復(fù)指數(shù)的測(cè)量方法。
本發(fā)明最佳實(shí)施方式下面根據(jù)本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明粒狀吸水劑及應(yīng)用它制成的吸收用品。雖然本發(fā)明對(duì)各種修改及其它形式是容許的，但在下面作為例子對(duì)特定實(shí)施例作說(shuō)明。應(yīng)理解，本發(fā)明并不打算局限于這些公開(kāi)的特定形式，相反，本發(fā)明包括一切由附屬權(quán)利要求確定的本發(fā)明范圍內(nèi)的修改，等價(jià)物和替換物。
本發(fā)明的粒狀吸水劑用于吸收水、各種水溶液，及諸如尿、血等水成液，并且在粒狀吸水劑所包含全部成分中作為主要成分的吸水樹(shù)脂的純樹(shù)脂成分質(zhì)量占吸水樹(shù)脂固體組分質(zhì)量的80％，90％或更多。粒狀吸水劑包括吸水樹(shù)脂和有機(jī)酸的多價(jià)金屬鹽(以下叫做有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽)，而且還包括不同于吸水樹(shù)脂和有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的化合物(以下稱其它化合物)。
有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽添加到粒狀吸水劑中使粒狀吸水劑具有特殊性能，因此，粒狀吸水劑作為粉末有優(yōu)異的流動(dòng)性，當(dāng)受到機(jī)械沖擊時(shí)在干燥狀態(tài)和吸濕狀態(tài)下有優(yōu)異的吸收性能。
以下詳細(xì)說(shuō)明(i)本發(fā)明粒狀吸水劑所含吸水樹(shù)脂，(ii)有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，(iii)粒狀吸水劑，(iv)可顯示優(yōu)異吸收性能和作為粉末有優(yōu)異流動(dòng)性時(shí)的參數(shù)，及(v)利用該粒狀吸水劑的吸收用品。注意，在本說(shuō)明書(shū)中，“質(zhì)量”和“重量”是同義的。
本發(fā)明的吸水樹(shù)脂是一種交聯(lián)的聚合物，它具有水溶脹性及水不溶解性，因而能形成水凝膠。在此，水溶脹性是這樣一種性能，即將吸水樹(shù)脂浸泡在離子交換水中，物質(zhì)具有吸收水成液總量為其自身重量5倍，甚至50-100倍的性能。此外，水不溶解性是這樣一種性能，即在具有此性能的吸水樹(shù)脂中，包含的質(zhì)量基本上是非交聯(lián)的可溶于水成分的0-50％，。較好為0-30％，更好為0-25％，最好為0-15％。如何測(cè)量水溶脹性及水不溶解性的方法在以后描述的例子中專門定義。
本發(fā)明交聯(lián)聚合物是一種為了有更好吸收性能，將不飽和單體聚合制成的聚合物中有交聯(lián)結(jié)構(gòu)(以下叫內(nèi)交聯(lián)結(jié)構(gòu))的聚合物。此外，本發(fā)明吸水樹(shù)脂可受到這樣一種表面交聯(lián)處理，即吸水樹(shù)脂顆粒表面發(fā)生交聯(lián)或不發(fā)生表面交聯(lián)處理。為了得到優(yōu)異的吸收性能，最好做表面交聯(lián)處理。注意，在下文中，未作表面交聯(lián)處理的吸水樹(shù)脂有時(shí)叫做吸水樹(shù)脂前身。
由交聯(lián)聚合物構(gòu)成的吸水樹(shù)脂的例子包括局部中和的聚丙烯酸聚合物，水解的淀粉-丙烯腈接枝聚合物，淀粉-丙烯酸接枝聚合物，皂化的醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物，水解的丙烯腈共聚物或水解的丙烯酰胺共聚物、或交聯(lián)的丙烯腈共聚物或交聯(lián)的丙烯酰胺共聚物，具有羧基的交聯(lián)變性聚乙烯醇，交聯(lián)的異丁烯-馬來(lái)酸酐共聚物，等等。上列的樹(shù)脂可單獨(dú)應(yīng)用，也可二種或二種以上樹(shù)脂聯(lián)合應(yīng)用。最好使用局部中和的聚丙烯酸聚合物。
由交聯(lián)聚合物構(gòu)成的吸水樹(shù)脂用不飽和單體聚合與交聯(lián)制成且按要求作表面交聯(lián)處理。以下解釋不飽和單體，交聯(lián)單體，聚合引發(fā)劑，及用來(lái)生產(chǎn)吸水樹(shù)脂的不飽和單體的生產(chǎn)方法(聚合法，干燥處理、表面交聯(lián)處理)。
<不飽和單體>
作為本發(fā)明粒狀吸水劑所含吸水樹(shù)脂制造時(shí)使用的不飽和單體，最好采用可獲得要求的交聯(lián)聚合物的單體。
例如，當(dāng)交聯(lián)聚合物是局部中和的聚丙烯酸聚合物時(shí)，最好以丙烯酸及/或其鹽(中和的丙烯酸)為主要成分。而且，(i)丙烯酸及/或其鹽，和(ii)另一單體可聯(lián)合使用作為共聚物組分。這樣可給予作為成品的吸水樹(shù)脂以吸水性能和特殊性能，如抗菌性和除臭性，并且可得到低價(jià)位的吸水樹(shù)脂。
作為一種共聚物組分，上述另一不飽和單體的例子包括可溶于水或憎水的不飽和單體等，如甲基丙烯酸、馬來(lái)酸(或馬來(lái)酸酐)、富馬酸、丁烯酸、衣康酸、乙烯基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸酯、(甲基)丙烯氧代烷烴磺酸及其堿金屬鹽、其銨鹽、N-乙烯基-2-吡啶酮、N-乙烯基乙酰胺、(甲基)丙烯酰胺、N-異丙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、異丁烯、月桂基(甲基)丙烯酸酯、及其它。
注意，當(dāng)單體是一有酸根的不飽和單體作為不飽和單體與另一不飽和單體與丙烯酸及/或其鹽聯(lián)合使用時(shí)，其鹽可以是堿金屬鹽、堿土金屬鹽、或銨鹽。另一方面，鈉鹽或鉀鹽比其它鹽好，因?yàn)?i)鈉鹽和鉀鹽工業(yè)上容易獲取，(ii)鈉鹽和鉀鹽無(wú)害，(iii)鈉鹽及/或鉀鹽的使用給予得到的吸水樹(shù)脂較好性能且有其它優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)上述另一不飽和單體被附加使用時(shí)，非丙烯酸(鹽)的單體的摩爾數(shù)為得到吸水樹(shù)脂所使用的全部不飽和單體的摩爾總數(shù)之比較好為0-30％，更好是0-10％，最好是0-5％。換言之，作為主要成分的丙烯酸及其鹽的摩爾總數(shù)與為獲得吸水樹(shù)脂所使用的全部不飽和單體的摩爾總數(shù)之比為70-100％，較好是90-100％，最好是95-100％。
此外，當(dāng)交聯(lián)聚合物是局部中和的聚丙烯酸聚合物時(shí)，局部中和的聚丙烯酸酯的構(gòu)成單元最好按下述不飽和單體包括0-50％(摩爾)的丙烯酸、100-50％的丙烯酸酯(丙烯酸與丙烯酸酯之和為100％或以下)。更可取的是，局部中和的聚丙烯酸的組成單元如下不飽和單體包括10-40％(摩爾)的丙烯酸和90-60％的丙烯酸酯。換言之，等于丙烯酸酯與丙烯酸及丙烯酸酯總和的摩爾比率的中和比例最好是50-100％(摩爾)，中和比例為60-90％(摩爾)更好。
丙烯酸鹽的制備可以在單體聚合前將單體丙烯酸中和，或在聚合時(shí)和聚合后使丙烯酸中和。鹽可用這些方法的聯(lián)合應(yīng)用制成。此外丙烯酸的鹽可由丙烯酸與丙烯酸酯混合制成。
<單聯(lián)單體(內(nèi)交聯(lián)劑)>
本發(fā)明的吸水樹(shù)脂是一種具有內(nèi)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的交聯(lián)聚合物。當(dāng)吸水樹(shù)脂具有水不溶解性和水溶脹性時(shí)，它被認(rèn)為具有內(nèi)交聯(lián)結(jié)構(gòu)。因此，吸水樹(shù)脂的內(nèi)交聯(lián)結(jié)構(gòu)可通過(guò)使不飽和單體自交聯(lián)而不用交聯(lián)單體來(lái)制造。但更好方法是將不飽和單體與交聯(lián)單體共聚合或反應(yīng)來(lái)獲得吸水樹(shù)脂。在此，起內(nèi)交聯(lián)作用的交聯(lián)單體在其一個(gè)分子中具有二個(gè)或二個(gè)以上可聚合的不飽和團(tuán)，或具有二個(gè)或二個(gè)以上的反應(yīng)基。
這種內(nèi)交聯(lián)劑的例子包括N，N’-亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、甘油丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷改性的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、聚氰酸三烯丙酯、異氰尿酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、胺三烯丙酯、聚(甲基)烯丙氧基烷烴、(聚)乙二醇二環(huán)氧甘油醚、甘油二環(huán)氧甘油醚、乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、丙三醇、季戊四醇、亞乙基二酰胺、碳酸亞乙酯、碳酸丙酯、聚乙烯亞胺、及縮水甘油(甲基)丙烯酸酯等。
這些內(nèi)交聯(lián)劑既可單獨(dú)應(yīng)用，也可以二種或二種以上適當(dāng)組合應(yīng)用。這些內(nèi)交聯(lián)劑既可一次也可分劑量添加到反應(yīng)系中。當(dāng)使用一種或多種內(nèi)交聯(lián)劑時(shí)，考慮到吸水制品的吸收特性或其它性能，包括二種以上可聚合不飽和基團(tuán)的交聯(lián)單體總是用于聚合作用。
為了達(dá)到要求的吸水樹(shù)脂的性能，內(nèi)交聯(lián)劑的用量占為獲得吸水樹(shù)脂所用全部不飽和單體的摩爾總數(shù)的0.001-2％，占0.005-0.5％較好，0.01-0.2％更好，0.03-0.15％特好。當(dāng)添加的內(nèi)交聯(lián)劑量小于0.001％(摩爾)，或當(dāng)大于2％(摩爾)時(shí)，有可能獲得的吸水性能不夠，因而不優(yōu)選。
當(dāng)內(nèi)交聯(lián)劑用于在吸水樹(shù)脂內(nèi)部形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)，內(nèi)交聯(lián)劑可以在不飽和單體的聚合之前，之中或之后添加到反應(yīng)系統(tǒng)中，也可在不飽和單體或聚合物中和之后進(jìn)行。
<聚合引發(fā)劑>
本發(fā)明的吸水樹(shù)脂可在不飽和單體聚合時(shí)使用聚合引發(fā)劑獲得。作為聚合引發(fā)劑，可使用例如自由基聚合引發(fā)劑，如過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉、過(guò)乙酸鉀、過(guò)乙酸鈉、過(guò)碳酸鉀、過(guò)碳酸鈉、叔丁基過(guò)氧化氫、過(guò)氧化氫、及偶氮雙(2-脒基-丙烷)二氫氯化物；也可使用光聚合引發(fā)劑，如2-羥基-2-甲基-1-苯基乙烷-1-酮。
聚合引發(fā)劑的量通常占為獲得吸水樹(shù)脂使用的全部不飽和單體的摩爾總數(shù)的0.001-2％，最好是0.01-0.1％。如果聚合引發(fā)劑小于0.001％(摩爾)，則單體未反應(yīng)量和剩余物(剩余量)提高。另一方面，如果聚合引發(fā)劑的量大于2％(摩爾)，則難以控制聚合反應(yīng)。因此，聚合引發(fā)劑的量既不能小于0.001％(摩爾)，也不能大于2％(摩爾)。
<吸水樹(shù)脂的生產(chǎn)方法>
(聚合法)為了單體(不飽和單體、另外的不飽和單體、交聯(lián)聚合物等)的聚合以獲得本發(fā)明的吸水樹(shù)脂，可以實(shí)施本體聚合或沉淀聚合。但考慮到吸水樹(shù)脂的性能，聚合的可控性，及溶脹凝膠的吸收特性，更好的聚合方法是應(yīng)用單體水溶液的水相聚合和反相懸浮聚合。
當(dāng)使用單體水溶液時(shí)，水溶液中單體(以下稱“單體水溶液”)的濃度根據(jù)溶液溫度，單體種類決定，因而不限定任何具體值。但此濃度在10-70％(質(zhì)量)為好，20-60％(質(zhì)量)更好。
單體聚合可使用上述的聚合引發(fā)劑引發(fā)。除了聚合引發(fā)劑外，活化能射線，如紫外光、電子射線、γ射線，可單獨(dú)應(yīng)用，或與聚合引發(fā)劑一起使用。注意，聚合引發(fā)溫度可根據(jù)使用的聚合引發(fā)劑種類按需選用。但較好的聚合反應(yīng)引發(fā)溫度為15℃-130℃，20-120℃更好。如果聚合引發(fā)溫度超出此范圍，有可能增加單體剩余量或過(guò)量自交聯(lián)發(fā)生，導(dǎo)致吸水樹(shù)脂的吸水性能差。
反相懸浮聚合這種聚合方法是將單體水溶液懸浮在憎水有機(jī)溶劑中。例如，反相懸浮聚合在美國(guó)專利4093776，4367323，4446261，4683274及5244735中有描述。
此外，水相聚合這種聚合方法是用單體水溶液完成聚合，不用懸浮溶液。例如，水相聚合可見(jiàn)文件，如美國(guó)專利4625001，4873299，4286082，4973632，4985518，5124416，5250640，5264495，5145906，及5380808，及文件，如歐洲專利0811636，0955086及0922717。注意，在作水相聚合時(shí)可按需要使用非水溶劑。一起使用的溶劑種類不受特別限制。
因此，由于使用單體和按每個(gè)文件例舉的聚合方法說(shuō)明的聚合引發(fā)劑，可獲得本發(fā)明的吸水樹(shù)脂。
(干燥)通常，根據(jù)上述聚合方法對(duì)單體進(jìn)行聚合所獲的聚合物是一種做成含水凝膠的交聯(lián)聚合物(含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物)。必要時(shí)將含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物干燥。注意，特別在作可溶于水的聚合反應(yīng)時(shí)，交聯(lián)聚合物通常在含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物干燥之前或之后進(jìn)行粉碎。
當(dāng)干燥方法采用熱風(fēng)干燥時(shí)，熱風(fēng)溫度為60-250℃，100-220℃為好，120-200℃更好。干燥多久(干燥時(shí)間)取決于聚合物的表面積和含濕量有多少以及使用的干燥器類型，因此根據(jù)需要，干燥時(shí)間這樣來(lái)設(shè)定，以致聚合物在干燥后具有設(shè)計(jì)的含濕量，舉例說(shuō)，干燥時(shí)間可按需要設(shè)定在1分鐘-5小時(shí)的范圍內(nèi)。
吸水樹(shù)脂通過(guò)干燥能達(dá)到的含濕量不加特別限制(作為在此使用的術(shù)語(yǔ)，“含濕量”定義為吸水樹(shù)脂的含水量，以1g吸水樹(shù)脂在180℃下干燥3小時(shí)后的失重與干燥前吸水樹(shù)脂質(zhì)量之比計(jì)量)。但為了使以吸水樹(shù)脂為主要成分的本發(fā)明粒狀吸水劑有較好性能，最好控制含濕量，使聚合物處于粉末形態(tài)且甚至在室溫下可以流動(dòng)。這就是說(shuō)，吸水劑的含濕量一般為0-30％(質(zhì)量)，0-20％較好，0-15％更好，0.3-15％還要好，0.5-10％特別好。(作為在此使用的術(shù)語(yǔ)，“含濕量”定義為吸水樹(shù)脂的含水量，由1g吸水樹(shù)脂在180℃下干燥3小時(shí)后的失重與干燥前吸水樹(shù)脂質(zhì)量之比計(jì)量)。因此，最好通過(guò)使含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物干燥來(lái)獲得吸水樹(shù)脂，從而使得到的吸水劑的含濕量在上述范圍內(nèi)。
注意，當(dāng)用反相懸浮聚合法進(jìn)行聚合時(shí)，聚合反應(yīng)后獲得的含水凝膠形的交聯(lián)聚合物可以按下述干燥而不必粉碎。含水凝膠形的交聯(lián)聚合物分散在如己烷等的碳?xì)浠衔锏挠袡C(jī)溶劑中，并且用共沸法干燥，使含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物的含濕量在40％(質(zhì)量)或以下，最好在30％(質(zhì)量)以下。此后，含水凝膠形式的交聯(lián)聚合物通過(guò)傾析或揮發(fā)分離出來(lái)，從而獲得本發(fā)明的吸水樹(shù)脂。注意，從有機(jī)溶劑分離出來(lái)的吸水樹(shù)脂可以按需要作進(jìn)一步干燥。
只要能獲得設(shè)計(jì)的含濕量，干燥方法不受特別限制，并且可采用各種方法。詳細(xì)說(shuō)，這里能夠采用的干燥方法為熱力干燥、熱風(fēng)干燥、在低壓下干燥、紅外干燥、微波干燥、通過(guò)與疏水有機(jī)溶劑共沸的干燥、利用高溫蒸氣的高濕度干燥，及其它干燥方法。
(表面交聯(lián)處理)如上所述，本發(fā)明的吸水樹(shù)脂可通過(guò)進(jìn)行交聯(lián)聚合和干燥并按需要作粉碎處理獲得，最好對(duì)吸水樹(shù)脂的表面做交聯(lián)處理(補(bǔ)充交聯(lián))以便在吸水樹(shù)脂表面附近提高交聯(lián)密度，因而改進(jìn)吸水樹(shù)脂的性能。下文中，未作表面交聯(lián)處理的吸水樹(shù)脂叫做吸水樹(shù)脂前身，以便與表面已經(jīng)交聯(lián)的吸水樹(shù)脂區(qū)分開(kāi)來(lái)。注意，本發(fā)明的吸水樹(shù)脂是吸水樹(shù)脂前身及/或表面已交聯(lián)的吸水樹(shù)脂。
有各種表面交聯(lián)劑可用于表面的交聯(lián)。為使獲得的吸水樹(shù)脂有較好性能，最好采用一種，二種或多種下列交聯(lián)劑(a)多價(jià)酒精化合物，(b)環(huán)氧化合物，(c)多價(jià)胺化合物，(d)多價(jià)胺化合物與鹵化環(huán)氧化合物的凝聚品，(e)噁唑烷化合物，(f)單、雙、多噁唑烷化合物，(g)多價(jià)金屬鹽，(h)碳酸亞烴酯化合物，(i)其它。
更詳細(xì)說(shuō)，最好應(yīng)用美國(guó)專利6,228,930，6,071,976，6,254,990中所列的表面交聯(lián)劑。既，表面交聯(lián)劑可以是(a)多價(jià)酒精化合物，如乙二醇、二乙二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、一丙二醇，1，3-丙二醇、二丙二醇、2，3，4-三甲基-1，3-戊二醇，聚丙二醇、丙三醇、甘油聚合物、2-丁烯-1，4-二醇，1，4-丁二醇，1，3-丁二醇，1，5-戊二醇，1，6-己二醇，1，2環(huán)己烷二甲醇，等；(b)環(huán)氧化合物，如乙二醇二環(huán)氧甘油醚，縮水甘油，等；(c)多價(jià)胺化合物，如1，2-乙二胺，二亞乙基三胺，三亞乙基四胺，四亞乙基五胺，五亞乙基六胺，聚乙烯亞胺，多胺聚酰胺等；(d)鹵代環(huán)氧化合物，如表氯醇、表溴醇、α-甲基表氯醇，等；(e)多價(jià)胺化合物與鹵代環(huán)氧化合物的凝聚品；(f)噁唑烷酮化合物，如2-噁唑烷酮等；(g)碳酸亞烴酯化合物，如碳酸亞乙酯等；(h)其它。
為使吸水樹(shù)脂有較好性能，最好使用這些交聯(lián)劑中的至少一種多價(jià)酒精。使用的多價(jià)酒精有2-10個(gè)碳原子較好，最好3-8個(gè)碳原子。
表面交聯(lián)用量取決于使用哪種表面交聯(lián)劑，或吸水樹(shù)脂前身與表面交聯(lián)劑互相結(jié)合的方式。相對(duì)于100份吸水樹(shù)脂前身質(zhì)量，表面交聯(lián)劑的量較好為0.001-10份(質(zhì)量)，最好為0.001-5份(質(zhì)量)。
在作表面交聯(lián)處理時(shí)，最好水與表面交聯(lián)劑一起使用。這時(shí)用水量取決于使用的吸水劑前身的含濕量有多少。通常，相對(duì)于100份吸水樹(shù)脂前身質(zhì)量，用水量為0.5-20份，最好為0.5-10份。
可以使用非水的親水有機(jī)溶劑，可以使用水與親水有機(jī)溶劑的混合溶劑。相對(duì)于100份吸水樹(shù)脂前身的質(zhì)量，親水有機(jī)溶劑或混合溶劑的用量為0-10份，0-5份為好，0-3份更好。
各種方法適用于添加表面交聯(lián)劑，下述的混合方法較好事先將表面交聯(lián)劑與水及/或親水有機(jī)溶劑按要求混合，再將混合物滴入吸水樹(shù)脂前身。以下方法更好先將表面交聯(lián)劑與水及/或親水有機(jī)溶劑按要求混合，混合物噴到吸水樹(shù)脂前身。噴射的液滴平均直徑以0.1-300μm為好，1-200μm更好。
至于用于混合吸水樹(shù)脂前身、表面交聯(lián)劑及水或親水有機(jī)溶劑的混合機(jī)，該混合機(jī)最好混合功率大，以便使這些化合物混合得均勻徹底。用作本混合器的例子是圓柱形混合機(jī)、夾壁式錐形混合機(jī)、高速攪拌機(jī)、V形混合機(jī)、螺帶式摻混機(jī)、螺桿混合機(jī)、雙臂式捏合機(jī)、壓碎型捏合機(jī)、滾筒攪拌機(jī)、氣流混合機(jī)、湍流增強(qiáng)器、間歇式勒迪格混合機(jī)，連續(xù)式勒迪格混合機(jī)及其它裝置。
表面交聯(lián)劑及吸水樹(shù)脂全身混合后，最好將吸水樹(shù)脂作熱處理。熱處理的條件是吸水樹(shù)脂前身或用于進(jìn)行熱處理的加熱介質(zhì)的溫度范圍為100-250℃，150-250℃更好；熱處理的加溫時(shí)間為1分鐘-2小時(shí)。加熱溫度與加熱時(shí)間的適當(dāng)組合的例子是(a)180℃，0.1-1.5小時(shí)；(b)200℃，0.1-1小時(shí)。
注意，當(dāng)用反相懸浮聚合法制備吸水樹(shù)脂前身時(shí)，獲得的吸水樹(shù)脂，其表面最好已經(jīng)通過(guò)將表面交聯(lián)劑分散在反相懸浮聚合使用的疏水有機(jī)溶劑中而發(fā)生交聯(lián)，以致在共沸干燥之中及/或之后含水凝膠形成的交聯(lián)聚合物的含濕量不大于50％(質(zhì)量)，不大于40％較好，不大于30％更好。
根據(jù)要求做表面交聯(lián)處理所獲得的本發(fā)明的吸水樹(shù)脂做成具有特殊粒度的顆粒，以便在吸濕情況下有流動(dòng)性(抗結(jié)塊)且能耐機(jī)械沖擊，以致機(jī)械沖擊不會(huì)在吸水能力方面有太大的損失和在吸濕時(shí)有流動(dòng)性。詳細(xì)說(shuō)，在本發(fā)明的吸水樹(shù)脂中，粒狀吸水劑所含吸水樹(shù)脂中，90-100％(質(zhì)量)的吸水樹(shù)脂最好，其粒徑為106～850μm；60％以上的吸水樹(shù)脂，其粒徑不小于300μm。在粘狀吸水劑所含的吸水樹(shù)脂中，95-100％(質(zhì)量)的吸水樹(shù)脂的粒徑在106～850μm之間更好。98-100％(質(zhì)量)的吸水樹(shù)脂粒徑在106～850μm最好。此外，在粘狀吸水劑所含全部吸水樹(shù)脂中，65-100％(質(zhì)量)的吸水樹(shù)脂粒徑不小于300μm為好，70-100％的吸水樹(shù)脂粒徑不小于300μm更好，75-100％的吸水樹(shù)脂粒徑不小于300μm特別好。
此外，吸水樹(shù)脂的質(zhì)量(重量)平均粒徑在200～700μm為好，300～600μm較好，400～500μm更好。此外，就吸水樹(shù)脂的粒度分布而言，表示均勻性的對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差(σζ值)在0-0.40范圍為好，0-0.35較好，0-0.30最好。
在粒徑大于850μm的吸水樹(shù)脂的含量超過(guò)粒狀吸水劑所含全部吸水樹(shù)脂的10％的情況下，如果用作衛(wèi)生材料，如尿布，該吸水樹(shù)脂的就有異物的感覺(jué)，使使用者感到不舒服，例如感到粗糙。此外，在粒徑小于106μm的吸水樹(shù)脂含量超過(guò)粒狀吸水劑所含吸水樹(shù)脂10％(質(zhì)量)的情況下，以及在對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差σζ大于0.40的情況下，就出現(xiàn)下列的問(wèn)題壓力下的吸收能力大受影響；吸濕時(shí)流動(dòng)性變差；在吸水樹(shù)脂及衛(wèi)生材料(如尿布)生產(chǎn)時(shí)有粉末而使工作條件變壞；由于粒度分布較寬而使離析增多；因此前面的規(guī)定不好。
根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽其分子有7個(gè)以上的碳，且用非堿金屬鹽，包括脂肪酸，石油酸和多元酸制造。
構(gòu)成有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的有機(jī)酸可以是任何一種組成有多價(jià)金屬鹽的有機(jī)物。較好的例子包括有機(jī)羧酸，有機(jī)磺酸，及有機(jī)亞磺酸。它們之中特別好的是有羧基的有機(jī)羧酸。有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽有7個(gè)以上的碳，7-20個(gè)較好，12-20個(gè)碳更好。
使用分子中碳原子少于7個(gè)的有機(jī)酸不可取，因?yàn)檫@樣有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽在水中的溶解度高且用于紙尿布、吸收品時(shí)可能溶解到吸收的液體中，如尿和血液。此外，應(yīng)用草酸、檸檬酸、或分子中碳原子個(gè)數(shù)少于7的其它酸會(huì)在機(jī)械沖擊下出現(xiàn)吸收特性差的問(wèn)題，因?yàn)樯傻挠袡C(jī)酸多價(jià)金屬鹽硬度高。為了安全起見(jiàn)，最好不用草酸。
有機(jī)羧酸是飽和或不飽和的有機(jī)羧酸或芳香羧酸。有機(jī)羧酸除了羧酸外可以有替代基團(tuán)，例如羥基和鹵族。同樣，有機(jī)羧酸，每個(gè)分子可含二個(gè)以上羧基。此外，有機(jī)羧酸可以是每個(gè)分子含很多羧基的多價(jià)羧酸，但有機(jī)羧酸最好是一元羧酸。
詳細(xì)地說(shuō)，有機(jī)羧酸的例子包括長(zhǎng)鏈和支鏈的脂肪酸，如己酸、辛酸、辛炔酸酯，癸酸、月桂酮酸，肉豆蔻醚酸、棕櫚酸、油酸、及硬脂酸；石油酸，如苯甲酸、肉豆蔻醚酸、環(huán)烷酸，萘甲酸、及萘氧基乙酸；和多元酸，如聚甲基丙烯酸及聚磺酸，這些酸中特別優(yōu)選的是脂肪酸，如己酸、辛酸、辛炔酸酯、癸酸、月桂酮酸，肉豆蔻醚酸、棕櫚酸、油酸、硬脂酸、牛脂肪酸，蓖麻固化脂肪酸；及分子中沒(méi)有不飽和鍵的脂肪酸(長(zhǎng)鏈飽和脂肪酸)，如己酸、辛酸、癸酸、月桂酮酸、肉豆蔻醚酸、棕櫚酸、及硬脂酸。最好的是分子中有12-20碳的沒(méi)有不飽和鍵的長(zhǎng)鏈脂肪酸(長(zhǎng)鏈飽和脂肪酸)，月桂酮酸、肉豆蔻醚酸、棕櫚酸、及硬脂酸。分子中有不飽和鍵的脂肪酸并不優(yōu)選，因?yàn)榈玫降牧钗畡┛赡茏兩?，有氣味，并且在加熱或在貯存中氧化時(shí)出現(xiàn)不希望發(fā)生的現(xiàn)象。
構(gòu)成有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的金屬鹽未加任何特殊限制金屬鹽可以是任何一種非堿性金屬鹽，如堿土金屬鹽及過(guò)渡金屬鹽。容易得到的是鋇鹽、鈣鹽、鎂鹽、鋁鹽、及鋅鹽。這些鹽中特別優(yōu)選的是鈣鹽、鎂鹽、鋅鹽、及鋁鹽。
因此，有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的特例包括月桂酸鈣、月桂酸鎂、月桂酸鋅、月桂酸鋁、肉豆蔻酸鈣、肉豆蔻酸鎂、肉豆蔻酸鋁、肉豆蔻酸鋅、棕櫚酸鈣、棕櫚酸鎂、棕櫚酸鋁、棕櫚酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、和硬脂酸鋁。
此外，有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽可部分構(gòu)成氫氧化物等，更具體地說(shuō)具有由(有機(jī)酸)xMn+(OH)n-x所代表的鹽結(jié)構(gòu)，式中Mn+是有+n電荷的金屬離子形式，x是1至n的整數(shù)，n是2以上的整數(shù)。
有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽可以任何組合組成有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽。一種有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽可單獨(dú)使用，二種以上的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽可用于混合中。
有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽不局限于所有酸根都以中和的那種，而可包含少量的有機(jī)酸及/或過(guò)量的多價(jià)金屬。它們中間應(yīng)用最多的是全部酸根(羧基)的90％以上已中和的鹽。當(dāng)然95-105％較好，98-102％更好，99-101％特好。
如果使用的有機(jī)酸是像聚丙烯酸那樣的多元酸，則其全部酸根(羧基)的95％(摩爾)以上已中和，形成有多價(jià)金屬的鹽。98％以上較好，99％以上更好。多元酸典型的重量平均分子量是10,000-5,000,000，50,000-1,000,000更好。
有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽是粒狀的，粒徑任意。通常粒徑最好小于吸水樹(shù)脂重量平均(質(zhì)量平均)粒徑。具體說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑中90％(質(zhì)量)以上的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，其粒徑為0～100μm，0.01～50μm較好，0.01～10μm更好。
此外，有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的熔點(diǎn)范圍以20～250℃為好，40～250℃較好，50～250℃更好。在這個(gè)范圍中，60～250℃特別優(yōu)選，70～250℃更優(yōu)選，80～250℃最優(yōu)選。如果有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的熔點(diǎn)是250℃或以上，則有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽不可能粘牢在吸水樹(shù)脂表面上，大量有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽可能從吸水樹(shù)脂上剝落。熔點(diǎn)低于20℃也不可取，因?yàn)橹瞥傻牧钗畡┝鲃?dòng)性差，難以裝卸。
這就是說(shuō)，在吸水劑的工業(yè)應(yīng)用中，吸水劑的儲(chǔ)料斗、輸送管道、計(jì)量料箱等通常在30～80℃下加溫，以防吸水劑吸收濕氣。
典型的傳統(tǒng)添加劑，如聚乙二醇及表面活化劑，都是用來(lái)改進(jìn)吸濕時(shí)或含水量低于20％(質(zhì)量)時(shí)粉末的性能，尤其是流動(dòng)性的，它們的熔點(diǎn)大多較低，或玻璃轉(zhuǎn)化溫度低。這些吸水劑在室溫下流動(dòng)性特好。然而，在制造吸水劑及尿布時(shí)制造設(shè)備及輸送管道中濕度高的情況下添加劑開(kāi)始溶化，降低了吸水劑粉末的流動(dòng)性并難以裝卸這些吸水粉末。相反，本發(fā)明使用有上述熔點(diǎn)的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，因此在工業(yè)上應(yīng)用的高濕度時(shí)吸水劑的裝卸不會(huì)有困難。
有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的熔點(diǎn)可以測(cè)量，或從出版物中取其值，如Kaga Ku DaiJiten(化工技術(shù)百科全書(shū)，由化工技術(shù)百科全書(shū)編委會(huì)編輯，Kyoaitsu ShuppanCo.，Ltd出版)。例如，硬脂酸鋅的熔點(diǎn)為128-130℃，硬脂酸鋁為103℃，硬脂酸鈣為180℃，硬脂酸鎂為200℃。這些有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽優(yōu)選采用因?yàn)楫?dāng)用于根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑的制造時(shí)其熔點(diǎn)是合適的。熔點(diǎn)可在很寬的范圍內(nèi)調(diào)解，取決于有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的選擇。注意，在實(shí)際應(yīng)用中，有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽最好選擇大于等于根據(jù)本發(fā)明粒狀吸水劑的使用溫度。
有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽最好是不易溶解或不可溶解的，例如，有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的溶解范圍在1000毫升25℃的去離子水中為0g/l-10g/l。0g/l-5g/l較好，0g/l-2g/l更好。如果有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的溶解度超過(guò)10g/l，則有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽可能不利地熔化到吸收的液體中，如尿和血液，見(jiàn)前述。
<粒狀吸水劑的生產(chǎn)方法>
根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑只需要具有最重要的參數(shù)(見(jiàn)下述)，最好包含上述的吸水樹(shù)脂及有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，且生產(chǎn)方法不局限于任何一種特定方法。吸水劑可用下述的方法1-3之一生產(chǎn)。粒狀吸水劑中的吸水樹(shù)脂可以是其表面已經(jīng)交聯(lián)的吸水樹(shù)脂，也可以是表面尚未交聯(lián)的吸水樹(shù)脂前身，生產(chǎn)粒狀吸水劑使用的表面交聯(lián)吸水樹(shù)脂可添加表面交聯(lián)劑與有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的混合物到提前制備的吸水樹(shù)脂前身獲得。另一方面，有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽也可以與提前制備的表面交聯(lián)吸水樹(shù)脂混合。
由這些方法生產(chǎn)的根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑有其最重要的參數(shù)，如質(zhì)量平均粒徑，可溶解成分的數(shù)量，吸濕時(shí)的流動(dòng)指數(shù)(吸濕流動(dòng)指數(shù))，吸濕流動(dòng)性保持指數(shù)，壓力下的吸收能力，壓力下吸收能力保持指數(shù)，最大插入載荷，插入功，及恢復(fù)指數(shù)。詳見(jiàn)下述。
(方法1)將有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽分散在含內(nèi)交聯(lián)劑的單體溶液中，內(nèi)交聯(lián)劑用于使不飽和單體聚合，從而聚合不飽和單體。在必須制備吸水樹(shù)脂前身時(shí)產(chǎn)品要干燥和粉碎。前身的表面發(fā)生交聯(lián)，從而獲得根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑。
(方法2)添加有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽并與吸水樹(shù)脂前身混合。吸水樹(shù)脂前身的表面交聯(lián)，從而獲得粒狀吸水劑。
(方法3)使吸水劑的前身的表面交聯(lián)，以便制備表面交聯(lián)的吸水樹(shù)脂，隨后在其上添加有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽并混合，最終獲得粒狀吸水劑。
方法1中不飽和單體聚合過(guò)程中可以添加單體。方法2和3對(duì)此提供好的替代辦法，這時(shí)將有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽添加到吸水樹(shù)脂前身或表面交聯(lián)吸水樹(shù)脂上，從而有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽均勻粘附到吸水樹(shù)脂的表面。這一替代方法提供根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑，它能更好地達(dá)到此目的。換言之，在吸水樹(shù)脂前身交聯(lián)時(shí)添加有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽到其表面已經(jīng)交聯(lián)的吸水樹(shù)脂上。
通常以粉末形式提供的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽可用下述三種方法與吸水樹(shù)脂混合。(i)干混，即粉末型的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽直接與吸水樹(shù)脂混合；(ii)將有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽分散到表面交聯(lián)溶液中形成料漿，該表面交聯(lián)溶液是二種物質(zhì)的混合物，即(a)上述表面交聯(lián)時(shí)使用的表面交聯(lián)劑，(b)水及/或親水有機(jī)溶劑，以便將有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽與吸水樹(shù)脂前身混合，及(iii)將有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽分散在水及/或親水有機(jī)溶劑中形成料漿，使有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽與吸水樹(shù)脂混合。
在上述的(ii)和(iii)中有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽分散而形成料漿，致使有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽與吸水樹(shù)脂混合時(shí)，由水及/或親水有機(jī)溶劑組成的分散溶液添加的量根據(jù)吸水樹(shù)脂種類與粒度(粒徑)而有不同。例如，當(dāng)分散溶劑是水時(shí)，以吸水樹(shù)脂固體含量為100份(質(zhì)量)則標(biāo)準(zhǔn)的分散溶劑添加量不大于10份，最好為1-5份(質(zhì)量)。當(dāng)分散添加溶劑是親水有機(jī)溶劑時(shí)以吸水樹(shù)脂的固體含量為100份(質(zhì)量)，則標(biāo)準(zhǔn)的分散溶劑添加劑量不大于10份，最好0.1-5份(質(zhì)量)。
此外，有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽在分散溶劑中的分散濃度根據(jù)有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的種類，分散劑種類，形成的料漿的粘度來(lái)選擇。盡管未特別限制，其標(biāo)準(zhǔn)濃度為有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽與分散溶劑總質(zhì)量的0.001-30％，最好0.01-10％。吸水樹(shù)脂(粉末)可與室溫以上的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽混合。為了給粒狀吸水劑賦予吸水特性和在吸濕時(shí)的流動(dòng)性，典型溫度為40℃以上，40-300℃較好，50-250℃更好，60-250℃最好。
根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑，其中含有的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的數(shù)量隨吸濕時(shí)的流動(dòng)性及成品粒狀吸水劑要求的吸收特性而異。有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽含量若以吸水樹(shù)脂固體含量為100份，則為0-10份，0.001-10份為好，0.001-7份較好，0.01-5份還要好，0.01-3份更好，0.05-1份最好。如果有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽占10份(重量)以上，則吸濕情況下的流動(dòng)性及在機(jī)械沖擊下對(duì)吸水容量的下降的緩和作用均遠(yuǎn)低于預(yù)期值，因而是不經(jīng)濟(jì)的。此外，含量過(guò)高可能降低吸水容量。
任何一種平常的混合劑均可以用來(lái)混合有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽與吸水樹(shù)脂。例子包括圓柱形混合機(jī)、螺桿混合機(jī)、螺桿擠壓機(jī)、湍流增強(qiáng)器、螺旋式混合攪拌機(jī)、V型混合機(jī)、螺帶式摻混擠、雙臂式捏合機(jī)、流動(dòng)混合機(jī)、氣流混合機(jī)、旋轉(zhuǎn)盤(pán)式混合機(jī)、輾輪式混合機(jī)、及回旋式混合機(jī)?；旌纤俾孰S意。
<粒狀吸水劑的其它組分>
為了獲得各種性能，、根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑可包含迄今未提到的物質(zhì)(即吸水樹(shù)脂、有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽、內(nèi)交聯(lián)劑、聚合引發(fā)劑、表面交聯(lián)劑以外的物質(zhì))。這些附加物質(zhì)可以是不可溶的細(xì)粒，如無(wú)機(jī)粉末，及親水劑，如水，以便使吸水樹(shù)脂形成顆粒。
無(wú)機(jī)粉末的特例包括金屬氧化物，如二氧化硅及氧化鈦；硅酸(鹽)，如天然沸石及人造沸石；高嶺土；滑石；粘土；及膨脹土；它們之中最好是二氧化硅及硅酸(鹽)，尤其是平均粒徑(用柯?tīng)柼赜?jì)數(shù)器測(cè)量)在200μm以下的二氧化硅及硅酸(鹽)。
無(wú)機(jī)粉末添加到粒狀吸水劑中。其添加量取決于各成分與無(wú)機(jī)粉末的組合。無(wú)機(jī)粉末含量若以吸水樹(shù)脂固體含量為100份，則0-6份(質(zhì)量)，0.001-5份(質(zhì)量)較好，0.01-3份(質(zhì)量)更好。超出此范圍的無(wú)機(jī)粉末含量可能比有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽提供的吸收沖擊能力還強(qiáng)，因而難以防止沖擊力吸收性能的下降。
無(wú)機(jī)粉末可用任何一種方法于吸水樹(shù)脂混合。例子是干混或濕混，使兩種粉末混合在一起，其中干混更可取。
為了獲得各種功能，根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑在必要時(shí)可添加各種添加劑。添加劑的例子包括除臭劑、剎菌劑、芳香劑、發(fā)泡劑、顏料、燃料、增塑劑、粘合劑、表面活化劑、受精媒介物、氧化劑、還原劑、水、鹽、整合劑、殺菌劑、親水大分子(如聚乙二醇及聚乙烯亞胺)、疏水大分子(如石蠟)、熱塑性樹(shù)脂(如聚乙烯及聚丙烯)，及熱固性樹(shù)脂(如聚酯樹(shù)脂及尿素樹(shù)脂)。添加劑的添加量若以吸水樹(shù)脂固體含量為100份，則0-30份(質(zhì)量)，0-10份(質(zhì)量)較好，0-1份(質(zhì)量)更好。
<粒狀吸水劑的粒徑>
根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑，如上所述，包含吸水樹(shù)脂、有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽、及其它成分，必要使用不溶于水的細(xì)粒或親水溶劑等使其形成粒料。粒徑為106-850μm的顆粒最好占粘狀吸水劑質(zhì)量的90-100％，占95-100％更好，占98-100％最好。造粒時(shí)最好使粒狀吸水劑具有這些規(guī)定的粒徑。
如果粒狀吸水劑質(zhì)量的10％以上是由小于106μm的顆粒構(gòu)成，則諸如血液和尿等水溶液不能在由纖維基材和用作吸收水溶液的吸收用品的粒狀吸水劑等制備的吸收用品中很好擴(kuò)散。此外，粒狀吸水劑接觸空氣的表面積增大，導(dǎo)致粒狀吸水劑有可能溶解。反之，如果10％以上的粒狀吸水劑由大于850μm的顆粒構(gòu)成，則粒狀吸水劑的吸收速率降低，且當(dāng)作為吸收用品穿戴時(shí)皮膚上有不舒適異物感。
<粒狀吸水劑中可溶于水成分的量(溶解量)>
根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑的溶于水的數(shù)量(溶解量)應(yīng)該占粒狀吸水劑質(zhì)量的0-30％，0-25％為好，0-20％較好，0-15％更好。最好的范圍是0-10％。如果可溶量超過(guò)此范圍，則已吸收水時(shí)可溶部分便溶解在吸收物中。當(dāng)用作吸收用品的粒狀吸水劑這將導(dǎo)致不希望發(fā)生的血液和尿擴(kuò)散中止。
(粒狀吸水劑在壓力下的吸收能力)根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑在2.06kpa及/或4.83kpa壓力下的吸收能力為15g/g以上，18g/g以上為好，20g/g以上較好，23g/g以上更好，25g/g以上最好。壓力下的吸收能力最大值不受限制，越大越好?？紤]到與制造成本及其它因素的協(xié)調(diào)，最大值不超過(guò)50g/g，最好不超過(guò)45g/g。
以2.06kpa及4.83kpa的荷載來(lái)評(píng)估壓力下的吸收能力是基于以下假設(shè)，即根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑應(yīng)用于紙尿布及其它衛(wèi)生材料，受到處于平躺或坐著位置的嬰兒的載荷。
根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑在壓力下的吸收能力與粒狀吸水劑受到?jīng)_擊時(shí)下降很少。因此，在粒狀吸水劑制造時(shí)機(jī)械破壞不會(huì)使粒狀吸水劑的吸收特性下降。當(dāng)粒狀吸水劑在吸收用品生產(chǎn)過(guò)程中受到機(jī)械沖擊，其吸水能力及吸濕情況下的流動(dòng)性會(huì)降低很多。
受到?jīng)_擊力時(shí)粒狀吸水劑在壓力下的吸收能力由壓力下吸收能力保持指數(shù)評(píng)估。壓力下吸收能力保持指數(shù)指示粒狀吸水劑在受沖擊力之前與之后其壓力下吸收能力的變化。詳細(xì)情況在以后參照應(yīng)用實(shí)例給出。根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑的壓力下吸收能力保持指數(shù)以0.90或以上為好，0.95-1.10較好，0.95-1.00更好。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑在機(jī)械沖擊下吸收特性變化極少。因此可精確預(yù)測(cè)和控制尿布或其他吸收用品的吸收特性。此外，與傳統(tǒng)情況不同，不管吸水樹(shù)脂的吸收能力多高，在吸收用品生產(chǎn)過(guò)程中吸收特性不會(huì)變太差。因此，吸收用品的吸收能力及在吸收用品中為達(dá)到質(zhì)量一貫而使用的粒狀吸水劑的數(shù)量都不需要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)值。這使生產(chǎn)吸收用品時(shí)粒狀吸水劑的用量可以減少。
<吸濕情況下粒狀吸收劑的流動(dòng)性(防結(jié)塊)>
根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑的吸濕流動(dòng)性(在吸濕情況下的流動(dòng)性)的評(píng)估是對(duì)做成粗料、塊狀的粉末的粒狀吸水劑在溫度25℃，相對(duì)濕度90％RH和靜止?fàn)顟B(tài)測(cè)其流動(dòng)性。根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑含水約10-30％(質(zhì)量)。含水量為15-30％不會(huì)引起粉末結(jié)塊或堵住，因此有優(yōu)異的吸濕流動(dòng)性。
據(jù)此評(píng)估吸濕流動(dòng)性的根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑的流動(dòng)指數(shù)(穿過(guò)濾網(wǎng)粒子數(shù)，見(jiàn)后述)為90-100％(質(zhì)量)，95-100％(質(zhì)量)較好，98-100％(質(zhì)量)更好。
在沖擊力作用下粒狀吸水劑的吸濕流動(dòng)性由吸濕流動(dòng)性保持指數(shù)評(píng)估。吸濕流動(dòng)性保持指數(shù)指出沖擊力作用之后粒狀吸水劑的吸濕流動(dòng)性的變化。根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑的吸濕流動(dòng)性的保持指數(shù)為0.90以上，0.95-1.10較好，0.97-1.00特別好。在沖擊力作用之后，粒狀吸水劑如果吸濕少不會(huì)有流動(dòng)性，但保留其良好穩(wěn)定的吸濕流動(dòng)性，流動(dòng)指數(shù)及吸濕流動(dòng)性保持指數(shù)以后參照應(yīng)用實(shí)例詳細(xì)說(shuō)明。
因此，吸濕流動(dòng)性降低及相關(guān)的粒狀吸水劑顆粒堆積與堵塞，在吸收用品生產(chǎn)過(guò)程中可在機(jī)械沖擊作用下加以避免，這樣可以防止粉末堵塞生產(chǎn)裝置和設(shè)備不能工作。
<粒狀吸水劑的形狀>
吸水劑形狀的通用實(shí)例包括基本粒子的形狀，有球形和橢球形，和局部變平的橢球形，它們用美國(guó)專利5244735說(shuō)明的，圖1.2所示的反相懸浮聚合法制成；由球形及/或橢球形離子燒結(jié)成的基本粒子的粒狀制品的形狀，像結(jié)塊小球，示于“無(wú)紡布世界(NON WOVENS WORLD)”2000年10-11月期(由銷售服務(wù)公司出版(Marketing Technology Service，Inc.))P75，圖一；既有單體水溶液的聚合生成的含水凝膠狀聚合物破碎品不定性極像水晶那樣破碎品粒狀物的形成見(jiàn)美國(guó)專利5981070，圖2，3，4及“無(wú)紡布世界”，2000年10-11期，P75，圖1。
根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑的形狀最好不同于球形基本粒子和橢球形基本粒子的形狀；是球形或橢球形顆粒的粒狀制品形狀，是由單體水溶液聚合生成的含水凝膠狀聚合物的破碎品不定形，或是破碎品的成粒制品的形狀更好，是無(wú)定形或成粒制品形狀最好。
球形基本粒子及/或橢球形基本粒子不被采用是因?yàn)槔缭谏a(chǎn)吸收用品時(shí)，這二種形狀不能與紙漿及其它纖維材料很好混合，且其粒狀吸水劑容易從粒狀吸水劑與纖維材料的混合物組成的吸收品上掉落。因此使用球形/橢球形基本粒子的吸水劑出現(xiàn)問(wèn)題，既難以將吸水劑均勻分布在吸收用品中。
<粒狀吸水劑的粉末特性>
根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑粘性差，內(nèi)摩擦系數(shù)或內(nèi)摩擦角小，因而靜止角小，其在粉末狀態(tài)下流動(dòng)性很好，不僅在吸濕或凝膠狀態(tài)如此，在含水量為0-20％(質(zhì)量)，甚至0-10％(質(zhì)量)的干燥狀態(tài)也如此。內(nèi)摩擦系數(shù)及內(nèi)摩擦角的測(cè)量用粉末層的剪切試驗(yàn)。粉末剪切試驗(yàn)可用剪切盒、環(huán)形剪切儀、或平行板式設(shè)備進(jìn)行。其例子是JeniKe剪切盒。
有反相懸浮聚合法設(shè)備制成的球形/橢球形基本粒子有高的流動(dòng)性。而一般叫做“無(wú)定形”的粒子及非球形和橢球形基本粒子形狀的各種形狀有高的內(nèi)摩擦系數(shù)，因粒子的歪曲而流動(dòng)性極低。例如，由水溶液聚合而成的是無(wú)定的粉碎形的，基本粒子就是這種形狀。即使由反相懸浮聚合制備的粒子，由球形基本粒子/橢球形基本粒子獲得的顆粒，它們都有高的內(nèi)摩擦系數(shù)，因粒子歪曲而流動(dòng)性極低。
所以，，由高內(nèi)摩擦系數(shù)的粒子構(gòu)成的吸水劑，在氣流輸送，再用對(duì)轉(zhuǎn)螺旋槳式輸送機(jī)輸送，和再用螺桿式輸送機(jī)輸送時(shí)，輸送阻力大。換言之。當(dāng)搬運(yùn)的“無(wú)定形”顆粒其形狀不同于球形基本粒子和橢球形基本粒子的形狀時(shí)，傳統(tǒng)的吸水劑會(huì)堵塞生產(chǎn)裝置和運(yùn)輸裝置。阻塞引起過(guò)載問(wèn)題，常常使操作停止。
通常，為了在吸濕環(huán)境中保障流動(dòng)性，一般將無(wú)機(jī)物添加到吸水劑中。添加無(wú)機(jī)物到吸水劑使流動(dòng)性，特別是含水量在0-20％的干燥狀態(tài)下的流動(dòng)性下降。這種吸水劑經(jīng)常阻塞生產(chǎn)裝置和運(yùn)輸裝置，造成過(guò)載并中斷操作。
但根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑，由于含上述的吸水樹(shù)脂及有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，因而在細(xì)粉末形式下有極高的流動(dòng)性(以下稱為粉末流動(dòng)性)，即使粉末顆粒形狀不同于球形基本粒子和橢球形基本粒子。
因此，本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)粒狀吸水劑的粉末流動(dòng)性作了估計(jì)，而如果估算結(jié)果表明粉末流動(dòng)性達(dá)到預(yù)定結(jié)果，則表示粒狀吸水劑的粉末流動(dòng)性優(yōu)異且十分容易被生產(chǎn)裝置與運(yùn)輸裝置搬運(yùn)，即便粒狀吸水劑是有不同于球形基本粒子和橢球形基本粒子形狀的顆粒構(gòu)成。本發(fā)明人隨即根據(jù)這一假設(shè)用以下二種算法計(jì)算粒狀吸水劑的粉末流動(dòng)性。
粉末流動(dòng)性的第一種計(jì)算方法如下將探針(金屬棒)，一種插入件，垂直向下插入致密狀態(tài)下的粒狀吸水劑深20mm。粉末流動(dòng)性由最大插入荷載(探針插入20mm的荷載，或“PIL”)及探針插入20mm的插入功(探針插入20mm所做的功，或“PIW”)來(lái)評(píng)估。根據(jù)這一算法，探針插入20mm的PIL值小及探針插入20mm的PIW值小，表明粉末狀的粒狀吸水劑由較低的內(nèi)摩擦系數(shù)和摩擦力和較高的滑動(dòng)性能。
很多傳統(tǒng)已知的吸水樹(shù)脂和粉末狀吸水劑有高的摩擦力，甚至達(dá)不到20mm深的探針插入距離(根據(jù)本發(fā)明的探針插入距離，或“PID”)。
反之，根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑是無(wú)定形的顆粒，其形狀不同于球形基本粒子和橢球形基本粒子的形狀，且探針插入20mm時(shí)的PIL值小。詳細(xì)說(shuō)，PIL值為0-5000克重，0-2000克重為好，0-1000克重較好，0-900克重很好，0-700克重更好，0-500克重最好。
根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑探針插入20mm時(shí)的PIW為0-50,000克重×毫米，0-30,000克重×毫米為好，0-10,000克重×毫米較好，0-8000克重×毫米更好，0-7000克重×毫米還更好。在這些范圍中，0-6500克重×毫米特別好，0-6000克重×毫米更好，0-5000克重×毫米最好。如果PIW值超出此范圍，則粒狀吸水劑有大的內(nèi)摩擦系數(shù)和摩擦力，因此難以使吸水劑有優(yōu)異的粉末流動(dòng)性。
粉末流動(dòng)性的第二種計(jì)算方法如下將探針(金屬棒)插入致密狀態(tài)的粒狀吸水劑中20mm深二次，中間不停頓。以第二節(jié)插入的插入功(再插入功)與第一次插入的插入功之比來(lái)評(píng)估。這個(gè)比值定義為探針插入20mm時(shí)的恢復(fù)指數(shù)(插入20mm的恢復(fù)指數(shù)或“RI”)。根據(jù)第二種計(jì)算方法，RI值越大(接近100％)表明粒狀吸水劑的粉末流動(dòng)性越高，顆粒粘在一起的力越小。
由本發(fā)明獲得的粒狀吸水劑是無(wú)定形顆粒，其形狀不同于球形基本粒子和橢球形基本粒子的形狀，且其探針插入20mm時(shí)的RI為55％或以上，60％或以上為好，65-100％更好。在這些范圍中，60-100％特別好，75-100％最好。
就上述粉末流動(dòng)性而言，PIL、PIW及RI未超出上述范圍所處的溫度范圍以0-100℃為好，30-80℃較好，50-80℃更好。在這些溫度范圍中，60-80℃特別好，70-80℃最好。此外在本發(fā)明的粒狀吸水劑中。PIL、PIW、RI在上述范圍內(nèi)時(shí)即使受到?jīng)_擊力也不降低粉末流動(dòng)性。
由本發(fā)明人提出的兩種粉末流動(dòng)性的計(jì)算方法能清楚詳細(xì)地區(qū)別粉末流動(dòng)性，它比基于流率，靜止角的傳統(tǒng)粉末評(píng)估方法好。因此，應(yīng)用本發(fā)明的上述一種計(jì)算方法來(lái)評(píng)估粒狀吸水劑時(shí)，就可選用流動(dòng)性極高，有低的PIL、PIW和高的RI的粒狀吸水劑。PIL、PIW、PID及RI將按照其在應(yīng)用實(shí)例中的計(jì)算方法作進(jìn)一步說(shuō)明。
如上所述，應(yīng)用第一及/或第二種粉末流動(dòng)性的計(jì)算方法來(lái)選用有預(yù)定流動(dòng)性的粒狀吸水劑，可有把握提供好的粉末流動(dòng)性的粒狀吸水劑粉末。這樣可在粒狀吸水劑的氣流輸送中輸送阻力小，在用葉片式輸送機(jī)輸送時(shí)和用螺旋式輸送機(jī)輸送時(shí)輸送阻力小。傳統(tǒng)的生產(chǎn)裝置與輸送裝置頻頻堵塞及因過(guò)載而停止運(yùn)行的都可避免。
此外，本發(fā)明獲得的粒狀吸水劑的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，其熔點(diǎn)高。因此粒狀吸水劑可在恒溫下加熱，如上述，而仍有粉末流動(dòng)性，與室溫時(shí)粉末流動(dòng)性相差很少。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑及在吸濕狀態(tài)有好的流動(dòng)性，還有極高的粉末狀態(tài)的流動(dòng)性。此外，根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑在干燥狀態(tài)的粉末流動(dòng)性好，因而能減輕機(jī)械損傷，因此，由于有機(jī)械損傷引起的吸式流動(dòng)性及壓力下的吸濕能力的降低可以減少。
所以，根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑，如上所述，有很好的粉末流動(dòng)性；本粒狀吸水劑在通過(guò)根據(jù)粒狀吸水劑制作的吸收品的生產(chǎn)過(guò)程中使用的袋料斗、儲(chǔ)粉器及其它裝置時(shí)效率高。
根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑用于吸收水分。它被廣泛應(yīng)用于吸收物及吸收用品，尤其是吸收尿、血等體液的衛(wèi)生材料。根據(jù)本發(fā)明的吸收物和吸收用品含有根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑。
吸收物在此指的是通過(guò)將作為主要成分的吸水樹(shù)脂和親水纖維壓制成的吸收材料。該吸收品所含粒狀吸水劑占吸水劑與親水纖維總質(zhì)量的20-100％(質(zhì)量)，占30-100％更好，40-100％特別好。根據(jù)本發(fā)明的粒狀吸水劑核心濃度越高，制造吸收物或吸收用品時(shí)粒狀吸水劑吸收特性下降的效應(yīng)越明顯。
此外，吸收用品由吸收物，可透液體的上層和不透液的底層構(gòu)成。吸收用品，包括嬰兒用尿布及衛(wèi)生巾，都以下列方法生產(chǎn)首先將粒狀吸水劑與纖維基材(如親水纖維)混合或夾在中間，形成吸收物(吸收芯層)，該吸收芯層隨后夾在可透液的上層和不透液的底層中間。此后，按需要配上彈性件，擴(kuò)散層及/或膠帶。在此條件下吸收芯層壓塑到密度為0.06-0.50g/cm3，標(biāo)準(zhǔn)重量為0.01-0.20g/cm2。使用的纖維基體材料有擠出的木漿或類似親水纖維，棉絨，交聯(lián)的纖維素纖維、人造纖維、棉花、羊毛、醋酸纖維素或聚乙烯醇纖維。這些纖維基體材料最好充氣。

本發(fā)明通過(guò)下列實(shí)例及比較例作更詳細(xì)說(shuō)明。但本發(fā)明不局限于以下實(shí)例，如果它們的實(shí)質(zhì)能說(shuō)明本發(fā)明的話。注意，無(wú)壓力時(shí)的吸收能力，壓力下的吸收能力，重量(質(zhì)量)平均粒徑，吸濕狀態(tài)的流動(dòng)指數(shù)，沖擊，吸濕流動(dòng)性保持指數(shù)，壓力下吸收能力保持指數(shù)，可溶于水成分的數(shù)量(可溶量)，固體含量率，含濕量、返回量、擴(kuò)散率、最大插入載荷、插入功、插入深度、及恢復(fù)指數(shù)，它們的測(cè)量下面說(shuō)明。
還要注意，除非另有說(shuō)明，“份額”指按質(zhì)量的份額(按重量的份額)。此外，在吸水劑或一下所述吸水樹(shù)脂的上述參數(shù)測(cè)量中，使用的吸水劑或吸水樹(shù)脂一般未作任何改性。但吸水劑或吸水樹(shù)脂吸收了過(guò)量濕氣的情況，即從諸如尿布等吸收用品取出的吸水劑或吸水樹(shù)脂的情況下，測(cè)量前先完成以下步驟吸水劑或吸水樹(shù)脂按要求在低壓下或以類似方式干燥，使之在60℃時(shí)有恒定質(zhì)量，而其含濕量調(diào)整到小于7±1％(質(zhì)量)，小于5±1％更好。
把0.2g的粒狀吸水樹(shù)脂(或吸水劑)均勻裝進(jìn)用無(wú)紡布織造的口袋(60mm×60mm)中。隨后將口袋浸泡在過(guò)量的(如不小于100g)0.9％(質(zhì)量)NaCl溶液(生理鹽水)中，其溫度調(diào)節(jié)到25℃，60分鐘后取出。用離心分離機(jī)以250G甩干3分鐘，測(cè)出口袋重W2(g)。
其次，在沒(méi)有吸水劑和吸水樹(shù)脂情況下完成同一操作，測(cè)得重量W1(g)。于是，無(wú)壓力下的吸收能力(g/g)可從重量W1和W2按下式(4)計(jì)算。
無(wú)壓力下的吸收能力(g/g)＝(重量W2(g)-重量W1(g))/吸水劑或吸水樹(shù)脂的重量(g)… (式4)[壓力下的吸收能力(吸收0.90％NaCl溶液60分鐘后在2.06KPa壓力下的吸收能力(AAP1))]在內(nèi)徑60mm的塑料支承缸的底部熔接一400目不銹鋼絲網(wǎng)(網(wǎng)目尺寸38μm)。然后，在室溫(20-25℃)和50％RH相對(duì)濕度條件下，將0.90g的吸水劑或吸水樹(shù)脂均勻撒在絲網(wǎng)上。隨后，活塞與荷重以此次序放到吸水樹(shù)脂或吸水劑上。活塞調(diào)整到能平均施加2.06KPa(0.3psi)的力到吸水樹(shù)脂或吸水劑上?；钊鈴铰孕∮?0mm，使活塞與支承缸之間無(wú)間隙，而活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)也不受阻礙。隨后，測(cè)出這套測(cè)量裝置的重量Wa(g)。在直徑150mm的培養(yǎng)皿內(nèi)放入直徑90mm的玻璃濾器(Sougo Rikagaku Glass Seisakusho Co.Ltd產(chǎn)品，精孔直徑100um至120um)。此后加入0.90％NaCl溶液(20-25℃)直到液面達(dá)到玻璃濾器頂面水位。
然后，在其上放一張濾紙(Advantec Toyo Kaisha公司制品，產(chǎn)品名JISP3801，No.2；厚度0.26mm；留住顆粒直徑5μm)，結(jié)果，全張濾紙被弄濕，排出過(guò)量的液體。
將測(cè)量?jī)x器放在濕濾紙上，液體在載荷下被吸收。一小時(shí)(60分鐘)后，測(cè)量?jī)x器抬高，測(cè)出其重量Wb(g)。壓力下的吸收能力(AAP1)(g/g)可由重量Wa和Wb按下式(5)計(jì)算。
壓力下的吸收能力(AAP1)(g/g)＝(Wb(g)-Wa(g))/吸水樹(shù)脂或吸水劑的質(zhì)量0.9g (式5)[壓力下的吸收能力(0.90％NaCl溶液中浸泡60分鐘后在4.83KPa被吸收的能力(AAP2))]除了作用于吸水樹(shù)脂上的力為2.06KPa，改變?yōu)?.83KPa(0.7psi)外，其它操作與上述AAP1的計(jì)算中相同，壓力下的吸收能力AAP2(g/g)按下式(6)計(jì)算。
壓力下的吸收能力AAP2(g/g)＝(Wb(g)-Wa(g))/吸水樹(shù)脂或吸水劑的質(zhì)量0.9g (式6)[重量(質(zhì)量)平均粒徑]用JIS標(biāo)準(zhǔn)篩850μm，710μm，600μm，500μm，425μm，300μm，212μm，150μm，106μm，75μm，等將吸水劑或吸水樹(shù)脂過(guò)篩。在對(duì)數(shù)概率紙上畫(huà)上百分?jǐn)?shù)曲線。此外，根據(jù)與R＝50％相應(yīng)的孔徑，可找到質(zhì)量平均粒徑(D50)。
此外，就粒度分布而言，由下式(7)代表的對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差σζ是一指數(shù)。在此當(dāng)σζ趨近0時(shí)粒徑分布較窄。
σζ＝1/2ln(X2/X1)… 式(7)式中，X1是R＝84.1％時(shí)的粒徑，X2是R＝15.9％時(shí)的粒徑。
過(guò)篩按下述進(jìn)行。在室溫(20-25℃)及50％RH相對(duì)濕度條件下，將10g吸水樹(shù)脂粉末或吸水劑通過(guò)JIS標(biāo)準(zhǔn)篩(IIDA試驗(yàn)篩，內(nèi)徑80mm)，篩眼為850μm，710μm，600μm，500μm，425μm，300μm，212μm，150μm，106μm，75μm，等，并應(yīng)用低龍頭型振篩機(jī)(ES-65振篩機(jī)，Iida Seisakusho公司產(chǎn)品)分選10分鐘。注意，按美國(guó)專利5051259測(cè)量重量平均粒徑(D50)。
約2g吸水樹(shù)脂或吸水劑均勻分散到直徑52mm的鋁杯中，并在恒溫(25℃)恒濕(90±5％RH)裝置(PLATINOUS LUCIFFER PL-2G，TABAI ESPEC公司產(chǎn)品)保存一小時(shí)。1小時(shí)后，鋁杯中的吸水劑或吸水樹(shù)脂輕輕地放到JIS篩號(hào)8.6(篩目大小2000μm)的JIS標(biāo)準(zhǔn)篩(IIDA試驗(yàn)篩，內(nèi)徑80mm)上，并用低龍頭型振篩機(jī)(ES-65振篩機(jī)，Iida Seisakusho公司產(chǎn)品，轉(zhuǎn)數(shù)230rpm，沖擊頻率130rpm)在室溫(20-25℃)和50％RH相對(duì)濕度下分級(jí)5秒鐘。隨后測(cè)出留在2000μm網(wǎng)篩上的吸水劑或吸水樹(shù)脂的重量(i(g))和通過(guò)該網(wǎng)篩的吸水劑或吸水樹(shù)脂的重量(j(g))。再用式(8)計(jì)算吸濕狀態(tài)下的流動(dòng)性的指數(shù)，吸濕流動(dòng)指數(shù)。注意，吸濕流動(dòng)指數(shù)由下式(8)定義吸濕流動(dòng)指數(shù)(％(重量))＝(j(g))/(i(g)+j(g))×100 …式(8)[沖擊]作為向吸水劑或吸水樹(shù)脂加上沖擊或振動(dòng)的一種方法，可用日本未經(jīng)審查專利申請(qǐng)公開(kāi)，Tokukaihei 9-235378，第七頁(yè)， - 所述方法；或美國(guó)專利號(hào)6071976，第七欄60行—第八欄26行所述方法，將公開(kāi)文獻(xiàn)中B類沖擊加到吸水劑或吸水樹(shù)脂上。
這就是，首先，將30.0g吸水劑或吸水樹(shù)脂，及10.0g直徑6mm的玻璃球放入內(nèi)部容積125mL的容器內(nèi)(產(chǎn)品名稱A-29，由Yamamura玻璃公司生產(chǎn)的低溫殘?jiān)?，?jiàn)美國(guó)專利6071976，圖12，容器41)。然后將容器密封，安裝到一分散裝置上(No.488試驗(yàn)分散機(jī)，Toyo Seiki Seisakusho公司產(chǎn)品，美國(guó)專利6071976，圖14)。用了這種分散機(jī)，容器便在100V/60Hz條件下以750rpm的轉(zhuǎn)數(shù)振動(dòng)30分鐘，給予吸水劑或吸水樹(shù)脂沖擊/振動(dòng)。
吸濕流動(dòng)性保持指數(shù)是表示吸水劑或吸水樹(shù)脂在受沖擊之前與之后的吸濕流動(dòng)指數(shù)的比值，吸水劑或吸水樹(shù)脂的吸濕流動(dòng)指數(shù)在其受到?jīng)_擊之前或之后用上式(8)計(jì)算，而吸濕流動(dòng)性保持指數(shù)從算出的吸濕流動(dòng)指數(shù)按下式(1)計(jì)算，吸濕流動(dòng)性保持指數(shù)＝Y(jié)/X…式(1)式中，X是受沖擊前的吸濕流動(dòng)指數(shù)，Y是受沖擊后的吸濕流動(dòng)指數(shù)。
壓力下的吸收能力保持指數(shù)是表示吸水劑或吸水樹(shù)脂在受沖擊之前與之后的壓力下吸收能力的比值。詳細(xì)說(shuō)，吸水劑或吸水樹(shù)脂在壓力下的吸收能力AAP1及AAP2分別在受沖擊之前與之后測(cè)量，它們的壓力下吸收能力保持指數(shù)分別是在2.06KPa和4.83KPa外力下按下式(2)，(3)計(jì)算的。注意，下文中，在2.06KPa壓力下的吸收能力保持指數(shù)定義為第一壓力下吸收能力保持指數(shù)，而4.83KPa壓力下的吸收能力保持指數(shù)定義為第二壓力下吸收能力保持指數(shù)，第一壓力下吸收能力保持指數(shù)＝Q1/P1… (式2)式中，P1是受預(yù)定沖擊前在2.06KPa壓力下的吸收能力，Q1是受預(yù)定沖擊后在2.06KPa壓力下的吸收能力。
第二壓力下吸收能力保持指數(shù)＝Q2/P2… (式3)式中，P2是受預(yù)定沖擊前在4.83KPa壓力下的吸收能力，Q2是受預(yù)定沖擊后在4.83KPa壓力下的吸收能力。
184.3g的0.90％NaCl溶液量好注入有蓋的250mL塑料容器中。在此溶液中添加1.00g的吸水劑或吸水樹(shù)脂，再用長(zhǎng)40mm，直徑8mm的攪拌葉片(如攪拌葉片A，Sougo Rikagaku Glass Seisakusho公司產(chǎn)品)和電磁攪拌器攪拌16小時(shí)，其漩渦深度可達(dá)2cm。這樣，吸水劑或吸水樹(shù)脂的可溶成分被提取。提取液用一張濾紙(Advantec Toyo Kaisha公司產(chǎn)品，產(chǎn)品名稱JIS P3801，No.2，紙厚0.26mm，滯留粒徑5μm)過(guò)濾，由此獲得濾液。量好50.0g的濾液，用作測(cè)量用液。
其次，尚未添加到吸水劑或吸水樹(shù)脂的生理鹽水，先用0.1N NaOH溶液滴定直到其PH值達(dá)到10。此后，用0.1N HCl溶液對(duì)生理鹽水滴定，直到生理鹽水的PH值為2.7。這樣測(cè)出空滴定量([bNaOH]mL及[bHCl]mL)。
對(duì)測(cè)量用液也作同樣操作，測(cè)出滴定量([NaOH]mL和[HCl]mL)。
此后，根據(jù)測(cè)量用液的空滴定量及滴定量，計(jì)算吸水劑或吸水樹(shù)脂中的很多可溶成分。這就是說(shuō)，在吸水劑或吸水樹(shù)脂包括已知量的丙烯酸及其氯化鈣的情況下，可用下式(9)從單體平均分子質(zhì)量及由前面得到的滴定量算出吸水劑或吸水樹(shù)脂中大量可溶成分。
可溶量(重量％)＝0.1×平均分子質(zhì)量×184.3×100×([HCl]-[bHCl])/1000/1.0/50.0 …式(9)在用其成分含量未知的吸水劑或吸水樹(shù)脂時(shí)，從按下式(10)算出的中和比例可計(jì)算單體的平均分子質(zhì)量，而吸水劑或吸水樹(shù)脂中的可溶成分按上式(9)計(jì)算，中和比例(摩爾％)＝(1-([NaOH]-[bNa0H]))/([HCl]-[bHCl])×100式(10)注意，當(dāng)(i)用不含羧基的不飽和單體獲得吸水樹(shù)脂，及(ii)吸水劑或吸水樹(shù)脂的性能不能用上述方法測(cè)定時(shí)，可按美國(guó)再公布專利Re37021第23列10-55行列舉的重力測(cè)量法測(cè)出大量可溶于水的成分。
將1.000g的吸水劑或吸水樹(shù)脂放入上述鋁杯(直徑52mm)中，并在180℃的無(wú)風(fēng)恒溫箱中加熱3小時(shí)，然后將一部分固體成分和一部分含濕量從吸水劑或吸水樹(shù)脂的干燥損失算出。注意，干燥損失是根據(jù)日本未經(jīng)審查專利申請(qǐng)出版物Tokukai 2000-121291，第13頁(yè)， 節(jié)所述方法計(jì)量的。這就是說(shuō)，含濕量是在吸水劑或吸水樹(shù)脂在25℃，90％RH相對(duì)濕度下保持1小時(shí)后作上述運(yùn)算算出的。
在此，固體含量是已排除揮發(fā)性成分(主要是水)的吸水劑或吸水樹(shù)脂，即吸水劑或吸水樹(shù)脂中的純樹(shù)脂成分。固體含量的質(zhì)量與有揮發(fā)性成分的吸水劑或吸水樹(shù)脂的質(zhì)量之比便是固體含量率％(質(zhì)量)。
此外，含濕量是作為吸水劑或吸水樹(shù)脂所含揮發(fā)成分的主要成分水，與吸水劑或吸水樹(shù)脂之比％(質(zhì)量)，相當(dāng)于從100(％)減去固體含量率％(質(zhì)量)。
將2.06KPa的力作用于整個(gè)吸收用品。然后，吸收用品保持室溫。從(i)直徑50mm、高100mm的已放置在吸收用品中心的量筒將調(diào)到37℃的75g生理鹽水(0.90％(重量)的NaCl溶液)注入吸收用品。吸收用品在載荷繼續(xù)作用情況下待3小時(shí)。然后，將抹臉手紙(特干廚師擦臉用紙，Oji紙業(yè)公司產(chǎn)品，切成120mm×450mm一塊，30塊疊在一起)放在吸收用品上，加上37g/cm2(3.63KPa)的力保持1分鐘。隨后，測(cè)量吸到抹臉用紙上液體量。
接著，測(cè)出吸入量后，用可伸縮小刀切下吸收用品的正面無(wú)紡層(液體不透層)。然后測(cè)量吸收用品內(nèi)棉網(wǎng)浸液面積，其與整個(gè)棉網(wǎng)面積之比即擴(kuò)散率。
<測(cè)量用樣品>
27-30g的吸水劑或吸水樹(shù)脂放在圓柱形樣品玻璃管內(nèi)(外徑35mm，內(nèi)徑33mm，高78mm例如Maruemu公司等制造的螺紋管No.7)，并充分搖動(dòng)。此后將其放在厚鋼板上上下輕輕叩擊一分鐘(每秒三次，振幅10mm)使圓柱形樣品管內(nèi)吸水劑或吸水樹(shù)脂塞緊，接著，按需增減吸水劑或吸水樹(shù)脂的量，使塞緊在圓柱形樣品管中的吸水劑或吸水樹(shù)脂(下文中，這樣的吸水劑或吸水樹(shù)脂叫做顆粒層)的高度為45mm±1.5mm，當(dāng)吸水劑或吸水樹(shù)脂的量這樣調(diào)整后便再次充分振動(dòng)。此后，再作一分鐘的上下輕擊(每秒三次，振幅10mm)，從而使樣品管中吸水劑或吸水樹(shù)脂塞緊。注意，輕擊后顆粒層頂面是水平的。
此外，在測(cè)PIL、PIW、PID時(shí)取三次測(cè)量平均值。于是用蓋子蓋在內(nèi)有顆粒層的圓柱形樣品管上，并在每次測(cè)量時(shí)充分震動(dòng)，和前述操作一樣再次在厚鋼板上上下輕擊一分鐘，從而獲得其顆粒層頂面平坦水平的測(cè)量用樣品。
<測(cè)量裝置>
用圖1所示裝置10(KES-G5壓縮試驗(yàn)機(jī)Kato-Tech公司產(chǎn)品，公司主辦公室位于日本Kyoto-shi，Minami-Ku)測(cè)量PIL、PIW、PID。測(cè)量裝置10包括壓縮器11，控制壓縮器11的控制器12，和提取壓縮器11及控制器12數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)13，其中壓縮器11、控制器12、計(jì)算機(jī)13互相用電纜連接。
如圖2所示，壓縮器11包括可動(dòng)工作盒3，插入探針(插入件)4，可動(dòng)測(cè)力傳感器(測(cè)力計(jì))5，及移動(dòng)距離探測(cè)器。
工作盒3是一平臺(tái)，其上放著裝滿吸水劑或吸水樹(shù)脂(以下叫顆粒層)1的測(cè)量用樣品2，平臺(tái)可相對(duì)于插入探針4來(lái)回運(yùn)動(dòng)。此外，插入探針4是一根金屬棍，插進(jìn)裝在測(cè)量試件2內(nèi)的吸水劑或吸水樹(shù)脂構(gòu)成的顆粒層中。在本例中，如圖3所示，插入探針4的直徑12.7mm，長(zhǎng)40mm，由陽(yáng)極化鋁材制造，其端部是球形的，球面半徑5mm。注意，就插入探針4而言，其按JISB0601-1994標(biāo)準(zhǔn)化的表面粗糙度，具有0-10μm的高度，0-1μm為好；10點(diǎn)平均粗糙的為0-10μm，最好是0-1μm；中心線平均粗糙度為0-5μm，最好是0-1μm。如圖3所示，插入探針4用螺釘固定到測(cè)力傳感器5上(圖2)，并與測(cè)力傳感器5一起運(yùn)動(dòng)。
此外，測(cè)力傳感器5通過(guò)插入探針4將最高10Kg的各種力作用于測(cè)量試件2內(nèi)的顆粒層1中。如圖2所示，測(cè)力傳感器5連接移動(dòng)距離探測(cè)器6，可相對(duì)于測(cè)量試件2來(lái)回運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)距離探測(cè)器6測(cè)出的移動(dòng)距離是測(cè)力傳感器5的移動(dòng)距離。
此外，圖1所示的控制器包括插入速度調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)插入探針4的插入速度；力調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)插入探針4施于測(cè)量試件2顆粒層的力；移動(dòng)距離調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)測(cè)力傳感器5的移動(dòng)距離；力顯示器，用于顯示作用于測(cè)量試件2的顆粒層上的力；及積分指示器。
此外，圖1所示計(jì)算機(jī)13發(fā)出來(lái)自壓縮器11和控制器12的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)13儲(chǔ)存(i)與測(cè)量試件2顆粒層1頂面接觸的插入探針4(即測(cè)力傳感器5)的移動(dòng)距離，及(ii)作用于顆粒層1的力。
<測(cè)量條件與測(cè)量方法>
測(cè)量裝置10放置在無(wú)振動(dòng)的水平試驗(yàn)臺(tái)上，并在溫度25±1℃，50±5％RH相對(duì)濕度條件下測(cè)量PIL、PIW、PID。
這就是說(shuō)，測(cè)量試件2按前述制備，并放置在測(cè)量裝置10的壓縮器11(圖1)的工作臺(tái)3上，盡量減少震動(dòng)。接著，升高工作臺(tái)3到達(dá)圖2所示插入探針4的端部接觸測(cè)量試件2的顆粒層1的頂面并固定，該位置規(guī)定為起始點(diǎn)(0mm)。
此后，插入探針4的端部以1mm/sec的插入速度插進(jìn)顆粒層1中。在插入探針4開(kāi)始插入時(shí)就開(kāi)始測(cè)量，以0.1秒的時(shí)間間隔讀出數(shù)據(jù)，測(cè)出插入探針4的插入深度和使插入探針4能夠插入的力。注意，插入探針4的插入深度在0mm(起點(diǎn))到20mm的范圍內(nèi)(誤差3％以內(nèi))，在0-20mm插入深度范圍內(nèi)的最大力即為最大插入載荷PIL。
此外，如圖4所示，以測(cè)出的插入深度(mm)為X軸，以測(cè)出的載荷(克重，gf)為Y軸畫(huà)曲線，以測(cè)得的載荷值構(gòu)成的曲線與X軸所包圍的面積(圖4斜線面積)是插入深度0-20mm范圍內(nèi)的積分，求出的便是插入探針4插進(jìn)0-20mm深度時(shí)的插入功PIW。
重復(fù)上述工作三次，完成測(cè)量，這三次值的平均值即被當(dāng)作是測(cè)量值。從上求出的PIL和PIW的值較小，因此，顆粒層1的吸水劑或吸水樹(shù)脂的顆料可認(rèn)為是有較好的滑動(dòng)性能，因而被認(rèn)為容易處置。
注意，當(dāng)插入探針4插到20mm之前載荷已達(dá)10000g重時(shí)，則認(rèn)為粉末流動(dòng)性極低。因此單單用插入探針4的插入深度(PID)即可作評(píng)估。注意，就僅用PID評(píng)估的吸水劑或吸水樹(shù)脂而言，未作以下恢復(fù)指數(shù)的評(píng)估。
就插入探針4的插入深度已達(dá)20mm但力尚未達(dá)到10000克重的測(cè)量試件2而言，恢復(fù)指數(shù)RI的計(jì)算見(jiàn)下這就是，第一次測(cè)量的條件與方法與PIL、PIW、PID測(cè)量相同，并以和插入速度相同的速度將插入20mm插入探針4從顆粒層1中拔出，并處于起始點(diǎn)(0mm)處。此后，在與第一次測(cè)量同樣條件下保持插入探針4與拔出時(shí)相同狀態(tài)的同時(shí)，不改變測(cè)量試件2和插入探針4位置的情況下再次將插入探針4插進(jìn)顆粒層1。注意，從第一次測(cè)量完畢到第二次測(cè)量開(kāi)始的時(shí)間在15秒以內(nèi)。這段時(shí)間中振動(dòng)盡量小。
就第一次和第二次測(cè)量而言，PIW按上述計(jì)算方法計(jì)算，RI按下式(11)計(jì)算恢復(fù)指數(shù)RI(％)＝(2ndPIW/1stPIW)×100… 式(11)式中，第一次PIW表示在第一次測(cè)量時(shí)得到的PIW，第二次PIW表示在第二次測(cè)量時(shí)得到的PIW(重新插入功)。
重復(fù)三次上述操作，三次的平均值便是測(cè)量值。如圖5所示，用上述方法求出的RI時(shí)第一次插入插入探針4時(shí)在顆粒層1中形成的空穴(由插入探針4所作的插入標(biāo)記)恢復(fù)到插入探針4插如前狀態(tài)的恢復(fù)程度的指數(shù)。
這就是，當(dāng)RI＝0％，如圖5所示，即使插入探針4拔出后也可在顆粒層上中清楚看到被插入探針4所作的插入標(biāo)記。反之，當(dāng)RI＝100％，如圖5所示，插入探針4拔出后，空穴恢復(fù)到第一次插入前的狀態(tài)，因此在顆粒層1中看不到插入探針4所作的插入標(biāo)記。所以，當(dāng)RI接近100％時(shí)，吸水劑或吸水樹(shù)脂的粉末流動(dòng)性十分好。
5.9g的聚乙二醇雙丙酸酯(環(huán)氧乙烷的平均添加摩爾數(shù)為8)溶解在5500g的丙烯酸鈉溶液中(單體濃度38％(重量))，其中和比率為65％(摩爾)，以便制備反應(yīng)溶液。
然后，反應(yīng)溶液在氮?dú)鈿夥罩忻摎?0分鐘，再供應(yīng)到反映器中，反應(yīng)器是一個(gè)10L不銹鋼雙臂式捏合機(jī)加蓋而成，裝有兩個(gè)西格馬型槳葉及一個(gè)外殼。反應(yīng)器內(nèi)用氮?dú)庵脫Q空氣同時(shí)反應(yīng)溶液保持在30℃。接著，向反應(yīng)溶液內(nèi)添加2.46g過(guò)硫酸鈉和0.10g L-抗壞血酸，同時(shí)攪拌反應(yīng)溶液。約一分鐘后，開(kāi)始聚合。聚合時(shí)反應(yīng)溶液保持在30-90℃，聚合開(kāi)始60分鐘后，回收含水凝膠聚合物。
這樣得到的含水凝膠聚合物是破碎的，其直徑約為5mm。破碎的含水凝膠聚合物散布在50目的鋼絲網(wǎng)上(網(wǎng)目尺寸300μm)，用150℃熱風(fēng)干燥90分鐘。這樣得到的干聚合物用振動(dòng)磨碎機(jī)磨碎，然后用20目(網(wǎng)目尺寸850μm)的鋼絲網(wǎng)分級(jí)并摻混。獲得了破碎的長(zhǎng)條形的吸水樹(shù)脂前體(a)。
在一百份這樣的吸水樹(shù)脂前身(a)中混合由0.5份聚乙二醇、0.3份1，4-丁二醇、3份水組成的表面交聯(lián)溶劑。混合物在200℃時(shí)熱處理45分鐘獲得表面以交聯(lián)的吸水樹(shù)脂前體(A)。
100份在參照例1中獲得的吸水樹(shù)脂前身(a)，及各為0.3份、0.5份、1份的硬脂酸鋅添加到勒迪格混合機(jī)中(Gebr，Ldige機(jī)械公司產(chǎn)品，型號(hào)M5R)，溫度25℃，相對(duì)濕度50％RH。以300rpm攪拌15分鐘后，分別獲得吸水劑(1)、(2)、(3)。
用掃描式電子顯微鏡做照相觀察的結(jié)果得知，添加硬脂酸鋅的粒徑約為10μm或以下。此外，吸水劑(1)、(2)、(3)的對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差σζ為0.35，粒徑不小于300μm的吸水樹(shù)脂質(zhì)量為整個(gè)吸水劑的63％。
除了用硬脂酸鈣(Kanto Kaga Ku產(chǎn)品)代替硬脂酸外，和實(shí)例1-3的操作相同，獲得吸水劑(4)、(5)、(6)。
由于掃描式電子顯微鏡照相觀察，添加硬脂酸鈣的粒徑約10μm或以下。此外，吸水劑(4)、(5)、(6)的對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差σζ為0.35，粒徑不小于300μm的吸水樹(shù)脂質(zhì)量為整個(gè)吸水劑的63％。
相對(duì)于100份參照例1所獲得吸水樹(shù)脂前身的0.3份硬脂酸鋅(KantoKagaKu產(chǎn)品)加入勒迪格混合機(jī)。然后以330rpm攪拌混合物15秒。接著，把相對(duì)于100份吸水樹(shù)脂前身(a)的由0.5份聚乙二醇，0.3份1，4-丁二醇、3份水組成的表面交聯(lián)劑加入勒迪格混合機(jī)混合。混合物隨后在200℃時(shí)熱處理45分鐘，獲得吸水劑(7)。
用掃描式電子顯微鏡的照相結(jié)果觀察，粒徑5μm以下的硬脂酸鋅均勻粘附到吸水樹(shù)脂表面。此外吸水樹(shù)脂(7)的對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差σζ為0.40，粒徑不小于300μm的吸水樹(shù)脂質(zhì)量為整個(gè)吸水劑的63％。
除了用0.5份硬脂酸鋅外，其余和實(shí)例7相同，獲得吸水劑(8)。
除了用0.5份及一份的親水二氧化硅(產(chǎn)品名Aerogil 200，NipponAerogil公司產(chǎn)品)代替硬脂酸鋅外，其余和實(shí)例1同，獲得比較吸水劑(1)和(2)。
除了各用0.5份和一份高嶺土(Neogen DGH，干枝高嶺土公司產(chǎn)品)代替硬脂酸鋅外，其余和實(shí)例1相同，獲得比較吸水劑(3)，(4)。
除了用淀粉-丙烯酸按枝共聚物[Sanwet IM1000(Sanyo ChemicalIndustries，Ltd產(chǎn)品)]替代吸水樹(shù)脂(A)，用1份，3份，和10份硬脂酸鈣替代硬脂酸鋅外，其余和實(shí)例1同。獲得比較吸水劑(5)、(6)、(7)。比較吸水劑(5)、(6)、(7)的對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差σζ為0.50。
25份在實(shí)例1所獲得吸水劑(1)和75份碎木槳用混合機(jī)干混。其次用間歇式航空信紙制造裝置將混合物在400目(孔徑38μm)金屬網(wǎng)上形成的120mm×400mm的薄片。薄片加上194.14kpa壓力保持5秒，獲得標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的0.05g/cm2的吸收劑。
接著(i)有不透性聚丙烯制成的背面板(不透液板)，(ii)吸收劑，及(iii)透液的聚丙烯制成的無(wú)紡正面板(透液板)彼此以此次序用雙面膠帶粘在一起。結(jié)果獲得吸收用品。
吸收用品重50g，如此制成的吸收用品返回量及擴(kuò)散率分別是16.2g和90％。

100份在參照例1所獲吸收樹(shù)脂(A)及0.01份硬脂酸鎂(Kanto KagaKu產(chǎn)品)放入25℃，50％RH的聚乙烯口袋中?；旌衔锝?jīng)充分搖動(dòng)和攪拌20分鐘，獲得吸水劑(9)。
此外，為了檢驗(yàn)高溫條件下粉末流動(dòng)性，在吸水劑(9)的粉末溫度為70-80℃的條件下測(cè)量插入深度PID，最大插入負(fù)荷PIL，插入功PIW，恢復(fù)指數(shù)RI。這就是說(shuō)，獲得的吸水劑(9)注入圓柱形樣品管中，溫度調(diào)到80℃，保持3小時(shí)，在確認(rèn)樣品管內(nèi)吸水劑(9)的溫度為80℃后，將樣品管從無(wú)空氣干燥管中取出，打開(kāi)樣品管的蓋子，按上述方法測(cè)量插入深度PID，最大插入載荷PIL，插入功PIW，恢復(fù)指數(shù)RI。注意，在無(wú)空氣干燥箱中取出樣品管后二分鐘內(nèi)開(kāi)始測(cè)量。
測(cè)量的吸水劑(9)的溫度為70-80℃，插入深度PID為200mm，最大插入載荷PIL為450克重，插入功為4300克重×mm，恢復(fù)指數(shù)RI為77％。
100份在參照實(shí)例1中獲得的吸水樹(shù)脂(A)和0.01份軟脂酸鈣(KantoKagaKu產(chǎn)品)聚乙烯口袋中，在25℃，50％RH的相對(duì)濕度?；旌衔锍浞侄秳?dòng)并攪拌20分鐘，獲得吸水劑(10)。
100份在參照實(shí)例1中獲得的吸水樹(shù)脂(A)和0.2份一硬脂酸鋁(結(jié)構(gòu)式Al(OH)2(C17H35COO))及0.1份高嶺土放入25℃，50％RH的聚乙烯袋中?；旌衔锍浞侄秳?dòng)并攪拌20分鐘，獲得吸水劑(11)。
在100份在參照實(shí)例1中獲得的吸水樹(shù)脂(A)添加0.1份聚乙二醇(其分子量400，Kanto KagaKu產(chǎn)品)，獲得比較吸水劑(8)。
除了用比較吸水劑(1)代替吸水劑(1)外，其余與實(shí)例9同，獲得比較吸收制品。
比較吸收制品的重量50g，其恢復(fù)量及擴(kuò)散率分別為19.5g及86％。
除了用5500g有75％(摩爾)的中和比例的丙烯酸鈉(單體濃度35％)代替中和比例為65％的丙烯酸鈉和使用的聚乙二醇丙烯酸酯(環(huán)氧乙烷平均添加摩爾數(shù)8)量為2.8g(0.025％)，其余與參照例1同，獲得的具有破碎長(zhǎng)條形的吸水樹(shù)脂前身(b)。
在100份這樣獲得的吸水樹(shù)脂前身(b)中混合0.3份聚乙二醇雙丙烯酸酯、0.5份聚乙二醇、0.3份1，4-丁二醇及三分水組成的表面交聯(lián)劑?；旌衔镫S后在200℃下熱處理40分鐘，獲得表面已交聯(lián)的吸水樹(shù)脂(B)。
在100份在參照實(shí)例2中獲得的吸水樹(shù)脂(B)與0.3份硬脂酸鋁(Al(C17H35COO)3，WaKo純化學(xué)工業(yè)公司產(chǎn)品)加入勒迪格混合機(jī)(Gebr，Ldige機(jī)械公司產(chǎn)品，型號(hào)M5R)中，溫度25℃，相對(duì)濕度50％RH。以330rpm攪拌15秒后，獲得吸水劑(12)。
就得到的吸水樹(shù)脂(A)和(B)，吸水劑(1)-(12)，比較吸水劑(1)-(8)而言，表1示出(i)粒徑106-850μm的顆粒所占比例％(重量)，(ii)重量(質(zhì)量)平均粒徑(D50(μm))，(iii)無(wú)壓力下的吸收能力(GV)，及(iv)可溶于水成分(可溶量％)。
此外，表2示出沖擊前后的吸濕時(shí)的含水量，吸濕流動(dòng)指數(shù)，吸濕流動(dòng)性保持指數(shù)。此外，表3示出了沖擊前后的壓力下吸收能力AAP1(g/g)和AAP2(g/g)，第一和第二壓力下吸收能力保持指數(shù)。此外表4示出25℃下沖擊前后的插入深度PID，最大插入載荷PIL，插入功為PIW，恢復(fù)指數(shù)RI。
表1

表2

表3

表4

這樣描述的本發(fā)明顯然可做任意變化。這些變化不能認(rèn)為背離了本發(fā)明的實(shí)質(zhì)與范圍，技術(shù)人員熟知的這種修改包括在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
工業(yè)可應(yīng)用性本發(fā)明的粒狀吸水及在吸濕時(shí)有很好的流動(dòng)性，且有很好地吸收性能，因此本粒狀吸水劑可用作各種吸收用品。
詳細(xì)說(shuō)，最好將此粒狀吸水劑用作衛(wèi)生材料，如嬰兒紙尿布，兒童尿布，以及衛(wèi)生巾和所謂的大小便失禁軟墊，這些在最近有很大發(fā)展。應(yīng)用本發(fā)明的吸收用品時(shí)可減少?gòu)暮谖沼闷分械牧钗畡┲谢亓鞯乃账芤旱牧?，因此吸水后能保持很好的干燥狀態(tài)。結(jié)果，可減少穿戴吸收用品者及看護(hù)人員的負(fù)荷。
權(quán)利要求
1.一種粒狀吸水劑，包括吸水樹(shù)脂，其中通過(guò)將不飽和單體聚合產(chǎn)生的聚合物有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于，吸水樹(shù)脂是一種粒狀吸水樹(shù)脂，其表面有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，粒狀吸水樹(shù)脂顆粒質(zhì)量占粒狀吸水劑質(zhì)量90％以上，粒徑為106-850μm，及粒狀吸水樹(shù)脂還包括有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，其分子含不少于7個(gè)碳原子，其質(zhì)量占吸水樹(shù)脂質(zhì)量的0.001-10％。
2.一種粒狀吸水劑，包括吸水樹(shù)脂，其中通過(guò)將不飽和單體聚合產(chǎn)生的聚合物有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于吸水樹(shù)脂是一種粒狀吸水樹(shù)脂，其表面有交聯(lián)結(jié)構(gòu)；粒狀吸水樹(shù)脂還包括有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，其質(zhì)量占吸水樹(shù)脂質(zhì)量0.001-10％，其分子含有不少于7個(gè)碳原子，及吸濕流動(dòng)指數(shù)范圍為90％-100％(質(zhì)量)。
3.一種粒狀吸水劑，包括吸水樹(shù)脂，其中由不飽和單體聚合產(chǎn)生的聚合物有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于吸水樹(shù)脂是粒狀吸水樹(shù)脂，其表面有交聯(lián)結(jié)構(gòu)；吸濕流動(dòng)指數(shù)X的范圍為90-100％(質(zhì)量)；由(1)式定義的吸濕流動(dòng)性保持指數(shù)不小于0.95；由(1)式定義的吸濕流動(dòng)性保持指數(shù)＝Y(jié)/X …(式1)，式中X是吸濕流動(dòng)指數(shù)，Y是在粒狀吸水劑上加預(yù)定沖擊后的吸濕流動(dòng)指數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的粒狀吸水劑，還包括有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，其質(zhì)量占吸水樹(shù)脂0.001-10％，且其分子含有不少于7個(gè)碳原子。
5.如權(quán)利要求1，2或4所述的粒狀吸水劑，其特征在于，構(gòu)成有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的有機(jī)酸是脂肪酸。
6.如權(quán)利要求5所述的粒狀吸水劑，其特征在于，有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的脂肪酸可選自以下至少一種有機(jī)酸己酸、辛酸、辛炔酸酯、癸酸、月桂酸、月豆蔻酸、棕櫚酸、油酸、硬脂酸。
7.如權(quán)利要求1、2、4或5所述的粒狀吸水劑，其特征在于，構(gòu)成有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的多價(jià)金屬是堿土金屬及/或二價(jià)或多價(jià)過(guò)渡金屬。
8.如權(quán)利要求7所述的粒狀吸水劑，其特征在于，堿土金屬及/或二價(jià)或多價(jià)過(guò)渡金屬選自下列金屬至少一種鋇、鈣、鎂、鋁、鋅。
9.如權(quán)利要求1、2、4-8任一項(xiàng)所述的粒狀吸水劑，其特征在于有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽的熔點(diǎn)范圍為40℃-250℃，及有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽在25℃，1L去離子水中的溶解度范圍為0g/l-5g/l。
10.如權(quán)利要求1、2、4-9任一項(xiàng)所述的粒狀吸水劑，其特征在于有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽粘附到吸水樹(shù)脂表面。
11.如權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的粒狀吸水劑，其特征在于當(dāng)粒狀吸水劑在2.06kpa壓力下浸泡在0.9％(質(zhì)量)的NaCl水溶液中時(shí)，壓力下的吸收能力不少于20g/g，及由下式(2)定義的第一壓力下吸收能力保持指數(shù)及/或由下式(3)定義的第二壓力下吸收能力保持指數(shù)不小于0.90，第一壓力下吸收能力保持指數(shù)＝Q1/P1 …式(2)，式中P1是受預(yù)定沖擊前在2.06kpa壓力下的吸收能力，而Q1是在收到預(yù)定沖擊后2.06kpa壓力下的吸收能力，第二壓力下吸收能力保持指數(shù)＝Q2/P2 …式(3)，式中P2是受預(yù)定沖擊前在4.83kpa壓力下的吸收能力，而Q2是在收到預(yù)定沖擊后4.83kpa壓力下的吸收能力，
12.一種粒狀吸水劑，包括吸水樹(shù)脂，其中由不飽和單體聚合而成的聚合物有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于吸水樹(shù)脂是一種由顆粒構(gòu)成的吸水樹(shù)脂，每一顆粒形狀不同于球形基本粒子形狀，也不同于橢球形基本粒子形狀，當(dāng)粒狀吸水劑在2.06kpa壓力下浸泡在0.9％(質(zhì)量)的NaCl水溶液中，其壓力下吸收能力不低于20g/g，將插入件插到粒狀吸水劑預(yù)定深度所需的最大載荷叫最大插入載荷，其值范圍為0-1000克重，插入件插入粒狀吸水劑預(yù)定深度所作的功叫插入功，其值范圍為0-10000克重×毫米。
13.一種粒狀吸水劑，包括吸水樹(shù)脂，其中由不飽和單體聚合產(chǎn)生的聚合物有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其特征在于吸水樹(shù)脂是由顆粒構(gòu)成的吸水樹(shù)脂，每一顆粒形狀不同于球形基本粒子形狀，也不同于橢球型基本粒子形狀，當(dāng)粒狀吸水劑在2.06kpa壓力下浸泡在0.9％(質(zhì)量)的NaCl水溶液中，其壓力下吸收能力不低于20g/g，插入件插到粒狀吸水劑預(yù)定深度時(shí)所作的功叫插入功，其值范圍為0-5,000克重×毫米，恢復(fù)指數(shù)由(i)插入件插到粒狀吸水劑預(yù)定深度后拔出及重新插入所作的功，即重新插入功，與(ii)插入功之比表示，其值不小于55％。
14.如權(quán)利要求12或13所述的粒狀吸水劑，還包括占吸水樹(shù)脂0.001％-10％(質(zhì)量)的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，其分子含至少有7個(gè)碳原子。
15.如權(quán)利要求12-14任一項(xiàng)所述的粒狀吸水劑，其特征在于粒狀吸水劑所含顆粒占粒狀吸水劑的90％以上(質(zhì)量)，其粒徑為106-850μm。
16.如權(quán)利要求12-15任一項(xiàng)所述的粒狀吸水劑，其特征在于吸水樹(shù)脂在其表面上有交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)所述的粒狀吸水劑，其特征在于不飽和單體包括丙烯酸及/或其鹽。
18.一種生產(chǎn)粒狀吸水劑的方法，吸水劑包括吸水樹(shù)脂，其中由不飽和單體聚合而成的聚合物有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述方法包括在吸水樹(shù)脂表面交聯(lián)時(shí)或交聯(lián)后將有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽(其分子含不少于7個(gè)碳原子)添加到吸水樹(shù)脂中。
19.一種用于吸收體液的衛(wèi)生材料，包括權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的粒狀吸水劑。
20.如權(quán)利要求18所述的衛(wèi)生材料，其特征在于，體液是糞便、尿、血液中至少一種。
全文摘要
粒狀吸水劑中有一交聯(lián)結(jié)構(gòu)，且包含(i)粒狀吸水樹(shù)脂，其表面是交聯(lián)結(jié)構(gòu)，(ii)0.001％－10％(質(zhì)量)的有機(jī)酸多價(jià)金屬鹽，其分子所含碳元子數(shù)不少于7個(gè)。此外，本粒狀吸水劑質(zhì)量的90％是粒狀，其粒徑在106－850um之間。
文檔編號(hào)A61L15/60GK1697859SQ200480000110
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月10日
發(fā)明者足立芳史, 北野貴洋, 藤丸洋圭, 野木幸三 申請(qǐng)人:日本觸媒株式會(huì)社