专利名称：压实吸收剂聚合物,其生产和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及可通过将至少包含合成颗粒状超吸收剂的混合物经受比接触力或压力而制成的压实超吸收剂，用于生产这些超吸收剂的方法，由这种超吸收剂制成的复合体和这些超吸收剂的用途。
所谓的超吸收剂常用于其中含水液体应该被吸收和基本上束缚在固体相中的许多技术或卫生领域，以防止含水液体在相应环境中的不利作用。作为超吸收剂，尤其通常使用由合成聚合物组成或相应包含这些合成聚合物的化合物。
一般，如果超吸收剂是基本上干燥的话，它们可作为脆性盐得到。但实际上由此出现许多问题。超吸收剂的渗透性和因此的吸收性能尤其受颗粒尺寸的影响。尤其是，小颗粒明显限制超吸收剂的渗透性，因为它们在与水或水溶液接触时非常快速地膨胀，这样可阻塞较大颗粒的毛细管结构和因此不利地影响其吸收性能。
在超吸收剂的一般应用中，超吸收剂通常被粉碎成颗粒尺寸约150-约850μm。但由于该材料的脆性，在该过程中出现显著比例的颗粒尺寸低于150μm的颗粒。但这些颗粒因为上述原因必须在使用超吸收剂之前被去除。一般，这利用筛分而进行。但如此分离的颗粒尺寸低于250μm的材料仅可有条件地被再循环至生产工艺。结果，过去在生产超吸收剂时，所出现的细粉尘级分必须有代价地储存或丢弃。
为了消除该问题，过去进行了许多尝试以将这种细粉尘再导入生产循环中。因此，例如从已有技术中已知将细粉尘再循环回到聚合反应工艺，以便在聚合反应的范围内将其构建至较大聚合物结构。如果颗粒尺寸低于250μm的颗粒被再循环至聚合反应工艺，它们在那里具有交联剂的作用。但不利的是，交联性能随着不同的颗粒加料而变化，使得以此方式非常难以得到具有确定性能的确定的最终产物。
从US-A 5,002,986中得知，为了增加吸收速率，将超吸收剂颗粒在混合区中与离子交联剂的水溶液接触。但根据所述工艺所实现的平均颗粒尺寸的增加在实际应用中通常不足且传输稳定性不令人满意的。
WO 99/30752涉及用于阻碍吸收性物体中的气味的压实颗粒。描述于该文件的压实颗粒通过在不存在粘结剂的情况下压实而制成。这些附聚物容易在与水接触时分解成原始细粉尘。
已有技术中的已知工艺的问题在于，所得压实垫一般具有不足的磨损稳定性或，如最后提及的文件所述，不适用于处理较大量的颗粒尺寸低于250μm的超吸收剂颗粒。
另外，已有技术中的已知工艺没有提出，上述细粉尘可单独或与较大颗粒一起加工成具有在其使用，尤其是用于卫生领域时令人满意的吸收性质和足够稳定性的成型体。
本发明因此目的在于得到具有在其使用领域，尤其用于卫生领域令人满意的尺寸稳定性和同时令人满意的磨损性质的压实超吸收剂。本发明的另一目的是得到具有高比例的颗粒尺寸低于250μm的初级颗粒和尽管如此却具有对其应用，尤其用于卫生领域令人满意的吸收性质的压实超吸收剂。
本发明的另一目的是得到一种用于生产压实超吸收剂的方法，其中可应用颗粒尺寸低于250μm的超吸收剂颗粒。
已经发现，颗粒尺寸低于250，优选低于200和尤其优选低于150μm的超吸收剂颗粒可被处理成压实体，是通过它们视需要在粘结剂的存在下经受比接触力或压力。
因此，本发明的目的通过压实超吸收剂颗粒和用于其生产的方法而解决，这可从下文中看出。
本发明的主题因此是压实超吸收剂，它可通过将至少包含合成颗粒状超吸收剂的混合物经受至少3kN/cm的比接触力或至少3kN/cm2的压力而制成，其中超过5％，优选超过20％和尤其优选超过35％的所用颗粒具有颗粒尺寸250μm或更低，优选200μm或更低和尤其优选150μm或更低。在根据本发明的压实超吸收剂的一个优选的实施方案中，超过35wt.％的所用颗粒具有低于150μm的颗粒尺寸。
本发明范围内的称作″压实超吸收剂″的组合物包含至少一种超吸收剂。在本发明范围内，作为超吸收剂，原则上合适的是可吸收至少4，优选至少10和尤其优选至少100g/g其自身重量的水的合成或至少部分合成材料。在本发明优选实施方案的范围内，作为吸收剂，使用合成材料，尤其是吸收剂聚合物。
根据本发明合适的吸收剂聚合物优选包含至少一种基于至少一种具有一个酸性基团的单烯属不饱和单体的聚合物。所用单体的酸性基团可以是部分或完全，优选部分中和的。为此参见DE 195 29 348，其公开内容在此作为参考并入本发明且应该被视为本文公开内容的一部分。
优选的具有酸性基团的单烯属不饱和单体是丙烯酸，甲基丙烯酸，乙基丙烯酸，α-氯丙烯酸，α-氰基丙烯酸，β-甲基丙烯酸(巴豆酸)，α-苯基丙烯酸，β-丙烯酰氧基丙酸，山梨酸，α-氯山梨酸，2′-甲基异巴豆酸，肉桂酸，对氯肉桂酸，硬脂酸，衣康酸，柠康酸，中康酸，戊烯二酸，乌头酸，马来酸，富马酸，三羧基乙烯和马来酸酐，以上酸，优选丙烯酸或甲基丙烯酸的含羟基-或氨基基团的酯，如丙烯酸2-羟基乙基酯，丙烯酸N，N-二甲基氨基乙基酯以及甲基丙烯酸的类似衍生物，其中丙烯酸以及甲基丙烯酸是尤其优选的和丙烯酸是甚至更优选的。
除了具有酸性基团的单烯属不饱和单体，在本发明范围内用于超吸收剂中的合适聚合物还基于不同于具有酸基团的单烯属不饱和单体的进一步共聚单体。作为共聚单体，烯属不饱和磺酸单体，烯属不饱和膦酸单体和丙烯酰胺是优选的。
烯属不饱和磺酸单体优选为脂族或芳族乙烯基磺酸或丙烯酸-或甲基丙烯酸磺酸。作为脂族或芳族乙烯基磺酸，优选的是乙烯基磺酸，烯丙基磺酸，4-乙烯基苄基磺酸，乙烯基甲苯磺酸和苯乙烯磺酸。作为丙烯酰-或甲基丙烯酰磺酸，优选的是丙烯酸磺基乙基酯，甲基丙烯酸磺基乙基酯，丙烯酸磺基丙基酯，甲基丙烯酸磺基丙基酯，2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基磺酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸。
进一步优选的是烯属不饱和膦酸单体如乙烯基膦酸，烯丙基膦酸，乙烯基苄基膦酸，丙烯酰氨基烷基膦酸，丙烯酰氨基烷基二膦酸，膦酰基甲基化乙烯基胺，和(甲基)丙烯酰膦酸酰衍生物。
可能的丙烯酰胺是烷基取代的丙烯酰胺或丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的氨基烷基取代的衍生物如N-乙烯基酰胺，N-乙烯基甲酰胺，N-乙烯基乙酰胺，N-乙烯基-N-甲基乙酰胺，N-乙烯基-N-甲基甲酰胺，N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺，乙烯基吡咯烷酮，N，N-二甲基丙基丙烯酰胺，二甲基丙烯酰胺或二乙基丙烯酰胺和相应的甲基丙烯酸酰胺衍生物以及丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，其中丙烯酰胺是优选的。
以在基于所用的总单体0.01-20，优选0.1-15和尤其优选0.5-5wt.％的范围内的量，也可使用在水中具有低溶解度的单体作为共聚单体。这种单体的例子是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯如丙烯酸乙基酯和甲基丙烯酸乙基酯，丙烯酸丁基酯和甲基丙烯酸丁基酯，乙酸乙烯基酯，苯乙烯或异丁烯或其两种或多种的混合物。
另外，以在基于所用的总单体0.01-20，优选0.1-15和尤其优选0.5-5wt.％的范围内的量，可将水溶性聚合物加入单体溶液中。例子是上述单体的聚合物或共聚物如聚丙烯酸，部分皂化聚乙酸乙烯酯，聚乙烯基醇，聚亚烷基二醇，淀粉和淀粉衍生物，纤维素和纤维素衍生物以及其它多糖。
所有的所述酸可作为游离酸或盐聚合。也可部分中和。另外，也可在聚合反应之后完全或部分中和。单体的中和可使用碱金属氢氧化物，碱土金属氢氧化物，氨以及碳酸盐或碳酸氢盐或其两种或多种的混合物进行。另外，原则上能够与要中和的酸形成水溶性盐的每种其它的碱是合适的。也可考虑用不同的碱进行混合中和。优选用氨和碱金属氢氧化物中和，尤其优选的是氢氧化钠和氨。
在本发明一个优选实施方案中，根据本发明用于可压实的超吸收剂具有至少一个以下性能(a)0.9wt.％NaCl水溶液根据ERT(EDANA建议的试验)440.1-99的最大吸收在10-1000，优选15-500和尤其优选20-300g/g的范围内，(b)根据ERT 470.1-99可用0.9wt.％NaCl水溶液提取的部分其量低于30，优选低于20和尤其优选低于10wt.％，基于超吸收剂，(c)根据ERT 440.1-99达到80％最大吸收0.9wt.％NaCl水溶液所需的膨胀时间在0.01-180，优选0.01-150和尤其优选0.01-100min的范围内，(d)根据ERT 460.1-99的体密度在300-1000，优选310-800和尤其优选320-700g/l的范围内，(e)1g超吸收剂在1升水中根据ERT 400.1-99的pH-值在4-10，优选5-9和尤其优选5.5-7.5的范围内，以及(f)根据ERT 441.1-99的CRC在10-100，优选15-80和尤其优选20-60g/g的范围内。
来自以上性能的两种或多种这些性能的性能组合表示根据本发明的超吸收剂的优选的相应实施方案。另外，作为根据本发明的实施方案，尤其优选的是具有以下以字母或字母组合表示的性能或性能组合的超吸收剂a，b，c，d，e，f，ab，abc，abcd，abcde，abcdef，bc，bcd，bcde，bcdef，cd，cde，cdef，de，def，ef，其中a，b，c，f，ab和abf是尤其优选的。
本发明的超吸收剂可由上述单体利用不同的聚合反应方法而制成。例如，在此可以提及本体聚合反应，溶液聚合反应，喷雾聚合反应，反乳液聚合反应和反悬浮液聚合反应。优选溶液聚合反应在作为溶剂的水中进行。溶液聚合反应可连续或不连续地进行。从已有技术可获得在反应条件例如温度，引发剂的种类和量以及反应溶液方面的宽范围的变型。典型的工艺描述于以下专利文件US 4,286,082，DE 27 06135，US 4,076,663，DE 35 03 458，DE 40 20 780，DE 42 44 548，DE 43 23001，DE 43 33 056，DE 44 18 818。所提及的文件在此作为参考并入本发明，其中所提及的文件的涉及聚合反应工艺的相应部分被认为是本文公开内容的一部分。
可在本发明范围内用于压实的超吸收剂可例如利用化学交联剂或通过热交联或辐射交联或通过两种或多种所述工艺而交联，其中优选使用化学交联剂交联。
化学交联使用熟练技术人员一般已知的交联剂而进行。这种交联剂优选用量低于7，优选0.1-5wt.％，基于所用单体的总重。根据本发明优选的交联剂是聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯，它例如通过将多元醇或乙氧基化多元醇如乙二醇，丙二醇，三羟甲基丙烷，1，6-己烷二醇，甘油，季戊四醇，聚乙二醇或聚丙二醇与丙烯酸或甲基丙烯酸反应而得到。作为交联剂，也可使用多元醇，氨基醇以及其单(甲基)丙烯酸酯和单烯丙基醚。进一步合适的交联剂另外有多元醇和氨基醇的单烯丙基化合物的丙烯酸酯。在此方面，参考DE 195 43 366和DE 195 43 368。所提及的文件中的公开内容在此作为参考并入本发明，因此被认为是本文公开内容的一部分。
作为合适的交联剂，例如考虑1，4-丁烷二醇二丙烯酸酯，1，4-丁烷二醇二甲基丙烯酸酯，1，3-亚丁基二醇二丙烯酸酯，1，3-亚丁基二醇二甲基丙烯酸酯，二甘醇二丙烯酸酯，二甘醇二甲基丙烯酸酯，乙氧基化双酚-A-二丙烯酸酯，乙氧基化双酚-A-二甲基丙烯酸酯，1，6-己烷二醇二丙烯酸酯，1，6-己烷二醇二甲基丙烯酸酯，新戊基二醇二甲基丙烯酸酯，聚乙二醇二丙烯酸酯，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯，三甘醇二丙烯酸酯，三甘醇二甲基丙烯酸酯，三丙二醇二丙烯酸酯，四甘醇二丙烯酸酯，四甘醇二甲基丙烯酸酯，二季戊四醇五丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，三羟甲基三甲基丙烯酸酯，三(2-羟基乙基)异氰尿酸酯三丙烯酸酯，三(2-羟基)异氰尿酸酯三甲基丙烯酸酯，多羧酸二乙烯基酯，多羧酸二烯丙基酯，对苯二甲酸三烯丙基酯，马来酸二烯丙基酯，富马酸二烯丙基酯，六亚甲基二马来酰亚胺，1，2，4-苯三酸三乙烯基酯，己二酸二乙烯基酯，琥珀酸二烯丙基酯，乙二醇二乙烯基醚，环戊二烯二丙烯酸酯，三烯丙基胺，四烯丙基铵卤化物，二乙烯基苯，二乙烯基醚，N，N′-亚甲基二丙烯酰胺，N，N′-亚甲基二甲基丙烯酰胺和乙二醇二甲基丙烯酸酯。其中优选的交联剂是N，N′-亚甲基二丙烯酰胺，N，N′-亚甲基二甲基丙烯酰胺，聚乙二醇二丙烯酸酯，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯或三烯丙基胺或两种或多种所述化合物的混合物。
可根据本发明使用的超吸收剂可例如另外后交联。作为所谓的″后交联剂″，合适的是有机碳酸酯，聚季胺，多价金属化合物和具有至少两个可与未处理超吸收剂的羧基基团反应的官能团的化合物。这些尤其是多元醇和氨基醇如乙二醇，二甘醇，三甘醇，四甘醇，聚乙二醇，甘油，聚甘油，丙二醇，乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，丙醇胺，聚氧丙烯，氧乙烯-氧丙烯-嵌段聚合物，脱水山梨醇脂肪酸酯，聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯，三羟甲基丙烷，季戊四醇，聚乙烯基醇和山梨醇，聚缩水甘油基醚化合物，如乙二醇二缩水甘油基醚，聚乙二醇二缩水甘油基醚，甘油二缩水甘油基醚，甘油聚缩水甘油基醚，季戊四醇聚缩水甘油基醚，丙二醇二缩水甘油基醚和聚丙二醇二缩水甘油基醚，聚环乙亚胺化合物，如2，2-二羟基甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基)丙酸酯]，1，6-六亚甲基二亚乙基脲和二苯基甲烷二-4，4′-N，N′-二亚乙基脲，卤代环氧化合物如乙二胺，二亚乙基三胺，三亚乙基四胺，四亚乙基五胺，五亚乙基六胺和聚乙烯亚胺，多异氰酸酯如2，4-亚甲苯基-二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯，氢氧化锌，钾，铝，铁，钛和锆卤化物，碳酸亚烷基酯如1，3-二氧杂戊环-2-酮和4-甲基-1，3-二氧杂戊环-2-酮，多价金属化合物如盐，聚季胺如二甲基胺和表氯醇的缩合产物，二烯丙基二甲基氯化铵的均-和共聚物和二乙基氨基(甲基)丙烯酸酯甲基氯化铵盐的均-和共聚物。在这些化合物中，优选的是二甘醇，三甘醇，聚乙二醇，甘油，聚甘油，丙二醇，二乙醇胺，三乙醇胺，聚氧丙烯，氧乙烯氧丙烯嵌段共聚物，脱水山梨醇脂肪酸酯，聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯，三羟甲基丙烷，季戊四醇，聚乙烯基醇，山梨醇，碳酸亚烷基酯如1，3-二氧戊环-2-酮，1，3-二氧戊环-2-酮，4-甲基-1，3-二氧戊环-2-酮，4，5-二甲基-1，3-二氧戊环-2-酮，4，4--二甲基-1，3-二氧戊环-2-酮，4-乙基-1，3-二氧戊环-2-酮，4-羟基甲基-1，3-二氧戊环-2-酮，1，3-二噁烷-2-酮，4-甲基-1，3-二噁烷-2-酮，4，6-二甲基-1，3-二噁烷-2-酮，1，3-dioxopan-2-酮，聚-1，3-二氧戊环-2-酮和乙二醇二缩水甘油基醚，聚噁唑啉如1，2-亚乙基二噁唑啉，含硅烷基团的交联剂如γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨基丙基三甲氧基硅烷，噁唑烷酮如2-噁唑烷酮，二-和聚-2-噁唑烷酮以及二甘醇硅酸酯。
在以上提及的后交联剂中，碳酸亚乙基酯是尤其优选的。
这些化合物的用量优选为0.01-30，优选0.1-20和尤其优选0.5-10wt.％，基于未处理超吸收剂。有机溶剂可被加入混合物中，其量为0-60，优选0.1-40和尤其优选0.2-50wt.％，基于未处理聚合物(Pu)。作为有机溶剂，优选的是低级醇如甲醇，乙醇，正丙醇，异丙醇，正丁醇，异丁醇，仲-丁醇和叔丁醇，酮如丙酮，甲基乙基酮和甲基异丁基酮，醚如二噁烷，四氢呋喃和二乙基醚，酰胺如N，N-二甲基甲酰胺和N，N-二乙基甲酰胺以及亚砜如二甲基亚砜。
在本发明范围内，也可使用具有在内部分周围的外部分的超吸收剂，其中外部分具有高于内部分的交联度。在本文中进一步优选的是，内部分具有大于外部分的直径。在本发明范围内，如果使用这种所谓的后交联超吸收剂，它具有优选至少一个以下性能(A)0.9wt.％NaCl水溶液根据ERT 440.1-99的最大吸收在10-800，优选15-400和尤其优选20-200g/g的范围内，(B)根据ERT 470.1-99可用0.9wt.％NaCl水溶液提取的部分其量低于30，优选低于20和尤其优选低于10wt.％，基于后交联超吸收剂，(C)根据ERT 440.1-99达到80％最大吸收0.9wt.％NaCl水溶液所需的膨胀时间在0.01-180，优选0.01-150和尤其优选0.01-100min的范围内，(D)根据ERT 460.1-99的体密度在300-1000，优选310-800和尤其优选320-700g/l的范围内，(E)1g后交联超吸收剂在1升水中根据ERT 400.1-99的pH-值在4-10，优选5-9和尤其优选5.5-7.5的范围内，(F)根据ERT 441.1-99的CRC在110-100，优选15-80和尤其优选20-60g/g的范围内。
来自以上性能的两种或多种这些性能的性能组合分别表示根据本发明的工艺的优选的实施方案。根据本发明的进一步尤其优选的实施方案是具有以下表示为字母或字母组合的性能或性能组合的后交联超吸收剂A，B，C，D，E，F，AB，ABC，ABCD，ABCDE，ABCDEF，BC，BCD，BCDE，BCDEF，CD，CDE，CDEF，DE，DEF，EF。
除了所提及的聚合物，根据本发明的描述为″压实超吸收剂″的组合物可包含其它添加剂。
作为添加剂，例如合适的有非水溶性无机固体。尤其合适的因此是具有颗粒尺寸约0.001-约1000μm，尤其是约50-约500μm的水不溶性无机固体。在本发明优选实施方案的范围内，根据本发明的压实超吸收剂包含水不溶性无机固体或两种或多种水不溶性无机固体的混合物，其中固体颗粒的颗粒尺寸在约80-约400μm的范围内，其中优选至少约5％，如至少约10，20，50或至少约80％的固体颗粒具有低于约200μm，尤其是低于约150μm的颗粒尺寸。尤其合适的颗粒尺寸例如在5nm-约100μm的范围内。
合适的水不溶性无机固体是例如二氧化钛，粘土矿物如膨润土，高岭土，或硅镁土，沸石，焦化硅酸和类似物。
在本发明优选实施方案的范围内，作为添加剂使用具有至少一个以下性能的非水溶性无机固体(α)根据DIN 66131的BET表面是至少10，优选至少50和尤其优选至少200和甚至更优选180-1000m2/g，(β)在4％水分散体中的pH-值在2-11，优选2.5-8和尤其优选3-5的范围内，(γ)根据DIN 787/XI和JIS K 5101/18(不筛分)的夯实密度低于800g/l，优选低于300g/l，优选低于60g/l。
来自以上性能的两种或多种这些性能的性能组合表示相应的优选实施方案。根据本发明进一步尤其优选的实施方案是压实超吸收剂，其中无机固体或两种或多种无机固体的混合物具有以下表示为字母或字母组合的性能或性能组合α，β，γ，αβ，αβγ，βγ或αγ，其中αβγ是尤其优选的。
在根据本发明的工艺中进一步优选的是，无机固体基于硅化合物，其中已知用于该工艺的所有硅氧化合物，如二氧化硅气凝胶(Aerosile)和高岭土是优选的，其中二氧化硅气凝胶是尤其优选的。
进一步优选的是，根据本发明的压实超吸收剂包含无机固体或两种或多种无机固体的混合物，其量是约0.001-约40，优选约0.01-约20和尤其优选约0.05-约5wt.％。
在本发明进一步优选的实施方案的范围内，根据本发明的压实超吸收剂包含至少一种无机粘结剂或一种有机粘结剂。在本发明范围内，同样可能和设计的是，根据本发明的超吸收剂包含两种或多种无机粘结剂的混合物或两种或多种有机粘结剂的混合物或一种或多种无机粘结剂和一种或多种有机粘结剂的混合物。
作为无机粘结剂，在本发明范围内，合适的是在水溶液中形成一种其化合价达到至少2的离子化金属阳离子，氨基阳离子或亚氨基阳离子的水溶性化合物。
尤其优选的因此是金属阳离子，如可得自元素周期表的IIAVIA，IB，LIB和VII族金属。合适的是这种金属的盐，氧化物，氢氧化物或相当的化合物，前提是相应的化合物是水溶性的，该化合物在水中电离或游离和金属阳离子，胺或亚胺具有化合价至少2。其化合价达到至少2的合适的金属阳离子的例子是铝，铜，锌，锆，铁，钴，铬或钛或其两种或多种的混合物。在本发明范围内，铝是优选的金属阳离子。合适的无机粘结剂是例如硫酸铝，硫酸铝钠，多氯化铝，二乙酸铝，碱性氢氧化铝(其中氢氧化铝和氢氧化钠的摩尔比是约1∶1)，乙酸钴，硫酸铜，乙酸锌，乙酸锆，四氯化锆或硝酸锆或两种或多种所述化合物的混合物。在本发明进一步优选的实施方案的范围内，根据本发明的压实超吸收剂包含作为无机粘结剂的铝盐，尤其是硫酸铝。
在本发明进一步优选的实施方案的范围内，除了或替代无机粘结剂，根据本发明的压实超吸收剂可包含有机粘结剂。作为有机粘结剂，在本发明范围内合适的原则上是可得到至少一种多价胺或亚胺的所有的粘结剂。因此，在本发明范围内合适的是具有分子量最高约200的有机粘结剂。但根据本发明同样可以设计使用具有明显在此之上，如最高约5,000,000，尤其是约1000-约1,000,000的分子量的有机粘结剂作为根据本发明的压实超吸收剂的组分。
合适的有机粘结剂是如多元胺，聚亚胺，聚酰胺，脱乙酰壳多糖或聚乙烯基吡咯烷酮。
无机或有机粘结剂或两种或多种这种粘结剂的混合物在压实超吸收剂中的量在本发明范围内达到最高约30wt.％，如约0.1wt.％-约15或约0.5-约5wt.％。
在本发明进一步优选的实施方案的范围内，根据本发明的压实超吸收剂包含水。根据本发明的压实超吸收剂的水含量例如达到最高约30wt.％，但优选约0.1-约15wt.％或约0.5-约10wt.％。尤其合适的水含量例如在约0.8-约5wt.％的范围内。
在本发明进一步实施方案的范围内，按照本发明的压实超吸收剂进一步包含至少一种不落在超吸收剂或粘结剂的上述定义内的其它有机聚合物(Ps)。
根据本发明优选的是，这种其它聚合物(Ps)在去离子水中的4wt.％溶液具有在20℃下的粘度1-100,000，优选10-50,000和尤其优选100-10,000mPa·s。
优选聚合物(Ps)是聚乙烯基醇，聚乙二醇，聚甘油，明胶，或基于糖的聚合物。作为例子，在此提及黄原胶，淀粉，瓜耳种子粉，藻酸盐，葡聚糖，琼脂，角叉菜胶，黄芪胶，阿拉伯胶，藻酸盐，果胶，polyose，瓜耳粉，角豆种子粉，乙烯基聚合物，多羧酸，聚醚。按照本发明的压实超吸收剂可包含分别单独或作为其两种或多种的混合物的所述聚合物。
根据本发明优选的实施方案，聚合物(Ps)基于糖。尤其优选的是衍生的糖，如酯，醚，和羧基甲基化衍生物。糖的醚优选为用C1-至C1000000-，优选C1-至C10000-和甚至更优选用C1-至C10-烷基基团衍生的糖。其中，又优选的是甲基，乙基，丙基，丁基衍生的糖，其中甲基基团衍生的糖是尤其优选的。糖的酯的例子是乙酸酯，乙酰丁酸酯，乙酰丙酸酯或丙酸酯。聚合物(Ps)包含基于聚合物(Ps)优选至少10，优选至少50和尤其优选至少90wt.％的糖或多糖。在多糖中，纤维素和淀粉是优选的，其中纤维素是尤其优选的。进一步优选的是，纤维素作为羧基甲基纤维素存在，其中钠和钾羧基甲基纤维素是优选的和钠羧基甲基纤维素是尤其优选的。
在本发明优选实施方案的范围内，按照本发明的压实超吸收剂包含其它有机聚合物或两种或多种其它有机聚合物的混合物，其量是最高约30wt.％，如约0.1-约15wt.％或约0.5-约5wt.％。
在本发明范围内，按照本发明的压实超吸收剂可利用以下工艺而得到，其中至少一种超吸收剂，视需要在与一种或多种其它上述组分的混合物中经受至少3kN/cm的比接触力或至少3kN/cm2的压力。
在生产按照本发明的压实超吸收剂时进行压实的范围内，超吸收剂或两种或多种超吸收剂的混合物或一种或多种超吸收剂和水或粘结剂或水和粘结剂以及视需要一种或多种上述添加剂的混合物经受在上述范围内的压力。本发明范围内，以何种方式施加该压力并不重要。但优选在本发明范围内，优选利用冲压或辊压进行聚集。在本发明范围内尤其优选的是辊压实。
在辊压实中，一种以上提及的组合物利用在两个分别在相对旋转方向上旋转的辊之间压制而压实。在本发明范围内，可能的和设计的是，光滑辊或异型辊用于压实。适用于辊压实的工艺是熟练技术人员已知的。合适的是例如用于压实，压块，压片或造粒的工艺，例如通常使用相应的异型辊进行的。
包含超吸收剂和提供用于压实的组合物原则上可被压实成现在的形式。但在本发明范围内优选的是，提供用于压实的组合物在压实步骤之前经受预压缩。预压缩优选在螺纹压缩机(压缩螺杆)中进行。
在本发明优选实施方案的范围内，提供用于压缩的组合物包含水或粘结剂或水和粘结剂。
为了尽可能均匀地混合超吸收剂和水或超吸收剂和粘结剂或超吸收剂，水和粘结剂的混合物，在本发明优选实施方案的范围内，超吸收剂或两种或多种超吸收剂的混合物与水或粘结剂或其混合物在预压缩范围内进行混合。为此，例如超吸收剂或两种或多种超吸收剂的混合物被引入螺杆传输机中并随后在下游位向其中引入水或粘结剂或其混合物。如果提供用于压实的组合物还包含其它添加剂，这些物质同样优选在预压缩中与超吸收剂或与两种或多种超吸收剂的混合物混合。但在本发明范围内，同样可以设计提供用于压实的组合物的组分的混合不在预压缩中，而是在单独的步骤中进行。熟练技术人员已知的所有的混合设备可用于此时的混合。
如果提供用于压实的组合物包含水和粘结剂，向超吸收剂或向两种或多种超吸收剂的混合物中加入水和粘结剂的顺序原则上是任意的。因此，例如，水可首先加入并随后加入粘结剂，或首先加入粘结剂并随后加入水。但在本发明范围内，同样可以同时加入水和粘结剂，尤其是作为粘结剂或两种或多种粘结剂的混合物在水中的溶液。
如果提供用于压实的组合物包含粘结剂和其它添加剂，向超吸收剂或向两种或多种超吸收剂的混合物中加入粘结剂和添加剂的顺序原则上是任意的。但在本发明范围内优选的是，在将粘结剂或多种粘结剂加入超吸收剂或加入两种或多种超吸收剂的混合物之后加入添加剂。
在本发明范围内，压实在温度约0℃-约100℃下进行。优选，压实在温度约20℃-约80℃下进行。所需温度可因此例如利用对压实单元的外部冷却或加热而实现。因此，例如，在辊压实中，一个辊或两个辊可被冷却或加热。但在本发明范围内，同样可以的是，压实单元的操作基本上不受外部温度影响。在本文中，可观察到材料在压实过程中的温度增加，这例如取决于用于压实的组合物和在压实时施加的压力的形式。在压实过程中所处的温度应该在每种情况下选择使得按照本发明的压实超吸收剂不具有因结块而造成的吸收力损失。
在压实过程中所处的压力或相应地施加在提供用于压实的组合物上的力在本发明范围内选择使得至少向提供用于压实的组合物施加压力约3kN/cm2或比接触力至少3kN/cm。″比接触力″在本文范围内要理解为在两个辊之间出现的每cm辊宽度上的力。
优选，压实在本发明范围内利用辊而实现。因此，优选比接触力通常是至少约10kN/cm，尤其优选至少约40kN/cm，和甚至更优选至少约100kN/cm，其中优选比接触力不超过值1000kN/cm。
按照本发明的压实超吸收剂在本发明范围内在压实步骤之后或者进一步处理成现在的形式，或干燥。只要用于压实的组合物包含水，干燥可在减压下或在环境压力下进行，温度达到优选约30-约180，例如约50-约90℃。干燥持续时间取决于压实超吸收剂所追求的水含量，达到约5分钟-约5小时。
按照本发明的压实超吸收剂在压实范围内根据对用于压实的工艺的选择而作为片，粒剂，锭剂，片剂或类似成型体得到，这些例如可通过合适选择压实工艺而制成。
在本发明范围内，压实超吸收剂原则上可进一步用作成型体，如直接在压实和可有可无的随后干燥后而得到。
可在本发明范围内制成的成型体原则上可具有任何基本上不规则或规则空间形式。合适的规则空间形式是例如球，椭圆体，圆柱体，立方体或立方体。
但在本发明范围内，同样可能和实现的是，压实超吸收剂在压实步骤和视需要随后干燥步骤之后经受研磨，其中这种研磨优选导致颗粒尺寸在约100μm-约1000μm，优选150μm-1000μm和尤其优选150-850μm的范围内。优选实现具有重均颗粒尺寸约400-700μm的颗粒尺寸分布，其中不超过16wt.％的这些颗粒的颗粒尺寸低于200μm和不超过16wt.％的这些颗粒的颗粒尺寸不超过1200μm。已被特别地证实，可通过筛分而实现该颗粒尺寸分布。
在本发明进一步优选的实施方案的范围内，压实超吸收剂可具有水可溶聚合物的涂层。这些涂覆压实超吸收剂的优点在于，它们在传输时产生较少磨损，具有较低的对空气湿度的敏感性和尽管如此却在含水介质中迅速显示其吸收作用。另外，在处理压实超吸收剂时，与非压实超吸收剂相比形成较少的灰尘。
作为用于这种涂覆的水溶性聚合物，在本发明范围内合适的原则上是具有水溶解度至少1g/l的所有的聚合物。这种聚合物优选在聚合物主链上具有一个或多个酸性基团。在本发明范围内尤其合适的是具有羧酸或磺酸基团或两者的聚合物，尤其优选的是在聚合物主链上具有羧酸基团的聚合物。为了生产适用作按照本发明的涂层的聚合物，以上已在本文范围内提及的是例如合适的。
在本发明优选实施方案的范围内，作为水溶性聚合物，使用丙烯酸或甲基丙烯酸的聚合物或丙烯酸和甲基丙烯酸的共聚物。除了组分丙烯酸或甲基丙烯酸或这两种组分，根据本发明合适的聚合物可包含其它的不必具有酸性基团的单体结构单元。这种类型的合适的共聚单体是例如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或羧酸乙烯基酯，丙烯腈，苯乙烯，异戊二烯和丁二烯，尤其是乙酸乙烯酯。
在本发明尤其优选的实施方案的范围内，根据本发明使用的吸收剂涂有包含称作商品名EUDRAGITL100或EUDRAGITS100(生产商Roehm GmbH，Darmstadt，德国)的两种物质中的至少一种的聚合物层。这些聚合物是基于甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯的阴离子聚合物。羧酸基团与酯结构单元的比率在EUDRAGITL-型中达到约1∶1，在EUDRAGITS-型中达到约1∶2。
将所述聚合物作为在有机溶剂(醇，丙酮)中的溶液，作为有机溶剂与水的混合物或作为纯含水胶乳分散体施用到在本发明范围内可用的吸收剂上。
关于优选用于生产这种聚合物涂层的聚合物的性能和其施用，具体地参考以下出版物Roehm GmbH公司的″EUDRAGIT-Magensaftresistente Ueberzuege(Basis-Info 1)″以及K.Lehmann和H.U.Petereit，Filmueberzuege auf Basis waessrigerPolymethacrylat-Dispersionen mit verzoegertem Zerfall imDarmbereich，Pharm.Ind，55，6，615-618(1993)，K.O.R.Lehmann，用于药物剂形的含水聚合物涂层，章节4，聚甲基丙烯酸酯涂层体系的化学和施用性能(由James W.McGinity编辑，Marcel Dekker，Inc.，NewYork，1989)，K.Lehmann，微胶囊和药学，章节4，流化床喷涂(由MaxDonbrow编辑，CRC Press，Inc，Boca Raton，1992)，其公开内容被认为是本文公开内容的主题。
另外，本发明涉及具有至少一个以下性能的压实超吸收剂(β1)CRC(离心停留容量)至少10，优选至少15和尤其至少20g/g，甚至更优选至少25g/g，(β2)负荷0.3psi时的AAP(抗压吸收性)至少15，优选至少20g/g，(β3)负荷0.9psi时的AAP至少8，优选至少12g/g，
(β4)膨胀压力至少100，优选至少500，更优选至少600和甚至更优选800g。
来自以上性能的两种或多种这些性能的性能组合分别表示按照本发明的压实超吸收剂的优选的实施方案。另外，作为根据本发明实施方案尤其优选的工艺是其中，压实超吸收剂具有以下表示为字母或组合字母的性能或性能组合β1，β2，β3，β4，β1β2，β1β2β3，β1β2β3β4，β2β3，β2β3β4，β3β4，其中β1，β2，β3，β1β2和β1β2β3是尤其优选的。
根据本发明的一个实施方案形成具有以下性能的压实超吸收剂CRC至少15g/g，0.3psi负荷时的AAP至少15g/g，0.9psi负荷时的AAP至少8g/g，和颗粒尺寸分布150-850μm。
本发明还涉及一种用于生产压实超吸收剂的方法，其中至少包含合成颗粒状超吸收剂的组合物通过将该组合物经受比接触力至少3kN/cm或压力至少3kN/cm2而被压实，其中超过5％，优选超过20％和尤其优选超过35％的所用颗粒具有颗粒尺寸250μm或更低，优选200μm或更低和尤其优选150μm或更低。
在根据本发明的工艺的进一步优选的实施方案中，包含至少一种超吸收剂和至少水的组合物因此用于压实。在本文中优选的是，颗粒在压实之前与基于用于压实的总颗粒的重量至少1wt.％，优选与至少2wt.％和甚至更优选与至少4wt.％的水混合。
在本发明进一步优选的实施方案的范围内，除了至少一种超吸收剂还包含至少一种无机或至少一种有机粘结剂的组合物被用于压实。在本发明进一步优选的实施方案的范围内，在压实时，使用包含至少一种超吸收剂，水和至少一种无机或有机粘结剂或其混合物的组合物。
合适的无机或有机粘结剂已经在上面在本文范围内进行描述。
在本发明进一步优选的实施方案的范围内，提供用于压实的组合物包含水和无机粘结剂。
优选，提供用于压实的组合物的水含量达到至少约0.1wt.％，但优选水含量更高，例如在至少约1，2，4，8或20wt.％。
根据本发明进一步优选的实施方案，在根据本发明的工艺的范围内，超吸收剂或两种或多种超吸收剂的混合物与无机粘结剂或有机粘结剂的水溶液，优选与无机粘结剂的水溶液在压实之前合并和混合。混合原则上可如上所述以任何方式进行。但根据本发明优选的是，超吸收剂或多种超吸收剂和粘结剂的水溶液的混合在实际的压实步骤之前在预压缩时发生。
相应的粘结剂优选利用相应的粘结剂的水溶液加入，其中合适的含水溶液具有浓度约1-约99wt.％，例如约5-约60wt.％。在使用有机粘结剂时，可视需要要求较高或较低浓度，这取决于粘结剂在水中的溶解度和这种水溶液的粘度。
如果例如如上所述的多价金属阳离子的无机盐用作粘结剂，那么包含这种盐的水溶液的浓度达到优选约20-约70wt.％，尤其是约40-约60wt.％。
在本发明优选实施方案的范围内，在根据本发明的工艺中，Al2(SO4)3·18H2O的水溶液用作粘结剂，其中Al2(SO4)3·18H2O在溶液中的浓度达到约50wt.％。
有机或无机粘结剂被加入提供用于压实的组合物，其量使得有机或无机粘结剂的浓度，或两种或多种这些粘结剂的混合物的浓度基于超吸收剂或多种超吸收剂的份额达到约0.1-约20wt.％，尤其是约0.5-约10wt.％。
在根据本发明的工艺的优选的实施方案中，超吸收剂颗粒在压实之前与至少1wt.％水混合，基于用于压实的总颗粒的重量。
特别适用于进行根据本发明的工艺的是辊压实机，双辊压实机，环-辊压机或冲压机如柱塞挤压机，螺杆压机，extersche挤压机(ExterscheStrangpress)。
根据本发明工艺以及本发明压实超吸收剂的进一步实施方案，优选的是，根据本发明的特征的仅给出下限的值具有为最优选下限值的20倍，优选10倍和尤其优选5倍的上限。
按照本发明的压实超吸收剂原则上可以任何形式进一步使用。因此例如可以将按照本发明的压实超吸收剂或与其它物质的混合物用于普通的场合如卫生制品或技术场合如电缆或密封。但在本发明范围内，也可将按照本发明的压实超吸收剂与没有按照本发明的工艺制成或不对应于本发明压实超吸收剂的其它超吸收剂一起用于技术场合。
在本发明优选实施方案的范围内，根据本发明的压实超吸收剂与非压实超吸收剂一起使用。作为非压实超吸收剂，原则上合适的是通常以术语″超吸收剂″理解的所有的化合物。但在一个优选实施方案中，按照本发明的压实超吸收剂与具有类似于或相同于本发明压实超吸收剂的组成的非压实超吸收剂一起使用。
在本发明进一步优选的实施方案的范围内，在生产根据本发明的超吸收剂时，使用颗粒尺寸低于约150μm的颗粒，例如在生产非压实超吸收剂时形成的，其中按照本发明的压实细部分随后与在其生产过程中形成细部分的非压实超吸收剂一起以混合物形式使用。按照本发明的压实超吸收剂在这种混合物中的比例达到约0.5-约99wt.％，尤其是约1-约20wt.％。
本发明的另一主题是一种用于生产复合体的方法，其中按照本发明的压实超吸收剂或根据本发明工艺制成的压实超吸收剂与基材接触。
本发明还甚至进一步涉及可根据在以前段落中描述的工艺而得到的复合体。
根据本发明，术语″复合体″要理解为吸收核，密封剂材料，电缆，以及包含吸收核的尿布和其它的卫生制品-卫生巾或失禁产品。
如果复合体是吸收剂核，将按照本发明的压实超吸收剂加工成基材。对于核，主要将包含纤维素的，优选纤维状材料视为基材。在核的一个实施方案中，根据本发明的吸收性超吸收剂以基于核的10-90，优选20-80和尤其优选40-70wt.％的量被加工。在核的一个实施方案中，按照本发明的压实超吸收剂作为颗粒被加工成核。
一方面，核可通过所谓的气成网工艺或通过所谓的湿成网工艺而制成，其中根据气成网工艺制成的核是优选的。在湿成网工艺中，按照本发明的压实超吸收剂的颗粒与其它基材纤维和液体一起被处理成无纺材料。在气成网工艺中，按照本发明的压实超吸收剂的颗粒和基材纤维在干态下被处理成无纺材料。有关气成网工艺的进一步细节描述于US5,916,670以及US 5,866,242，而有关湿成网工艺则描述于US 5,300,192，其公开内容在此作为参考并入本发明和构成本公开内容的一部分。
在湿成网和气成网工艺中，除了按照本发明的压实超吸收剂和基材纤维还可以使用熟练技术人员已知的其它的合适的助剂，它们有助于得自该工艺的无纺材料的凝固。
在其中复合体是尿布的实施方案中，不同于按照本发明的压实超吸收剂的尿布的组分表示复合体的基材。在一个优选实施方案中，尿布包含以前描述的核。在这种情况下，不同于核的尿布组分表示复合体的基材。一般来说，用作尿布的复合体包括水不可渗透底层，水可渗透的、优选憎水的上层和位于底层和上层之间的包含按照本发明的压实超吸收剂的层。包含按照本发明的压实超吸收剂的该层优选为上述核。底层可包含熟练技术人员已知的所有的材料，其中聚乙烯或聚丙烯是优选的。上层可同样包含熟练技术人员已知的和合适的所有材料，其中聚酯，聚烯烃，粘胶和类似物是优选的，这样得到多孔的层使得它们确保上层的足够的液体渗透性。在涉及尿布的实施方案中，参见以下的公开内容US 5,061,295，US Re.26,151；US 3,592,194；US 3,489,148，US Re32,649；US 5,047,023；US 4,834,735；EP 0254476 A1；EP 0325416 A1；US5,061,259；EP 0304319 A1；US 5,147,343；EP 0339461；US 5,149,335；EP0443627 A1；EP 0765649 A2；US 5,236,427；EP 0469591 A1；US5,244,735；US 5,026,800；EP 0349240 A1；EP 0349241 A1；US5,300,054；EP 0565630 A1；US 5,304,161；US 5,439,458；EP 0565606A1；US 5,180,622；US 5,149,334；EP 0591168 A1；US 5,330,822；US5,384,179；US 5,300,565；US 5,397,626；US 5,492,962；EP 0525049 A1；US5,354,290；US 5,403,870；US 5,415,643；EP 0601529；US 5,419,956；US5,422,169；US 5,505,718；EP 0579764 A1；US 5,509,914；EP 0336578A1；EP 1029522 A2；US 5,509,915；EP 0532002 A1；EP 0539703 A1；EP0761191 A2；EP 0761192 A2；US 5,516,569；US 5,562,646；US5,599,335；US 5,669,894；WO 95/26209；EP 0752892 A1；US5,601,542；EP 0615736 A1；EP 0962206 A2；US 5,744,564；WO93/19099；WO 92/16565；EP 0516925 A1；US 5,760,080；EP 0712659A1；US 5,797,893；EP 0761241 A3；US 5,836,929；US 5,762；641；EP0631768 A1；EP 0640330 A1；US 5,843,059；EP 0863733 A1；US5,865,822；EP 0937444 A3；EP 0937445 A3；US 5,976,696；EP 0789048A1；WO 97/43331；EP 0897409 A1；US 6,068,620；WO 99/49826；US6,110,984；EP 0835885 A2；US 6,121,509；WO 99/34842；EP 1045706；WO99/34841；EP 1045707；WO 95/05856；EP 0715525 A1；WO 98/47454；EP0975297 A1；WO 98/48857；EP 0981380 A1；WO 99/53877；EP 0951913A1；EP 0845272 A1；EP 0872491 A1；EP 0882502 A1；EP 0940148 A1；US5,941,862；EP 0873101；WO 97/25013以及US 3,860,003。这些公开内容在此作为参考并入本发明和因此构成公开内容的一部分。
密封剂材料优选为水吸收性膜，其中按照本发明的压实超吸收剂被加工到作为基材的聚合物-基质或纤维-基质中。优选的是，将按照本发明的压实超吸收剂与形成聚合物-或纤维-基质的聚合物(Pm)混合并随后利用可有可无的热处理而复合。在其中复合体是电缆的实施方案中，按照本发明的压实超吸收剂可直接用作颗粒，优选在电缆的绝缘层之下。在电缆的另一实施方案中，按照本发明的压实超吸收剂可以可膨胀的、耐张力的纱线的形式使用。根据电缆的另一实施方案，按照本发明的压实超吸收剂可作为可膨胀的膜使用。这样，在电缆的另一实施方案中，按照本发明的压实超吸收剂可作为水份吸收核在电缆的中部使用。基材在电缆的情况下构成不包含按照本发明的压实超吸收剂的电缆的全部组分。在此之下是被构建到电缆中的导体，如电导体或光导体，光学或相应电绝缘装置以及确保对电缆的机械要求的电缆元件，如由耐拉伸的材料如人造材料形成的网状结构，网或织物和阻碍对电缆外表面破坏的由橡胶或其它材料形成的绝缘体。
本发明进一步涉及一种用于生产复合体的方法，其中将按照本发明的压实超吸收剂和基材和视需要合适的助剂接触在一起。这种接触优选利用湿成网和气成网工艺，压实，挤塑和混合而进行。
另外，本发明涉及一种可通过以上工艺而得到的复合体。
本发明进一步涉及包含按照本发明的压实超吸收剂或以前描述的基材的泡沫材料，成型体，纤维，片材，膜，电缆，密封材料，液体吸收卫生制品，用于植物和真菌生长调节剂的载体，用于建筑材料的添加剂，包装材料和土壤添加剂。
本发明还涉及按照本发明的压实超吸收剂或上述基材在泡沫材料，成型体，纤维，片材，膜，电缆，密封剂材料，液体吸收卫生制品，用于植物和真菌生长调节剂的载体，用于建筑材料的添加剂，包装材料和土壤添加剂中的用途。
本发明以下通过实施例更详细描述。
试验方法离心停留容量(CRC)CRC根据荼袋方法和作为三个测量值的平均值给出。将约200mg聚合物密封在荼袋中和在0.9％NaCl溶液中浸渍30分钟。荼袋随后在离心机(23cm直径，1,400rpm)中旋转3分钟和称重。将没有吸水性聚合物的荼袋作为空白值进行操作。
抗压吸收性(AAP)抗压吸收性(负荷0.7psi)根据描述于EP 0 339 461第七页的方法测定。将约0.9g超吸收剂称重到具有筛底的量筒中。将等分布的超吸收剂层以冲头加载，产生压力0.7psi。将以前称重的量筒随后放在位于具有0.9％NaCl溶液的盘中的玻璃过滤板上，所述溶液的液位刚好对应于过滤板的高度。在量筒单元已吸收0.9％NaCl溶液1小时之后，将其再次称重并如下计算AAPAAP＝最终重量(量筒单元+溶胀的超吸收剂)-起始重量(量筒单元+超吸收剂)/起始重量超吸收剂。
稳定性试验稳定性试验使用辊磨机US Stoneware罐磨机(US 30 Stoneware型号755)进行。为此将10g压实超吸收剂与127g研磨剂(圆柱形瓷片；Stoneware 0.5英寸O.D.*0.5英寸长)一起加入研磨罐(矾土加强的研磨罐；Stoneware 774，大小000)中。
将研磨罐关闭，放在辊磨机上，和在95rpm下研磨6分钟。随后测定压实超吸收剂的颗粒范围。＜150μm的份额越小，压实体越稳定。
膨胀压力该工艺用于判断膨胀体如何迅速地实现其最大膨胀态和在试验介质中形成何种膨胀压力。
在该方法中，使用Steven L.F.R.A.纹理分析器，具有高度3.5cm和直径2.5cm的测量体，具有高度7.4cm和内径2.7cm的测量量筒，具有0.01g精度的天平，实验室千斤顶，XYT-记录器，10ml的测量量筒以及20-50目筛，USA Standart ASTM和作为化学品的、低于或等于4μs/cm的具有pH-值6-7的蒸馏水，以及商品号6400的Merk公司的最纯NaCl。
将0.500g 20-50目的级分产物称重至测量量筒和加入10ml 0.9wt.％NaCl水溶液。量筒随后使用实验室千斤顶升高直至它在仪器下边缘之下并固定。测量在速度1.0mm/s，距离00和夹持的设定条件下进行。膨胀压力从XYT-记录器中读取，以克计。
实施例实施例1将300kg丙烯酸与429.1kg H2O；1.2kg烯丙基氧基聚乙二醇丙烯酸酯和1.2kg聚乙二醇-300-二丙烯酸酯混合和冷却至10℃。随后冷却下慢慢加入总共233.1kg的50％氢氧化钠使得温度不超过30℃。溶液随后在20℃下用氮清洗和随后进一步冷却。在达到起始温度4℃时，加入引发剂溶液(在10kg H2O中的0.1kg 2，2′-偶氮二-2-脒基丙烷-二盐酸盐；在10kg H2O中的0.15kg过二硫酸钠；在1kg H2O中的0.1kg 30％过氧化氢溶液和在2kg H2O中的0.01kg抗坏血酸)。聚合反应在连续带上进行，停留时间是约40分钟。所形成的凝胶被粉碎和在150-180℃下干燥60分钟。将干燥的聚合物粗切，磨碎和连续筛分成具有颗粒尺寸150-850μm的粉末。细级分具有以下颗粒分布
实施例2来自实施例1的150-850μm级分用1份碳酸亚乙基酯和1份水的2％溶液连续在强混合器中涂覆并在桨干燥器中加热至185℃(停留时间约90分钟)。筛掉因为磨损而产生的细级分。
颗粒分布
实施例3-11将来自实施例2的细小物在液压机(Weber，PW20)中使用不同的粘结剂在1.7·103N/cm3-33.7·103N/cm2的压力下压实。将细小物与粘结剂使用Krupps厨房混合器混合，并将7g该混合物在圆形容器(直径27.5mm)中在给定压力下压实15秒。
1)公司Stockhausen GmbH & Go.KG的商品2)公司Roehm GmbH的商品实施例12将来自实施例2的细小物在R02型Eirich强混合器中与基于细小物重量计5wt.％的水混合。该产物随后在L 200/50型Hosokawa-Bepex-实验室压实机上压实。
比接触力120kN/cm温度55℃生产量25-30kg/h将压实的超吸收剂随后在筛造粒机(Frewitt，MG 633型)上用0.8mm筛粉碎。
产率48％压实超吸收剂＞150μm颗粒分布49％＞150μm32％＞300μm19％＞600μmCRC18g/gAAP 0.7psi16g/g该产物是稳定的，不起尘且在膨胀时不分解。
实施例13如实施例12所述，将来自实施例1的细小物压实并随后在筛造粒机中粉碎。
产率62％压实超吸收剂＞150μm颗粒分布41％＞150μm33％＞300μm26％＞600μmCRC25g/g实施例14-17在连续实验中，将细小物与粘结剂在Shuggi混合器中混合和在Bepex-辊压实机上压实。生产量达到400-500kg/h和比接触力是40kN/cm。随后将压实超吸收剂在辊磨机上粉碎并筛分至150-850μm。
(1)粘结剂A6.6％水粘结剂B6％溶液(水/18水合硫酸铝1∶1)实施例18和19在M+J气成网设备上制得具有以下组成的均相气成网
将具有压实超吸收剂的吸收核与FAVOR SX FAM(Stockhausen产品)比较测试。
将具有尺寸19.5×7.5cm和重量约4.0g的气成网放置在U-形载体(直径约28cm)上并以500g的重物加载。将20g试验液体1)利用泵在30分钟内计量到样品的中部。在另外60分钟之后，将气成网称重并由潮湿和干气成网的重量差计算吸收值。
为了确定再润湿值，将50g滤纸均匀放置在试验样品上并加载以500g.在10分钟之后，测定滤纸的重量增加并作为再润湿值给出。试验样品随后在离心机中在1400rpm下旋转5分钟。停留值由被离心处理的和干的气成网的重量差给出。
1)1000g溶液的组成NaCl6.100gNaHCO32.300gCaCl20.300g白蛋白 65.000gCMC13.000gAntispumin DNF(10wt.％溶液)4.000g化妆品着色剂4.000g水905.300g将盐，白蛋白和CMC按照以上顺序在搅拌下加入完全去离子的水中。在组分完全溶解之后，加入Antispumin DNF以尽量减少泡沫形成。随后加入着色剂并将pH-值使用稀盐酸或相应稀氢氧化钠调节至pH＝7.4。溶液可在冷却(最大10℃)下保持最多3天。
权利要求
1.压实超吸收剂，可通过将至少包含合成颗粒状超吸收剂的组合物经受至少3kN/cm的比接触力或至少3kN/cm2的压力而制成，其中超过5％的所用颗粒具有颗粒尺寸250μm或更低。
2.根据权利要求1的超吸收剂，其中超过35％的所用颗粒具有颗粒尺寸150μm或更低。
3.根据任何一项前述权利要求的超吸收剂，其中组合物具有水含量至少1wt.％。
4.根据任何一项前述权利要求的超吸收剂，其中组合物包含至少一种无机或有机粘结剂。
5.用于生产压实超吸收剂的方法，其中将至少包含合成颗粒状超吸收剂的组合物通过将该组合物经受至少3kN/cm的比接触力或至少3kN/cm2的压力而进行压实，其中超过5％的所用颗粒具有颗粒尺寸250μm或更低。
6.根据权利要求6的方法，其中超过35％的所用颗粒具有低于150μm的颗粒尺寸。
7.根据权利要求6或7的方法，其中在压实之前，将颗粒与基于用于压实的总颗粒的重量至少1wt.％的水混合。
8.根据任何一项权利要求5-7的方法，特征在于在压实之前将颗粒与包含无机粘结剂或有机粘结剂或其两种或多种的混合物的水溶液混合。
9.用于生产复合体的方法，其中将根据任何一项权利要求1-4的压实超吸收剂或根据根据任何一项权利要求5-8的方法制成的压实超吸收剂与基材接触。
10.可通过根据权利要求9的方法制成的复合体。
11.泡沫材料，成型体，纤维，片材，膜，电缆，密封材料，液体吸收卫生制品，用于植物和真菌生长调节剂的载体，包装材料，土壤添加剂或建筑材料，包含根据任何一项权利要求1-4的压实超吸收剂或根据任何一项权利要求5-8制成的压实超吸收剂，或其两种或多种的混合物。
12.根据任何一项权利要求1-4的压实超吸收剂或根据任何一项权利要求5-8制成的压实超吸收剂，或其两种或多种的混合物，或根据权利要求9制成的复合体或根据权利要求10的复合体在泡沫材料，成型体，纤维，片材，膜，电缆，密封材料，液体吸收卫生制品，用于植物和真菌生长调节剂的载体，包装材料，土壤添加剂或建筑材料中的应用。
全文摘要
本发明涉及可通过将至少包含合成颗粒超吸收剂的混合物经受比接触力或压力而制成的压实超吸收剂，用于生产这些超吸收剂的方法，由这种超吸收剂制成的复合体和这些超吸收剂的应用。
文档编号C08J3/12GK1617901SQ02827712
公开日2005年5月18日 申请日期2002年12月16日 优先权日2001年12月14日
发明者R·默腾斯, C·纽曼 申请人:施托克赫森有限公司