一种卫生巾用吸收树脂及其制备方法与流程

文档序号:11931626阅读:261来源:国知局

本发明属于女性卫生巾用吸收树脂的制备领域,特别涉及一种用硅质超细粉制备卫生巾用吸收树脂的方法。技术合理利用了硅质超细粉体与卫生巾用吸收树脂丙烯酸盐有机原料体系的反应活性,采用分散、中和、聚合、后处理工艺步骤,得到树脂原料成本低、吸液速度快、吸液量大、容重和白度适中的卫生巾用硅质超细粉-丙烯酸盐复合吸收树脂成品。



背景技术:

卫生巾是成年女性便捷的卫生用品,其是用吸收树脂吸收女性体液,吸收树脂的性能和成本对卫生巾性能和成本影响较大。卫生巾用吸收树脂主要要求吸液速度快、吸液量大、容重和白度适中,而从制备角度考虑,成本越低越好。随着人们生活水平的提高,卫生巾使用得到广泛普及,其主材吸收树脂的用量每年也以较高速率增长。

目前制备吸收树脂的原料主要是丙烯酸、丙烯酰胺等单用或混合使用,丙烯酸类原料售价多年维持在每吨1万元人民币以上,紧俏时甚至高达每吨3万元人民币,原料售价高使产品成本较高。利用其它价廉的无机或有机原料进行替代、共聚,是改善吸收树脂性能、降低树脂合成成本的重要途径,也是吸收树脂制备领域的研究热点。

沉淀二氧化硅是一种无定型超细粉体,具有质轻、反应活性较高的特点,天然石英经超细粉碎制成粒径以d97≤7μm的超细粉后也具有较高的反应活性,尤其在中性、偏碱性环境超细活性二氧化硅易转化为对水有高度亲和性的硅凝胶微粒。分散后的沉淀二氧化硅、超细石英粉表面含的Si-O健易同丙烯酸盐体系中的C=C、C-O健偶联、结合,且活性硅本身对水的较高亲和性使聚合后的Si-C聚合体对女性的水性体液也具有较高的吸液速率和吸液量。沉淀二氧化硅目前市场售价每吨约2000元人民币,粒径d97≤7μm的超细石英粉市场售价每吨约1000元人民币。因此,用适量价廉的硅质超细粉体替代售价丙烯类原料制备吸收树脂,即达到能提高产品性能,又使制备吸收树脂的原料总成本有显著减低,技术具有较好的市场推广应用前景。

丙烯酸是卫生巾用吸收树脂主要用有机单体之一,聚合前需用氢氧化钠预中和至一定中和度,后再使生成的丙烯酸钠、余量的丙烯酸及其它复配单体共聚合形成吸收树脂,利用氢氧化钠预中和的偏中性及碱性可使活性高的硅质微粉生成亲水性的水合硅凝胶微粒参与聚合反应,C-Si聚合链网中的大颗粒水合硅凝胶基团结点增大了蜂窝链段可吸液空间,有利于在吸收体液时液体的快速进入并被吸收,制成的硅质超细粉复合吸收树脂具有吸液速度快、吸液能力强、容重和白度适中、原料成本低等显著性能及价格优势。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种高吸液速率和吸收量、低制备成本的卫生巾用吸收树脂及其制备方法。为实现上述目的,本发明的一种卫生巾用吸收树脂制备包括以下步骤:

①粉体分散:将硅质超细粉搅拌分散在水中,硅质超细粉、水质量份配比为:9-60、275,搅拌分散20-30分钟;

②中和反应:搅拌下将丙烯酸加入到粉体分散浆液中,加料、搅拌20分钟,循环冷却、搅拌下加入氢氧化钠固体进行中和反应,控制中和时溶液温度<40℃,之后加入固体丙烯酰胺,搅拌20分钟使丙烯酰胺溶解,继续冷却、搅拌反应液至25-30℃,得到中和溶解液,丙烯酸、95%含量的固体氢氧化钠、丙烯酰胺质量份配比为:65-85、32-42、15-45;

③聚合反应:将中和溶解液打入聚合釜,通氮气除氧下依次加入已配成纯水溶液的(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠溶液,反应初聚后停止通氮气,继续保温4h,交联剂(N、N)-亚甲基丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠固体质量份配比为:0.02-0.06、0.10-0.20、0.03-0.08、0.05-0.10;

④后处理:将保温聚合后的凝胶切粒、干燥,控制干燥后颗粒的105℃挥发份≤10%,再粉碎得到吸收树脂成品。

更具体说,所述步骤①用的硅质超细粉为沉淀二氧化硅(俗名白炭黑)和粒径d97≤7μm的超细石英粉,超细石英粉还要求SiO2含量≥95%、白度≥85%,其中,用沉淀二氧化硅制备的吸收树脂吸液速度更快、产品白度更高。

更具体说,所述步骤③用的(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠固体是配成质量/体积浓度分别为0.4%、4%、1%、2%的纯水溶液使用。

本发明所述制备方法制备的一种卫生巾用吸收树脂。

本发明的有益效果

采用上述发明内容技术方案的本发明,合理利用了硅质超细粉的反应活性及物性,通过分散、中和、聚合、后处理工艺步骤,得到树脂原料成本低、吸液速度快、吸液量大、容重和白度适中的硅质超细粉-丙烯酸盐复合吸收树脂成品。按GB/T 22875-2008方法检测,吸液速度:30-60秒,吸收量50-70 g/g,白度:白炭黑吸收树脂约为70%、超细石英粉吸收树脂约为50%,制备技术具有原料及工艺路线选择合理、加工过程能耗低、产品性能优等技术及应用效果。

具体实施方式

实施例1

一种卫生巾用吸收树脂,它的制备步骤如下:

①粉体分散:将以质量计的9份白炭黑粉搅拌分散在275份水中,搅拌分散20分钟;

②中和反应:搅拌下将以质量计85份丙烯酸加入到粉体分散浆液中,加料、搅拌20分钟,循环冷却、搅拌下加入95%的氢氧化钠固体42份进行中和反应,通过控制中和时溶液温度<40℃调控加氢氧化钠速度,之后加入固体丙烯酰胺45份,搅拌20分钟使丙烯酰胺溶解,继续冷却、搅拌反应液至25℃,得到中和溶解液;

③聚合反应:将中和溶解液打入聚合釜,通氮气除氧下依次加入已配成质量/体积浓度分别为0.4%的(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、4%过硫酸铵、1%偶氮二异丁基脒盐酸盐、2%亚硫酸氢钠的水溶液,折成(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠固体量分别为0.06份、0.20份、0.08份、0.10份,反应生成初凝胶后停止通氮气继续保温4h;

④后处理:将保温聚合后的凝胶切粒、干燥,控制干燥后颗粒的105℃挥发份≤10%,再粉碎得到吸收树脂成品。

实施例2

一种卫生巾用吸收树脂,它的制备步骤如下:

①粉体分散:将以质量计的28份白炭黑粉搅拌分散在275份水中,搅拌分散25分钟;

②中和反应:搅拌下将以质量计72份丙烯酸加入到粉体分散浆液中,加料、搅拌20分钟,循环冷却、搅拌下加入95%的氢氧化钠固体36份进行中和反应,通过控制中和时溶液温度<40℃调控加氢氧化钠速度,之后加入固体丙烯酰胺39份,搅拌20分钟使丙烯酰胺溶解,继续冷却、搅拌反应液至28℃,得到中和溶解液;

③聚合反应:将中和溶解液打入聚合釜,通氮气除氧下依次加入已配成质量/体积浓度分别为0.4%的(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、4%过硫酸铵、1%偶氮二异丁基脒盐酸盐、2%亚硫酸氢钠的水溶液,折成(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠固体量分别为0.04份、0.15份、0.05份、0.07份,反应生成初凝胶后停止通氮气继续保温4h;

④后处理:将保温聚合后的凝胶切粒、干燥,控制干燥后颗粒的105℃挥发份≤10%,再粉碎得到吸收树脂成品。

实施例3

一种卫生巾用吸收树脂,它的制备步骤如下:

①粉体分散:将以质量计的50份白炭黑粉搅拌分散在275份水中,搅拌分散30分钟;

②中和反应:搅拌下将以质量计65份丙烯酸加入到粉体分散浆液中,加料、搅拌20分钟,循环冷却、搅拌下加入95%的氢氧化钠固体32份进行中和反应,通过控制中和时溶液温度<40℃调控加氢氧化钠速度,之后加入固体丙烯酰胺24份,搅拌20分钟使丙烯酰胺溶解,继续冷却、搅拌反应液至30℃,得到中和溶解液;

③聚合反应:将中和溶解液打入聚合釜,通氮气除氧下依次加入已配成质量/体积浓度分别为0.4%的(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、4%过硫酸铵、1%偶氮二异丁基脒盐酸盐、2%亚硫酸氢钠的水溶液,折成(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠固体量分别为0.02份、0.10份、0.03份、0.05份,反应生成初凝胶后停止通氮气继续保温4h;

④后处理:将保温聚合后的凝胶切粒、干燥,控制干燥后颗粒的105℃挥发份≤10%,再粉碎得到吸收树脂成品。

实施例4

一种卫生巾用吸收树脂,它的制备步骤如下:

①粉体分散:将以质量计9份的SiO2含量≥95%、白度≥85%、粒径d97≤7μm超细石英粉搅拌分散下加入275份水中,搅拌分散20分钟;

②中和反应:搅拌下将以质量计85份丙烯酸加入到粉体分散浆液中,加料、搅拌20分钟,循环冷却、搅拌下加入95%的氢氧化钠固体42份进行中和反应,通过控制中和时溶液温度<40℃调控加氢氧化钠速度,之后加入固体丙烯酰胺45份,搅拌20分钟使丙烯酰胺溶解,继续冷却、搅拌反应液至25℃,得到中和溶解液;

③聚合反应:将中和溶解液打入聚合釜,通氮气除氧下依次加入已配成质量/体积浓度分别为0.4%的(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、4%过硫酸铵、1%偶氮二异丁基脒盐酸盐、2%亚硫酸氢钠的水溶液,折成(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠固体量分别为0.06份、0.20份、0.08份、0.10份,反应生成初凝胶后停止通氮气继续保温4h;

④后处理:将保温聚合后的凝胶切粒、干燥,控制干燥后颗粒的105℃挥发份≤10%,再粉碎得到吸收树脂成品。

实施例5

一种卫生巾用吸收树脂,它的制备步骤如下:

①粉体分散:将以质量计30份的SiO2含量≥95%、白度≥85%、粒径d97≤7μm超细石英粉搅拌分散下加入275份水中,搅拌分散25分钟;

②中和反应:搅拌下将以质量计70份丙烯酸加入到粉体分散浆液中,加料、搅拌20分钟,循环冷却、搅拌下加入95%的氢氧化钠固体35份进行中和反应,通过控制中和时溶液温度<40℃调控加氢氧化钠速度,之后加入固体丙烯酰胺38份,搅拌20分钟使丙烯酰胺溶解,继续冷却、搅拌反应液至28℃,得到中和溶解液;

③聚合反应:将中和溶解液打入聚合釜,通氮气除氧下依次加入已配成质量/体积浓度分别为0.4%的(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、4%过硫酸铵、1%偶氮二异丁基脒盐酸盐、2%亚硫酸氢钠的水溶液,折成(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠固体量分别为0.04份、0.15份、0.05份、0.07份,反应生成初凝胶后停止通氮气继续保温4h;

④后处理:将保温聚合后的凝胶切粒、干燥,控制干燥后颗粒的105℃挥发份≤10%,再粉碎得到吸收树脂成品。

实施例6

一种卫生巾用吸收树脂,它的制备步骤如下:

①粉体分散:将以质量计60份的SiO2含量≥95%、白度≥85%、粒径d97≤7μm超细石英粉搅拌分散下加入275份水中,搅拌分散30分钟;

②中和反应:搅拌下将以质量计65份丙烯酸加入到粉体分散浆液中,加料、搅拌20分钟,循环冷却、搅拌下加入95%的氢氧化钠固体32份进行中和反应,通过控制中和时溶液温度<40℃调控加氢氧化钠速度,之后加入固体丙烯酰胺15份,搅拌20分钟使丙烯酰胺溶解,继续冷却、搅拌反应液至30℃,得到中和溶解液;

③聚合反应:将中和溶解液打入聚合釜,通氮气除氧下依次加入已配成质量/体积浓度分别为0.4%的(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、4%过硫酸铵、1%偶氮二异丁基脒盐酸盐、2%亚硫酸氢钠的水溶液,折成(N、N)-亚甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、偶氮二异丁基脒盐酸盐、亚硫酸氢钠固体量分别为0.02份、0.10份、0.03份、0.05份,反应生成初凝胶后停止通氮气继续保温4h;

④后处理:将保温聚合后的凝胶切粒、干燥,控制干燥后颗粒的105℃挥发份≤10%,再粉碎得到吸收树脂成品。

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