專利名稱：生產(chǎn)表面交聯(lián)的超吸收劑的方法
生產(chǎn)表面交聯(lián)的超吸收劑的方法本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)具有優(yōu)良的滲透性和吸收性能的表面交聯(lián)的超吸收劑的方 法。具體地，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)超吸收劑的方法，其中所述超吸收劑顆粒涂有一種滲透促 進劑。超吸收劑是已知的。超吸收劑為能夠吸收和保留自身重量數(shù)倍——可能高達幾百 倍——水量的材料，即使在中等壓力下也是如此。與蒸餾水或去離子水相比，對含鹽溶液的 吸收能力通常較低。一般地，超吸收劑具有至少5g/g，優(yōu)選至少10g/g并且更優(yōu)選至少15g/ g的離心保留容量(“CRC”，測量方法見下文)。這類材料通常也具有如下名稱，例如，“高 溶脹性聚合物”、“水凝膠”(甚至通常以干燥形式使用)、“形成水凝膠的聚合物”、“吸水性 聚合物”、“形成凝膠的吸收性材料”、“可溶脹性樹脂”、“吸水性樹脂”等。上述材料為交聯(lián)型 親水性聚合物，特別是由聚合的(共聚的)親水性單體形成的聚合物、一種或多種親水性單 體接枝于適宜的接枝基材上的接枝聚合物(接枝共聚物)、交聯(lián)的纖維素醚或淀粉醚、交聯(lián) 的羧甲基纖維素、部分交聯(lián)的聚環(huán)氧烷或可在水性流體中溶脹的天然產(chǎn)物——例如瓜耳膠 衍生物——，其中最廣泛使用的是基于部分中和的丙烯酸的吸水性聚合物。超吸收劑通常 以聚合物顆粒的干粉形式生產(chǎn)、貯存、運輸和加工?！案伞蓖ǔＲ庵杆趾啃∮?重量％。 超吸收劑在吸收液體后轉(zhuǎn)變?yōu)槟z，特別是通常在吸收水后轉(zhuǎn)變?yōu)樗z。迄今為止，超吸 收劑最重要的應(yīng)用領(lǐng)域是用于吸收體液。超吸收劑被用在例如嬰兒尿布、成人失禁用品或 女性衛(wèi)生用品中。一般地，其他應(yīng)用領(lǐng)域例如有用作商品種植業(yè)中的保水劑、防火中的蓄水 劑、用于食品包裝中液體的吸收或常用于吸濕。生產(chǎn)超吸收劑的方法為已知。市場絕大多數(shù)基于丙烯酸酯的超吸收劑通過如下方 法生產(chǎn)在一種交聯(lián)劑(“內(nèi)交聯(lián)劑”)的存在下、通常在水的存在下，通過丙烯酸的自由基
聚合，在聚合之前或之后，通過添加堿-最常用氫氧化鈉水溶液——將丙烯酸在中
和步驟中和至一定程度，或任選地在聚合之前進行部分中和并在聚合之后進行部分中和。 這樣得到一種聚合物凝膠，將其粉碎(取決于所用反應(yīng)器的類型，粉碎可與聚合同時進行) 和干燥。通常，將由此生產(chǎn)的干燥粉末(“基礎(chǔ)聚合物”)通過另外添加有機交聯(lián)劑或多價 的金屬(即陽離子型)交聯(lián)劑而進行表面交聯(lián)(也稱為表面“后”交聯(lián))，從而產(chǎn)生一個交 聯(lián)程度比顆粒本體更大的表面層。最通常地，使用硫酸鋁作為多價金屬交聯(lián)劑。有時不把將 多價金屬陽離子施用于超吸收劑顆粒視為表面交聯(lián)，而是稱為“表面絡(luò)合”或稱為表面處理 的另一種形式，但其增加顆粒表面的各聚合物鏈之間的鍵數(shù)、并由此使凝膠顆粒的勁度增 加的作用與有機表面交聯(lián)劑一樣。有機表面交聯(lián)劑和多價的金屬表面交聯(lián)劑可累加使用、 共同使用或以任意順序使用。表面交聯(lián)導(dǎo)致每個超吸收劑顆粒表面附近的交聯(lián)密度較高。這解決了 “凝膠堵塞 (gel blocking)，，的問題，該問題意味著，如果是使用早期類型的超吸收劑，液體浸入時會 造成大量超吸收劑顆粒的顆粒最外層膨脹為幾乎連續(xù)的凝膠層，從而有效地阻斷了進一步 的液體量(例如第二次浸入)傳輸?shù)侥z層下方未使用的超吸收劑中。雖然這在超吸收劑 的某些應(yīng)用中(例如密封水下電纜)是所需要的效果，但是當其發(fā)生在個人衛(wèi)生產(chǎn)品中時 會導(dǎo)致不希望的后果。通過表面交聯(lián)來增加各凝膠顆粒的勁度引起凝膠層內(nèi)各凝膠顆粒之間通道的打開，由此方便液體穿過凝膠層進行傳輸。雖然表面交聯(lián)降低了 CRC或描述超吸 收劑試樣總吸收容量的其他參數(shù)，但是其可以充分地增加含有給定量超吸收劑的衛(wèi)生產(chǎn)品 的液體吸收量。增加超吸收劑的滲透性(精確地說，“凝膠床滲透性”(“GBP”)或“鹽液流的傳導(dǎo) 率”(“SFC”))的其他方法也是已知的。這些方法包括將超吸收劑與纖維例如尿布中心的 軟毛摻合或摻合其他增加凝膠勁度或在凝膠層中產(chǎn)生液體傳輸?shù)拈_路通道的組分。通常， 增加GBP或SFC的組分被稱為滲透促進劑(“PEA” )。Frederic L. Buchholz und Andrew Τ. Graham(Hrsg.) in :"ModernSuperabsorbent Polymer Technology，，，J. Wiley&Sons, New York, U. S. A. /ffiley-VCH, ffeinheim, Germany, 1997, ISBN 0-471-19411-5，給出了關(guān)于超吸收劑和生產(chǎn)超吸收劑的方法的全面綜述。在其 關(guān)于含有表面交聯(lián)的高級產(chǎn)品的章節(jié)中，公開了乙酸鋁為表面交聯(lián)劑。WO 98/48857A1公開了通過多價金屬陽離子例如Al、Fe、Zr、Mg和Zn離子進行表 面交聯(lián)并用液體粘合劑例如水、礦物油或多元醇(優(yōu)選水)進行處理的超吸收劑顆粒。WO 01/74913A1涉及通過添加一種至少三價的陽離子的鹽溶液——通常為硫酸鋁水溶液—— 而使表面交聯(lián)的超吸收劑——特別是已遭受磨損的表面交聯(lián)的超吸收劑——的凝膠床滲 透性再生。US 6620889B1公開了通過一種多元醇與一種陽離子鹽水溶液的結(jié)合而進行表面 交聯(lián)的超吸收劑。所述鹽的陰離子可以是氯離子、溴離子、硫酸根、碳酸根、硝酸根、磷酸根、 乙酸根或乳酸根。優(yōu)選使用硫酸鋁。根據(jù)WO 2006/111402A2的教導(dǎo)，使一種基礎(chǔ)聚合物與 一種滲透促進劑相接觸，所述滲透促進劑選自硅-氧化合物、多價(優(yōu)選三價)的陽離子鹽 或其混合物。所述三價陽離子鹽優(yōu)選為一種選自以下范圍的鋁鹽，該范圍包括乳酸鋁、草酸 鋁、檸檬酸鋁、乙醛酸鋁、丁二酸鋁、酒石酸鋁及其他有機或無機的鋁鹽。WO 2005/108472A1 公開了一種方法，該方法包括用一種水溶性多價金屬鹽和一種有機酸或其鹽處理一種基礎(chǔ) 聚合物。所述多價金屬鹽優(yōu)選為硫酸鋁。所述有機酸或其鹽選自如下范圍的酸或其堿鹽或 銨鹽，所述酸包括檸檬酸、水合乙醛酸、戊二酸、丁二酸、酒石酸和乳酸。本發(fā)明的一個目標是提供一種生產(chǎn)具有高凝膠床滲透性的超吸收劑的方法。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該目標可通過一種包含以下步驟的生產(chǎn)表面交聯(lián)的超吸收劑的方 法來實現(xiàn)使一種超吸收劑基礎(chǔ)聚合物與一種通過溶解至少兩種不同的多價金屬鹽而制得 的多價金屬鹽溶液相接觸，所述金屬鹽中的至少一種含有一種能形成螯合物的陰離子；和 進行熱處理，從而制得一種表面交聯(lián)的超吸收劑。本發(fā)明中的超吸收劑為一種在一定壓力下能吸收和保留相當于其自身重量的許 多倍的水量的超吸收劑。一般地，該超吸收劑具有至少5g/g，優(yōu)選至少10g/g并且更優(yōu)選至 少15g/g的離心保留容量(CRC，測量方法見下文)。優(yōu)選地，所述超吸收劑為一種基于部分 中和的丙烯酸的交聯(lián)聚合物，并且其為表面后交聯(lián)型的?！俺談币部蔀榛瘜W(xué)上不同的 各超吸收劑的混合物，因為化學(xué)組成不如吸收性能來得那么重要。生產(chǎn)超吸收劑——包括表面后交聯(lián)的超吸收劑——的方法是已知的。合成性超吸 收劑是例如通過聚合一種單體溶液而得到，所述單體溶液含有a)至少一種烯鍵式不飽和酸官能單體，b)至少一種交聯(lián)劑(通常稱為“內(nèi)”交聯(lián)劑)，
c)任選地，一種或多種可與單體a)共聚的烯鍵式和/或烯丙型不飽和單體，和d)任選地，一種或多種單體a)、b)和——如果合適——C)可至少部分地接枝于其 上的水溶性聚合物。適宜的單體a)為例如烯鍵式不飽和羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、 反丁烯二酸和衣康酸，或它們的衍生物，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯和甲基丙 烯酸酯。丙烯酸和甲基丙烯酸為特別優(yōu)選的單體。最優(yōu)選丙烯酸。單體a)并且尤其是丙烯酸優(yōu)選含有最多0. 025重量％的氫醌半醚(hydroquinone half ether)。優(yōu)選的氫醌半醚為氫醌單甲基醚(MEHQ)和/或生育酚例如α-生育酚，尤 其是外消旋的α “生育酚或特別是RRR- α -生育酚。所述單體溶液優(yōu)選含有不多于130重量ppm、更優(yōu)選不多于70重量ppm、優(yōu)選不小 于10重量ppm、更優(yōu)選不小于30重量ppm并且尤其是約50重量ppm的氫醌半醚，上述含量 均以丙烯酸為基準，并將丙烯酸鹽換算成丙烯酸。例如，所述單體溶液可使用含有合適量的 氫醌半醚的丙烯酸來制備。交聯(lián)劑b)為具有至少兩個可以自由基共聚成聚合物網(wǎng)的可聚合基團的化合物。 可用的交聯(lián)劑b)包括例如EP 530438A1中所述的乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二丙 烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙氧基乙烷，EP 547847AUEP 559476AUEP 632068AUW0 93/21237AUW0 03/104299AUW0 03/104300A1、 WO 03/104301A1和DE 10331450A1中所述的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯，DE 10331456A1和 WO 04/013064A2中所述的既含有丙烯酸根基團又含有其他烯鍵式不飽和基團的混合丙烯 酸酯，或例如 DE19543368A1、DE 19646484A1、WO 90/15830A1 和 WO 02/032962A2 中所述的 交聯(lián)劑混合物?？捎玫慕宦?lián)劑b)特別包括N，N’ _亞甲基雙丙烯酰胺和N，N’ -亞甲基雙甲基丙烯 酰胺；多元醇的不飽和單羧酸或多羧酸的酯，例如二丙烯酸酯或三丙烯酸酯，如丁二醇二丙 烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯以及三羥甲基 丙烷三丙烯酸酯；和烯丙基化合物，例如(甲基)丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、馬來酸二 烯丙酯、多烯丙基酯、四烯丙氧基乙烷、三烯丙基胺、四烯丙基乙二胺、磷酸的烯丙基酯；以 及例如EP 343427A2中所述的乙烯基膦酸衍生物。可用的交聯(lián)劑b)還包括季戊四醇二烯 丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚、季戊四醇四烯丙基醚、聚乙二醇二烯丙基醚、乙二醇二烯丙 基醚、丙三醇二烯丙基醚、丙三醇三烯丙基醚、基于山梨糖醇的多烯丙基醚，以及它們的乙 氧基化變體。本發(fā)明方法可使用聚乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯，該所用的聚乙二醇具有 300-1000的分子量。但是，特別有利的交聯(lián)劑b)為3至15重乙氧基化丙三醇的二丙烯酸酯和三丙烯 酸酯、3至15重乙氧基化三羥甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯、3至15重乙氧基化三 羥甲基乙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯，尤其是2至6重乙氧基化丙三醇的二丙烯酸酯和 三丙烯酸酯或2至6重乙氧基化三羥甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯、3重丙氧基化丙 三醇的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯、3重丙氧基化三羥甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯， 以及3重混合乙氧基化或丙氧基化丙三醇的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯、3重混合乙氧基化 或丙氧基化三羥甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯、15重乙氧基化丙三醇的二丙烯酸酯 和三丙烯酸酯、15重乙氧基化三羥甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯、40重乙氧基化丙三醇的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯、40重乙氧基化三羥甲基乙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯 和40重乙氧基化三羥甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯。極特別優(yōu)選用作交聯(lián)劑b)的為二丙烯酸酯化、二甲基丙烯酸酯化、三丙烯酸酯化 或三甲基丙烯酸酯化的多重乙氧基化和/或丙氧基化丙三醇，例如WO 03/104301A1中所 述。特別有利的是3至10重乙氧基化丙三醇的二丙烯酸酯和/或三丙烯酸酯。極特別優(yōu) 選的是1至5重乙氧基化和/或丙氧基化丙三醇的二丙烯酸酯或三丙烯酸酯。最優(yōu)選的 是3至5重乙氧基化和/或丙氧基化丙三醇的三丙烯酸酯。值得注意的是，它們在吸水性 聚合物中具有特別低的剩余含量(通常低于10重量ppm)，并且與相同溫度下的水比，以此 生產(chǎn)的吸水性聚合物的水提取物(aqueousextract)具有幾乎不變的表面張力(通常至少 0. 068N/m)?？膳c單體a)共聚的烯鍵式不飽和單體c)的實例為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丁烯 酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙 氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、丙 烯酸二甲氨基新戊酯和甲基丙烯酸二甲氨基新戊酯?？捎玫乃苄跃酆衔飀)包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、淀粉衍生物、聚乙 烯亞胺、聚二醇、形式上全部或部分由乙烯胺單體構(gòu)成的聚合物，例如部分或完全水解的聚 乙烯酰胺(所稱的“聚乙烯胺”)或聚丙烯酸，優(yōu)選聚乙烯醇和淀粉。聚合任選地在常規(guī)聚合調(diào)節(jié)劑的存在下進行。適宜的聚合調(diào)節(jié)劑為，例如含硫化 合物，如巰基乙酸、巰基醇，如2-巰基乙醇、巰基丙醇和巰基丁醇、十二烷硫醇；甲酸；氨；和 胺，例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、嗎啉和哌啶。單體(a)、(b)——任選地——和(C)任選地在水溶性聚合物d)的存在下，以 20% -80%、優(yōu)選20% -50%并且尤其是30% -45重量％的水溶液形式、在聚合引發(fā)劑的 存在下彼此進行聚合(共聚)。可用的聚合引發(fā)劑包括可在聚合條件下分解成自由基的所 有化合物，實例有過氧化物、氫過氧化物、過氧化氫、過硫酸鹽、偶氮化合物和所稱的氧化 還原引發(fā)劑。優(yōu)選使用水溶性引發(fā)劑。在一些情況下，較為有利的是使用多種聚合引發(fā)劑 的混合物，實例有過氧化氫和過氧化二硫酸鈉或過氧化二硫酸鉀的混合物。過氧化氫和 過氧化二硫酸鈉的混合物可以任意所需比例使用。適宜的有機過氧化物有例如過氧化乙 酰丙酮、過氧化甲基乙基酮、叔丁基氫過氧化物、氫過氧化枯烯、過新戊酸叔戊酯、過新戊酸 叔丁酯、過新己酸叔丁酯(tert-butyl perneohexanoate)、過異丁酸叔丁酯(tert-butyl perisobutyrate)、過_2_乙基己酸叔丁酯、過異壬酸叔丁酯、過馬來酸叔丁酯、過苯甲酸叔 丁酯、過-3，5，5-三甲基己酸叔丁酯和過新癸酸叔丁酯。其他適宜的聚合引發(fā)劑為偶氮引 發(fā)劑，例如2，2'-偶氮二(2-脒基丙烷)二氫氯化物、2，2'-偶氮二(N，N-二亞甲基)-異 丁脒二氫氯化物、2_(氨基甲?；嫉?異丁腈和4，4'-偶氮二(4-氰基戊酸)。以待聚合 的單體為基準，所提及的聚合引發(fā)劑以常規(guī)量使用，例如以0. 01-5mol %、優(yōu)選0. l-2mol % 的量使用。所述氧化還原引發(fā)劑含有上述過氧化物中的至少一種作為氧化組分，并含有一種 還原組分，例如，抗壞血酸、葡萄糖、山梨糖、亞硫酸氫銨、亞硫酸銨、硫代硫酸銨、連二亞硫 酸銨、焦亞硫酸銨、硫化銨、堿金屬亞硫酸氫鹽、堿金屬亞硫酸鹽、堿金屬硫代硫酸鹽、堿金 屬連二亞硫酸鹽、堿金屬焦亞硫酸鹽、堿金屬硫化物，金屬鹽例如鐵(II )離子或銀離子、羥甲基次硫酸鈉，或亞磺酸衍生物。氧化還原引發(fā)劑的還原組分優(yōu)選為抗壞血酸或焦亞硫酸 鈉。以聚合反應(yīng)中使用的單體的量為基準，使用1 ·10_5-1πιΟ1%還原組分和1 ·10_5-5πιΟ1% 氧化組分的氧化還原引發(fā)劑。作為氧化組分的替代或者補充，還可以使用一種或多種水溶 性偶氮引發(fā)劑。優(yōu)選使用由過氧化氫、過氧化二硫酸鈉和抗壞血酸組成的氧化還原引發(fā)劑。以 單體為基準，這些組分的使用濃度為例如，過氧化氫1 · IO-2Hiol %、過氧化二硫酸鈉 0. 084mol%和抗壞血酸 2. 5 · l(T3mol%。也可通過引發(fā)聚合反應(yīng)的多種其他已知方式來引發(fā)該聚合。一個實例為，通過 用足夠高能量的輻射——特別是紫外光——來照射從而引發(fā)聚合。通常，當通過紫外光 引發(fā)聚合時，添加可在紫外光照射下分解成自由基的化合物。這類化合物的實例有2-羥 基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和/或α-、α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮。單體水溶液可含有溶解或分散形式的引發(fā)劑。但是，也可將引發(fā)劑和單體溶液分 別單獨添加到聚合反應(yīng)器中。為達到最佳效果，優(yōu)選的聚合抑制劑需要有溶解的氧。因此，可在聚合之前通過惰 性化除去聚合抑制劑中溶解的氧，所述惰性化即使惰性氣體(優(yōu)選氮氣)流經(jīng)聚合抑制劑。 該過程通過惰性氣體實現(xiàn)，惰性氣體可正向、逆向或成角度地引入?？捎美鐕娮臁㈧o態(tài)或 動態(tài)混合器或鼓泡塔實現(xiàn)良好混合。在聚合之前，優(yōu)選將單體溶液中的氧含量降低至小于 1重量ppm并且更優(yōu)選小于0. 5重量ppm。任選地使用惰性氣流使單體溶液通過反應(yīng)器。適宜聚合物以及另外的適宜親水性烯鍵式不飽和單體a)的制備在例如DE 19941423AUEP 686650AUW0 01/45758A1 和 WO 03/104300A1 中有描述。超吸收劑通常通過單體水溶液的加成聚合并任選地隨后將水凝膠粉碎而得到。適 宜的制備方法在文獻中有記載。超吸收劑例如可通過如下方法得到 以分批法或在管式反應(yīng)器中進行凝膠聚合，并隨后在絞肉機、擠出機或捏合機 中進行粉碎，例如EP 445619A2和DE 19846413A1中所述； 在通過逆向旋轉(zhuǎn)攪拌軸進行連續(xù)粉碎的捏合機中進行聚合，例如在WO 01/38402A1 中所述； 在帶(belt)上聚合并隨后在絞肉機、擠出機或捏合機中進行粉碎，例如EP 955086A2、DE 3825366A1 或 US-6, 241，928 中所述； 進行乳液聚合，制得具有相對較窄凝膠尺寸分布的珠粒聚合物，例如EP 457660A1中所述； 在織物層上進行原位聚合，所述織物層通常已以連續(xù)操作的方式預(yù)先噴有單體 水溶液，并隨后進行了光聚合，例如WO 02/94328A2、W0 02/94329A1中所述。將所引用文獻的工藝操作細節(jié)明確納入本文。該反應(yīng)優(yōu)選在捏合機中或在帶反應(yīng) 器上進行。連續(xù)凝膠聚合是經(jīng)濟上優(yōu)選的，并因此成為當前制備超吸收劑的常用方法。該連 續(xù)凝膠聚合的方法通過以下步驟實施首先通過在不同的時間和/或地點將丙烯酸溶液與 中和劑、任選的共聚單體和/或其他輔助材料進行摻合而制得一種單體混合物，然后將該 混合物轉(zhuǎn)移到反應(yīng)器中或?qū)⒃摶旌衔镏苽涑煞磻?yīng)器中的一種初始裝料。最后添加引發(fā)劑體 系從而開始聚合。隨后的聚合連續(xù)過程包括形成聚合物凝膠的反應(yīng)，即，聚合物在一種聚合溶劑——通常為水——中溶脹從而形成凝膠，并且該聚合物凝膠已在攪拌聚合的過程中被 粉碎。如果需要，隨后將該聚合物凝膠進行干燥，再次進行粉碎，并篩分，然后將其轉(zhuǎn)移以進 一步進行表面處理。將所得水凝膠中的酸基在酸中和步驟中部分中和，通常中和至少25mol%、優(yōu)選 至少50mol %，并且更優(yōu)選至少60mol %，并且通常中和程度不大于85mol %、優(yōu)選不大于 80mol %并且更優(yōu)選不大于75mol %。中和也可在聚合之后的水凝膠階段進行。但是也可在聚合之前全部中和或部分中 和至所需中和程度。在聚合之前進行部分中和的情況下，在聚合之前通過向單體溶液中添 加一部分中和劑中和所用單體中酸基的通常至少10mol%、優(yōu)選至少15mol%并且通常不 多于40mol %、優(yōu)選不多于30mol %并且更優(yōu)選不多于25mol %。在此情況下，所需的最終中 和程度只在聚合臨近結(jié)束時或聚合之后確定，優(yōu)選地以干燥之前的水凝膠水平確定。通過 摻合中和劑而中和所述單體溶液。所述水凝膠可在中和過程中進行機械粉碎，例如通過絞 肉機或用于粉碎凝膠樣物質(zhì)的類似裝置進行粉碎，在此過程中，可將中和劑噴霧、撒布或傾 倒于水凝膠上然后小心地將其混合。為此，所得凝膠物質(zhì)可反復(fù)進行研磨粉碎以均一化。在聚合之前，通過添加中和劑將單體溶液中和至所需最終中和程度，或在聚合之 后進行中和，通常都比在聚合之前進行部分中和并在聚合之后再進行部分中和簡便，因此 是優(yōu)選的。任選地將這樣聚合得到的凝膠在通常至少50°C、優(yōu)選至少70°C并且通常不大于 130°C、優(yōu)選不大于100°C的溫度下保持一段時間，例如至少30分鐘、優(yōu)選至少60分鐘，更優(yōu) 選至少90分鐘，并且通常不多于12小時、優(yōu)選不多于8小時，更優(yōu)選不多于6小時，在很多 情況下這樣可進一步改進它們性能。然后用帶式干燥器或滾筒式干燥器干燥經(jīng)中和的水凝膠直至剩余水分含量優(yōu) 選在15重量％以下并且尤其是10重量％以下，水分含量通過EDANA(歐洲一次性用品 及非織布協(xié)會(European Disposables andNonwovens Association))推薦的測試方法 No. 430. 2-02“Moisturecontent”測得。于是，干燥的超吸收劑含有最多15重量％的水分， 并且優(yōu)選不多于10重量％。確定是否為“干燥”一類的決定性標準具體而言是對粉末進行 處理——例如氣動輸送、填料填充(pack filling)、篩分或固體加工技術(shù)中的其他加工步 驟——時是否具有足夠的流動性。但是，任選地，也可使用流化床干燥器或加熱的犁鏵混合 器進行干燥。為得到尤其無色的產(chǎn)品，較為有利的是通過確?？焖俪フ舭l(fā)水來干燥該凝 膠。為此，必須使干燥器溫度最佳化，必須控制空氣的供給和去除，并且必須始終確保充分 的通風(fēng)。當凝膠的固體含量盡可能高時，干燥自然總要更簡單些，并且產(chǎn)品無色狀況更好。 因此在加成聚合時將溶劑部分設(shè)定在使干燥之前凝膠的固體含量達到如下的水平通常至 少20重量％、優(yōu)選至少25重量％，更優(yōu)選至少30重量％，并且通常不多于90重量％、優(yōu)選 不多于85重量％，更優(yōu)選不多于80重量％。特別有利的是，用氮氣或一些其他非氧化性惰 性氣體對干燥器進行通風(fēng)。但是，任選地，在干燥過程中只需僅降低氧的分壓就可防止氧化 變黃的過程。但是通常，充分通風(fēng)并除去水蒸汽同樣也可得到可接受的產(chǎn)品。就顏色和產(chǎn) 品質(zhì)量而言，極短的干燥時間通常較為有利。優(yōu)選將干燥的水凝膠(其不再是凝膠(雖然通常仍這樣稱呼)而是具有超吸水性 能的干燥聚合物，歸屬于術(shù)語“超吸收劑”的范圍)進行粉碎和篩分，可用的粉碎裝置通常包括輥式研磨機、針式研磨機(pin mill)、錘式研磨機、切割式研磨機(cutting mill)或擺 錘式研磨機(swing mill)。經(jīng)篩分的干燥的水凝膠的粒度優(yōu)選在1000 μ m以下，更優(yōu)選在 900 μ m以下，最優(yōu)選在850 μ m以下，并且優(yōu)選在80 μ m以上，更優(yōu)選在90 μ m以上，最優(yōu)選 在100 μ m以上。極特別優(yōu)選粒度(篩截的)在106-850 μ m的范圍內(nèi)。粒度根據(jù)EDANA (歐洲一次 性用品及非織布協(xié)會)推薦的測試方法No. 420. 2-02 "Particle size distribution”進 行測定。由此制得的干燥超吸水聚合物通常被稱為“基礎(chǔ)聚合物”，然后使其進行表面后交 聯(lián)。表面后交聯(lián)可使用干燥、粉碎并分級的聚合物顆粒以一種常規(guī)方式實現(xiàn)。對于表面后 交聯(lián)，將能夠與所述基礎(chǔ)聚合物的官能團通過交聯(lián)進行反應(yīng)的化合物——通常以溶液的形 式——施用于基礎(chǔ)聚合物顆粒的表面。通常，首先通過使基礎(chǔ)聚合物與交聯(lián)劑溶液接觸將 表面交聯(lián)劑溶液施用于該基礎(chǔ)聚合物，然后通過熱處理實現(xiàn)或完成表面交聯(lián)。所述接觸步 驟導(dǎo)致表面交聯(lián)溶液涂覆于基礎(chǔ)聚合物顆粒上，根據(jù)該交聯(lián)劑的反應(yīng)活性和在該接觸步驟 中施用的溫度，可能會有一定程度的交聯(lián)，并且所述熱處理步驟得到最終的表面交聯(lián)的超 吸收劑。基礎(chǔ)聚合物顆粒用一種含有至少兩種不同的多價金屬鹽的多價金屬鹽溶液進行 表面交聯(lián)，所述多價金屬鹽中的至少一種含有一種能形成螯合物的陰離子。優(yōu)選地，所述基 礎(chǔ)聚合物也通過至少一種有機(后)交聯(lián)劑進行表面交聯(lián)。所述基礎(chǔ)聚合物與表面后交聯(lián) 溶液(也可使用“表面交聯(lián)”表示同樣的含義)的接觸步驟通常通過將表面后交聯(lián)劑(“表 面交聯(lián)劑”)的表面后交聯(lián)溶液噴至水凝膠或干燥的基礎(chǔ)聚合物粉末上而進行。所有交聯(lián) 劑可在同一溶液中施用，但是最常用的是有機交聯(lián)劑和多價金屬鹽以各自的溶液施用以避 免溶解度問題。適宜的有機后交聯(lián)劑為例如 二-或多-環(huán)氧化合物，例如二 -或多縮水甘油基化合物，如膦酸二縮水 甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、聚亞烷基二醇的二氯醇醚(bischlorohydrin ether of polyalkylene glycol), 烷氧基甲硅烷基化合物， 聚氮丙啶，即含有氮丙啶單元并基于聚醚或取代烴的化合物，例如二 -N-氮丙 啶基甲烷， 聚胺或聚酰氨基胺，及它們與表氯醇的反應(yīng)產(chǎn)物， 多元醇，例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、丙三醇、甲基三甘醇、平均分子 量Mw為200-10000的聚乙二醇、雙甘油和聚甘油、季戊四醇、山梨糖醇、這些多元醇的乙氧 基化物，以及它們與羧酸或碳酸的酯，例如碳酸亞乙酯或碳酸異丙烯酯， 碳酸衍生物，例如脲、硫脲、胍、雙氰胺、2-噁唑烷酮及其衍生物、二噁唑啉、聚噁 唑啉、二異氰酸酯和多異氰酸酯， 二-N-羥甲基和多-N-羥甲基化合物，例如亞甲基雙(N-羥甲基甲基丙烯酰胺) 或三聚氰胺_甲醛樹脂， 具有兩個以上封端異氰酸酯基團的化合物，例如2，2，3，6-四甲基哌啶_4_酮封
端的三甲基六亞甲基二異氰酸酯。
如果需要，可添加酸性催化劑，實例有對甲苯磺酸、磷酸、硼酸或磷酸二氫銨。特別適宜的后交聯(lián)劑有二縮水甘油基或多縮水甘油基化合物，例如乙二醇二縮水 甘油醚、聚酰氨基胺與表氯醇的反應(yīng)產(chǎn)物、2-噁唑烷酮和N-羥乙基-2-噁唑烷酮。用于表面后交聯(lián)劑的溶劑為常用的適宜溶劑，實例有水、醇、DMF、DMS0、及它們的 混合物。適宜醇的實例有一元醇、二元醇、三元醇或多元醇，優(yōu)選具有1-8個碳原子的醇。優(yōu) 選丙醇類。最優(yōu)選地，所述醇選自丙二醇、1，3_丙二醇、1-丙醇、2-丙醇、及它們的混合物。 特別優(yōu)選的是水和水_醇混合，實例有水-甲醇、水-1，2-丙二醇、水-2-丙醇和水-1，3-丙后交聯(lián)劑溶液的噴灑優(yōu)選在具有移動式混合工具的混合器中實施，所述混合器 例如螺桿混合器、槳式混合器、盤式混合器、犁鏵式混合器和鏟式混合器。特別優(yōu)選豎式 混合器，并且極特別優(yōu)選犁鏵式混合器和鏟式混合器?？捎貌⒁阎幕旌掀靼ɡ?L6dige 、Bepex 、Nauta 、processaU 和Schugi 混合器。極特別優(yōu)選高速混合器，
例如 Schugi-Flexomix 或 Turbolizer 型等。所述聚合物使用通過溶解至少兩種不同的多價金屬鹽而制備的混合物進一步進 行表面交聯(lián)。優(yōu)選地，所述多價金屬鹽為水溶性的。水溶性多價金屬鹽含有能與聚合物的 酸基反應(yīng)從而形成復(fù)合物的二價或更高價的(“多價的”)金屬陽離子。多價陽離子的實 例有金屬陽離子，例如 Mg2+、Ca2+、Al3+、Sc3+、Ti4+、Mn2+、Fe2+/3+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Y3+、Zr4+、 La3+、Ce4+、Hf4+和Au3+。優(yōu)選的金屬陽離子為Mg2+、Ca2+、Al3+、Ti4+、Zr4+和La3+，并且特別優(yōu) 選的金屬陽離子為Al3+、Ti4+和&4+。最優(yōu)選的是Al3+。在所述的金屬陽離子中，可使用在 待使用的溶劑中具有足夠的溶解性的任何金屬鹽。所述至少兩種多價金屬鹽中的一種或多種優(yōu)選為具有弱復(fù)合陰離子的多價金屬 鹽。所述陰離子的實例有氯離子、硝酸根和硫酸根、硫酸氫根、碳酸根、碳酸氫根、硝酸根、磷 酸根、磷酸氫根、磷酸二氫根和羧酸根，例如乙酸根。特別優(yōu)選使用硫酸鋁作為多價金屬鹽中的一種。用于本發(fā)明的表面交聯(lián)的多價金屬鹽中的至少一種含有一種能形成螯合物的陰 離子。能形成螯合物的陰離子為能形成螯合絡(luò)合物的陰離子。螯合絡(luò)合物為一種其中至少 一個配體含有多于一個的供電子部分并由此在中心原子上占據(jù)多于一個的配體位置從而 形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物。一般地，能形成螯合物的陰離子為這樣的陰離子，其不僅含有帶有 陰離子的負電荷的官能團，而且含有另一個供電子官能團。特別適宜的官能團包括羧基、羥 基、磺酸基、氨基或硫代基。本發(fā)明中適宜的能形成螯合物的陰離子的非限制性優(yōu)選實例有有機二酸或羥酸 的陰離子，所述酸例如乙二酸、乙醛酸、乙醇酸(羥基乙酸)、乳酸、3-羥基丙酸、丙二酸、富 馬酸、馬來酸、丁二酸、酒石酸、戊二酸、己二酸、山梨酸、檸檬酸，鄰_、間-或?qū)?羥基苯甲 酸，鄰_、間_或?qū)甲氧基苯甲酸，或葡糖酸。其中，特別優(yōu)選乳酸根。特別優(yōu)選使用乳酸鋁作為含有能形成螯合物的陰離子的多價金屬鹽。超吸收劑與通常為多價金屬鹽溶液形式的多價金屬鹽接觸。適宜溶劑的實例有 水、醇、DMF、DMS0、及它們的混合物。適宜醇的實例有一元醇、二元醇、三元醇或多元醇，優(yōu) 選具有1-8個碳原子的醇。優(yōu)選丙醇類。最優(yōu)選地，所述醇選自丙二醇、1，3_丙二醇、1-丙 醇、2-丙醇、及它們的混合物。特別優(yōu)選的是水和水_醇混合物，例如水-甲醇、水-1，2-丙二醇、水-2-丙醇和水-1，3-丙二醇。所述多價金屬鹽溶液通過在溶劑中溶解至少兩種多價金屬鹽而制得，所述多價金 屬鹽中的一種含有一種能形成螯合物的陰離子。一般地，使用含有兩種鹽的溶液已足夠。所述超吸收劑聚合物與多價陽離子溶液的接觸以與上文對有機表面后交聯(lián)劑所 述的相同方式進行。優(yōu)選地，所述多價金屬鹽溶液在醇的存在下進行施用。雖然不是優(yōu)選的(因為穩(wěn) 定性的關(guān)系)，但是可以應(yīng)用含有有機交聯(lián)劑、多價金屬鹽和醇的原液作為表面交聯(lián)劑。但 是，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，可在用于噴灑表面交聯(lián)劑的噴嘴處或靠近噴嘴上游 處，將含有有機交聯(lián)劑的溶液與多價金屬鹽的溶液混合，其中這兩種溶液中的至少一種含 有醇，并且如果僅一種溶液含醇，則優(yōu)選有機交聯(lián)劑的溶液含醇，從而將超吸收劑用含有有 機交聯(lián)劑、多價金屬鹽和醇的混合物進行處理。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案中，所述超 吸收劑首先用含有有機交聯(lián)劑的溶液處理，然后用含有多價金屬鹽的溶液處理。同樣地，這 兩種溶液中的至少一種含有醇，并且如果僅一種溶液含醇，則優(yōu)選是含有機交聯(lián)劑的溶液。一般地，以基礎(chǔ)聚合物的重量為基準，施用于超吸收劑的有機交聯(lián)劑的量為至少 50重量ppm、優(yōu)選至少100重量ppm、更優(yōu)選至少200重量ppm，并且通常不多于1重量％、 優(yōu)選不多于0. 5重量％、更優(yōu)選不多于2000重量ppm。以基礎(chǔ)聚合物的重量為基準，所施用的多價金屬鹽的總量通常為至少50重量 ppm、優(yōu)選至少1000重量ppm、更優(yōu)選至少2000重量ppm，并且通常不多于5重量％、優(yōu)選不 多于3重量％、更優(yōu)選不多于1重量％。通常，以基礎(chǔ)聚合物為基準，至少10重量ppm、優(yōu)選 至少200重量ppm、更優(yōu)選至少400重量ppm并且通常不多于1重量％、優(yōu)選不多于0. 6重 量％、更優(yōu)選不多于0.2重量％為含有能形成螯合物的陰離子的多價金屬鹽。而通常以基 礎(chǔ)聚合物為基準至少40重量ppm、優(yōu)選至少800重量ppm、更優(yōu)選至少1600重量ppm并且 通常不多于4重量％、優(yōu)選不多于2. 4重量％、更優(yōu)選不多于0. 8重量％為另一種多價金屬
Τττ . ο以基礎(chǔ)聚合物的重量為基準，如果醇為多價金屬鹽溶劑的一部分，則其含量通常 為至少1000重量ppm、優(yōu)選至少2000重量ppm、更優(yōu)選至少3000重量％并且通常不多于15
重量％、優(yōu)選不多于10重量％、更優(yōu)選不多于5重量％。使超吸收劑基礎(chǔ)聚合物與有機交聯(lián)劑和多價金屬鹽溶液在一種醇的存在下相接 觸的步驟之后為熱處理步驟，主要用于實現(xiàn)表面后交聯(lián)反應(yīng)(通常仍只稱為“干燥”)，優(yōu)選 在加熱的下游混合器(“干燥器”)中在通常至少50°C、優(yōu)選至少80°C、更優(yōu)選至少80°C并 且通常不多于300°C、優(yōu)選不多于250°C和更優(yōu)選不多于200°C的溫度進行。待處理的超吸 收劑在干燥器中的平均停留時間(即超吸收劑的各顆粒的平均停留時間)通常為至少1分 鐘、優(yōu)選至少3分鐘、更優(yōu)選至少5分鐘并且通常不多于6小時、優(yōu)選2小時、更優(yōu)選不多于 1小時。除了進行實際干燥外，存在的任何分裂產(chǎn)物和溶劑部分也均被除去。在常規(guī)干燥 器例如盤式干燥器、旋轉(zhuǎn)管式烘箱或可加熱螺桿中，優(yōu)選在接觸式干燥器中進行熱干燥。優(yōu) 選使用能攪拌產(chǎn)物的干燥器，即加熱的混合器，更有選鏟式干燥器，并且最優(yōu)選圓盤式干燥 器。例如Bepex 干燥器和]yai a 干燥器均為適宜的干燥器。也可使用流化床干燥器。但 是干燥也可發(fā)生在混合器中本身，通過加熱護套或向該混合器中吹入預(yù)熱氣體例如空氣。 但是也可例如使用共沸蒸餾作為干燥操作。交聯(lián)反應(yīng)不僅可發(fā)生在干燥之前也可發(fā)生在干燥過程中。當基礎(chǔ)聚合物或有機交聯(lián)劑溶液中存在水時，以表面交聯(lián)后的超吸收劑的總量為 基準，優(yōu)選在足以將所得表面交聯(lián)的超吸收劑的水分含量降低至小于1重量％的值的條件 下進行熱處理。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，然后通過添加水使表面交聯(lián)的超吸收劑重新增 加水分。向顆粒固體例如超吸收劑中添加液體例如水的方法是已知的，并且可使用任意已 知的方法。在所有情況下，優(yōu)選添加水，同時溫和攪拌混合器中的超吸收劑以實現(xiàn)該超吸收 劑中水分的均勻分布。向超吸收劑中添加水有兩種特別便利的方法。一種方法是提供一個 單獨的重新增加水分的混合器，另一種方法是在熱處理完成表面后交聯(lián)之后在用于冷卻產(chǎn) 物的冷卻器中添加水。適于使超吸收劑重新增加水分的混合器是已知的。對擬使用的混合器的類型無特 別限制，例如單螺桿或雙螺桿混合器、槳式混合器、漩渦式混合器、滾動式混合器、螺帶式混 合器、空氣式混合器、轉(zhuǎn)鼓式混合器和流化床，或能夠使液體均勻混合顆粒固體的任意其他 裝置。優(yōu)選使用連續(xù)操作的槳式混合器，例如購自Nara Machinery Co.，Ltd. ,Tokyo, Japan 白勺 Bepex International LLC, Minneapolis, U. S. A Hosokawa Micron BV, Doetinchem, The Netherlands 的Turblllizer ，或購自 Gebr. Ruberg GmbH&Co. KG, Nieheim, Germany的槳式混合器?？梢砸匀我夥绞教砑铀?yōu)選通過噴灑添加。可使用一個或多個噴嘴添加水，優(yōu) 選使用偶數(shù)個噴嘴?？墒褂眠m于噴灑水的任意噴嘴。當使用優(yōu)選的連續(xù)槳式混合器時，超 吸收劑沿軸逐漸前進(優(yōu)選單軸混合器)，并通過一個或多個噴嘴添加水，所述噴嘴通常位 于相應(yīng)于超吸收劑在冷卻器/混合器中的平均停留時間的至少0%、優(yōu)選至少30%并且通 常不多于90%、優(yōu)選不多于70%的一個位置處。如果使用多于一個的噴嘴，則水可在混合 器中的幾個位置處添加，例如位于相應(yīng)于平均停留時間的20% -40%范圍的一個位置或多 個位置處的一個噴嘴或一系列噴嘴，位于相應(yīng)于所述平均停留時間的60% -80%范圍的一 個位置或多個位置處的另一個噴嘴或一系列噴嘴。添加水時的溫度通常在40_95°C范圍內(nèi)。在重新增加水分的步驟中超吸收劑的平 均停留時間通常在5-120分鐘的范圍內(nèi)。通常，以重新增加水分的超吸收劑的總重量為基準，所添加的水的量應(yīng)足以使重 新增加水分的超吸收劑的水分含量達到至少1重量％、優(yōu)選至少3重量％，并且通常不多于 7重量％、優(yōu)選不多于5重量％。也可在熱處理完成表面后交聯(lián)之后在用于冷卻產(chǎn)物的冷卻步驟中添加水。在任何干燥或熱處理步驟之后，有利的但并非絕對必需的是，在干燥之后冷卻產(chǎn) 物。冷卻可連續(xù)或不連續(xù)地進行，方便地通過將產(chǎn)物連續(xù)傳送到干燥器下游的冷卻器中進 行?？墒褂靡阎挠糜诔シ鬯榈墓腆w中的熱量的任意裝置，特別是上述作為干燥裝置的 任意裝置，條件為不是向該裝置供以加熱介質(zhì)而是供以冷卻介質(zhì)例如冷卻水，從而使熱量 不會通過壁和——根據(jù)設(shè)計——通過攪拌器元件或其他熱交換表面而引入超吸收劑中，而 是將熱量從超吸收劑中除去。優(yōu)選使用能攪拌產(chǎn)物的冷卻器，即冷卻混合器，例如鏟式冷卻
器、盤式冷卻器或槳式冷卻器，例如Nara 或Bepex .冷卻器。所述超吸收劑也可在流化床中通過向其中吹冷卻氣體例如冷空氣進行冷卻。冷卻條件設(shè)置為，使得能得到具有進一 步加工所需的溫度的超吸收劑。通常，在冷卻器中的平均停留時間通常至少1分鐘、優(yōu)選至 少3分鐘、更優(yōu)選至少5分鐘并且通常不多于6小時、優(yōu)選2小時和更優(yōu)選不多于1小時， 冷卻操作的確定應(yīng)使得所得產(chǎn)物的溫度為通常至少0°C、優(yōu)選至少10°C、更優(yōu)選至少20°C 并且通常不多于100°C、優(yōu)選不多于80°C、更優(yōu)選不多于60°C。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，在表面后交聯(lián)之后的冷卻步驟中重新增加水 分。上述混合裝置通常裝配有熱傳遞設(shè)備，可直接用作冷卻器。在該情況下，也可將所述的 重新增加水分的步驟的操作條件用于該冷卻步驟，但是根據(jù)所用的具體裝置，也可在不同 的操作條件下使用所述混合器/冷卻器的一個部分用于重新增加水分，并使用另一個部分 用于冷卻。在任何情況下，優(yōu)選僅在冷卻器中的超吸收劑溫度低于100°c的位置處添加水。任選地，為改變貯存或操作性能，向超吸收劑提供其他常規(guī)添加劑和輔助材料。其 實例有，除表面交聯(lián)劑之外的滲透促進劑，例如進一步提高滲透性的顆粒固體(廣泛使用 二氧化硅)或陽離子聚合物；著色劑；用以改善溶脹凝膠的可見度的不透明添加劑，這在 一些應(yīng)用中是所希望的；表面活性劑；用以改善流動性的粘結(jié)調(diào)節(jié)劑(cohesion control agent)；等。這些添加劑和輔助材料各自可在單獨的操作步驟中通過本領(lǐng)域中通常已知的 方法添加，而一種較便利的方法可以是在冷卻器中例如通過用一種溶液噴灑超吸收劑、或 以細分散的固體或以液體形式將它們添加到超吸收劑中，條件是該冷卻器能提供足夠的混 合品質(zhì)。還有一種做法并且可能是很方便的一種做法是，在上述的表面后交聯(lián)之后，在重新 增加水分的步驟中、優(yōu)選在重新增加水分與冷卻相結(jié)合的步驟中，將所述添加劑和助劑部 分地與水一起添加或全部與水一起添加到冷卻器/混合器中。在冷卻器/混合器中添加顆 粒狀固體的一種便利方法可以是，通過雙組件或多組件噴嘴用水噴灑。但是，通常 ，優(yōu)選用 純水使超吸收劑重新增加水分。任選將最終的表面交聯(lián)的超吸收劑以常規(guī)方式進行粉碎和/或篩分。粉碎通常不 是必需的，但是通常推薦將形成的團塊或篩底料篩分出，以建立所需的產(chǎn)物粒度分布。將團 塊或篩底料除去或優(yōu)選以常規(guī)方式并在適宜的時機將其返回加工過程中；對于團塊，將其 粉碎后返回加工過程。超吸收劑粒度優(yōu)選不多于1000 μ m、更優(yōu)選不多于900 μ m、最優(yōu)選不 多于850 μ m,并且優(yōu)選至少80 μ m、更優(yōu)選至少90 μ m和最優(yōu)選至少100 μ m。典型的篩截品 為例如 106-850 μ m 或 150-850 μ m。超吸收劑性能測試方法離心保留容量(CRC)測定離心保留容量(CRC)的方法在美國專利申請US 2002/0165288A1的第W105] 段和W106]段中有描述。在0. 9psi的載荷下的吸收(AUL 0. 9psi)測定AUL 0. 9psi的方法在WO 00/62825第22_23頁中已公開(在其中被稱為“載 荷下的吸收能力(Absorbency Under Load)”)。為得到AUL 0. 9psi的數(shù)值，使用317克的重量。粒度分布(PSD)使用EDANA (歐洲一次性用品及非織布協(xié)會，Avenue EugenePlasky, 157， 1030Brussels, Belgium, www. edana. org)測試方法 420. 2-02 (來自 EDANA)測定粒度分布。
剩余水分含量測定剩余水分含量的方法在WO 01/25290A1的第19頁第24行至第20頁第8行
中有描述。自由溶脹凝膠床的滲透性(自由溶脹GBP)測定自由溶脹凝膠床的滲透性(自由溶脹GBP)的方法在美國專利申請US 2005/0256757A1 第
段至
段中有描述。
實施例實施例1(比較例)使用WO 01/38402A1中所述的方法通過使25摩爾％丙烯酸和75摩爾％丙烯酸鈉 的混合物與內(nèi)交聯(lián)劑共聚而制得一種基礎(chǔ)聚合物。將該聚合物稱為聚合物A。實施例2(比較例)將Ikg聚合物A粉末放入一個混合器(實驗室用犁鏵式混合器，型號M 5， 由 Gebruder Lodige Maschinenbau GmbH, Paderborn, Germany 制造)中。通過將 0. 95g Denacol EX 810(乙二醇二縮水甘油醚，獲自 Nagase ChemteX Corporation, Osaka, Japan)、6. Og丙二醇和7. 5g去離子水混合制備第一表面交聯(lián)溶液。使用Illg 27重 量％的硫酸鋁水溶液作為第二表面交聯(lián)溶液。在449rpm的混合器速度下，使用注射器將所 述表面交聯(lián)劑溶液在3分鐘時間內(nèi)逐滴添加到聚合物粉末中。然后停止該混合器，刮掉粘 于混合容器壁上的產(chǎn)物(并與物料本體重新結(jié)合)，并在449rpm下再連續(xù)混合2分鐘。然 后將批料取出裝入兩個不銹鋼盤中，并在180°C的烘箱中放置1小時。將盤從烘箱中取出并 在干燥器中冷卻。然后篩分冷卻的產(chǎn)物，850-150微米的截取品稱為聚合物B。實施例3重復(fù)實施例2，但是，向所述硫酸鋁溶液中添加Ig乳酸鋁。將得到的聚合物稱為聚 合物C。實施例4重復(fù)實施例2，但是，向所述硫酸鋁溶液中添加2g乳酸鋁。將得到的聚合物稱為聚 合物D。由此得到的聚合物的性能概述于表1中。表1 令人意外的是，所述實施例表明，添加乳酸鹽能提高AUL值，而不會影響CRC值。在 超吸收劑標準品中，這些值通常呈逆相關(guān)。自由溶脹GBP未過度減小并且保持在表面交聯(lián) 的超吸收劑通常希望的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種生產(chǎn)表面交聯(lián)的超吸收劑的方法，該方法包括如下步驟使一種超吸收劑基礎(chǔ)聚合物與一種通過溶解至少兩種不同的多價金屬鹽而制得的多價金屬鹽溶液相接觸，所述多價金屬鹽中的至少一種含有一種能形成螯合物的陰離子；和進行熱處理，從而制得一種表面交聯(lián)的超吸收劑。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述基礎(chǔ)聚合物與以基礎(chǔ)聚合物為基準總量為50重量ppm 至5重量％的多價金屬鹽相接觸。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中所述基礎(chǔ)聚合物還與一種有機表面交聯(lián)劑相接觸。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中所述多價金屬鹽含有一種選自Al3+、Ti4+和 的多價金屬陽離子。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述多價金屬陽離子為Al3+。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中所述能形成螯合物的陰離子為一種羥基羧酸陰罔子。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述能形成螯合物的陰離子為乳酸根。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述多價金屬鹽溶液通過將硫酸鋁和乳酸鋁溶于一種含水 的溶劑中而制得。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述多價金屬鹽溶液通過將以基礎(chǔ)聚合物為基準40重量 ppm至4重量％的硫酸鋁和以基礎(chǔ)聚合物為基準10重量ppm至1重量％的乳酸鋁溶于一種 含水的溶劑中而制得。
10.權(quán)利要求1-9中任一項的方法，其中將所述表面交聯(lián)的超吸收劑重新增加水分至 以超吸收劑的總重量為基準水分含量為1-7重量％。
全文摘要
使用下述方法生產(chǎn)表面交聯(lián)的超吸收劑，該方法包括如下步驟使超吸收劑基礎(chǔ)聚合物與通過溶解至少兩種不同的多價金屬鹽而得到的多價金屬鹽溶液相接觸，所述多價金屬鹽中的至少一種含有一種能形成螯合物的陰離子；和進行熱處理，從而生產(chǎn)出一種表面交聯(lián)的超吸收劑。
文檔編號A61L15/60GK101903441SQ200880121254
公開日2010年12月1日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者N·赫佛特, U·史杜芬, W·G-J·蔣 申請人:巴斯夫歐洲公司