使用表面活性劑干燥吸收性聚合物的方法

專利名稱：使用表面活性劑干燥吸收性聚合物的方法
使用表面活性劑干燥吸收性聚合物的方法發(fā)明背景 1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般性地涉及一種干燥吸收性聚合物的方法。更具體地說，本 發(fā)明 一般性地涉及一種將表面活性劑摻入吸收性聚合物中以提高吸收性聚 合物的干燥效率的方法。2.相關(guān)技術(shù)的描述已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通常被稱為"水凝膠"、"形成7jC凝膠的吸收性聚合物"、"超強(qiáng)吸水劑"或SAP、吸收性凝膠材料或AGM或"親水膠體"材料的 吸收性聚合物廣泛用于許多應(yīng)用中，最顯著的是用于尿布和其他衛(wèi)生制品 中以吸收體液。吸收性聚合物還可以用于擦拭布、保水劑、脫水劑、污泥 促凝劑、 一次性毛巾、浴墊和門墊、增稠劑、寵物用一次性廢物墊、防冷 凝劑以及各種化學(xué)品用釋放控制劑中。該類吸收性聚合物例如在Harper 等的美國專利3,699,103、 Goldman等的美國專利5,669,894和5,599,335 以及Harmon的美國專利3,770,731中有過討論。這些吸收性聚合物可以各種化學(xué)形式得到，這些形式包括取代和未取 代的天然和合成聚合物，如不飽和分子的交聯(lián)聚合物、(共)聚合的不飽和 分子、 一種或多種不飽和分子在合適的接枝基質(zhì)上的接枝(共)聚合物、交 聯(lián)的纖維素醚或淀粉醚，可以在含水液體中溶脹且可以呈化學(xué)改性形式的 天然產(chǎn)品如瓜耳膠衍生物，以及它們的組合。最常見的吸收性聚合物是交 聯(lián)的聚丙烯酸鹽，它們通常通過聚合不飽和羧酸如丙烯酸或不飽和羧酸的 衍生物如丙烯酸的堿金屬或銨鹽、丙烯酸烷基酯等而制備。通過用少量常 規(guī)二-或多官能單體物質(zhì)如N,N'-亞甲基-雙丙烯酰胺、三羥曱基丙烷三丙烯 酸酯或三烯丙基胺交聯(lián)含氣基的聚合物鏈而使這些水溶性的聚合物呈水不 溶性。交聯(lián)的聚丙烯酸鹽仍包含帶電的氣基。帶電的氛基能夠使交聯(lián)的聚 丙烯酸鹽被水溶脹，即交聯(lián)的聚丙烯酸鹽由于滲透力可以吸收體液，從而形成含體液的水凝膠。吸收性聚合物通常在水溶液中形成。因此，所得吸收性聚合物吸收水 溶液，后者通常為水，并且要求干燥該聚合物以便可以用于所需應(yīng)用中。 為了促進(jìn)吸收性聚合物的干燥，通常將吸收性聚合物粉碎以增加吸收性聚 合物的表面積而加速千燥。允許快速干燥而不損害吸收性聚合物的轉(zhuǎn)鼓式干燥是用于干燥吸收性 聚合物的一種常見方法。在轉(zhuǎn)鼓式千燥中，將粉碎的吸收性聚合物通過平行 噴嘴供于旋轉(zhuǎn)鼓上。使用施涂輥在壓力作用下將吸收性聚合物涂鋪于轉(zhuǎn)鼓的 表面上。在涂鋪過程中，目標(biāo)是形成具有最大均勻度的吸收性聚合物膜，以 利用盡可能多的表面并且實(shí)現(xiàn)吸收性聚合物的均勻干燥，這導(dǎo)致最大化的干 燥效率。在轉(zhuǎn)鼓的一次旋轉(zhuǎn)過程中，將吸收性聚合物膜干燥并借助固定的葉 片與轉(zhuǎn)鼓表面分開。為了確保吸收性聚合物在一次旋轉(zhuǎn)之后與轉(zhuǎn)鼓表面分開之前充分干燥，在轉(zhuǎn)鼓的表面溫度(100-250。C)和轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)速度(0.1-5rpm) 之間達(dá)到平衡。準(zhǔn)確的表面溫度和旋轉(zhuǎn)速度取決于各種工藝考慮。在常規(guī)的轉(zhuǎn)鼓式千燥方法過程中，粉碎的吸收性聚合物通過通向施涂 器噴嘴的管線系統(tǒng)輸送。粉碎的吸收性聚合物通過施涂器噴嘴在高壓下壓 出，這將導(dǎo)致機(jī)械問題。此外，粉碎的吸收性聚合物的固體濃度必須低于 20重量份，以使施涂輥能夠形成具有最大均勻度的吸收性聚合物膜。在更 高固體濃度下，施涂輥形成具有可變厚度的吸收性聚合物膜，而吸收性聚 合物膜的更厚區(qū)域要求額外的干燥時(shí)間。結(jié)果沒有充分利用干燥器的容量， 并且吸收性聚合物的干燥效率差。Danid等的美國專利5,945,495公開了一種通過將表面活性劑摻入吸 收性聚合物中提高吸收性聚合物的干燥效率的方法。表面活性劑包括親水 基團(tuán)和疏7JC基團(tuán)。該表面活性劑由多羥基分子，即具有不止一個(gè)羥基的分子如脫水山梨糖醇形成。羥基是親7jC基團(tuán)，而疏水基團(tuán)是CK)-C24酯基。該酯基通過用脂肪酸如月桂酸酯化羥基中的一個(gè)而形成。粉碎的吸收性聚合 物的粒狀流變學(xué)通過加入表面活性劑而得到改進(jìn)。更具體而言，在將表面 活性劑加入吸收性聚合物中之后，粉碎的吸收性聚合物通過通向干燥器表 面的管線的可泵性得到改進(jìn)，正如粉碎的吸收性聚合物通過4吏用施涂輥在干燥器表面上的可涂鋪性一樣。
盡管迄今為止使用表面活性劑改進(jìn)了吸收性聚合物的干燥效率，但仍 然需要進(jìn)一 步提高吸收性聚合物的干燥效率。 發(fā)明和優(yōu)點(diǎn)的概述
本發(fā)明提供了 一種干燥吸收性聚合物的方法和一種處理表面活性劑的 方法。該干燥吸收性聚合物的方法包括提供吸收性聚合物。將具有do-C24 酯基的表面活性劑摻入該吸收性聚合物中。提高該表面活性劑的酸值以進(jìn) 一步提高該吸收性聚合物的干燥效率。更具體而言，在提高表面活性劑的 酸值之后，該吸收性聚合物與包括該表面活性劑但沒有提高該表面活性劑 的酸值的吸收性聚合物相比呈現(xiàn)改進(jìn)的可泵性和可涂鋪性。 優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明
按照本發(fā)明，干燥吸收性聚合物的方法包括提供吸收性聚合物。本文 所用吸收性聚合物也可稱為"7jC凝膠"、"形成水凝膠的吸收性聚合物"、
"超強(qiáng)吸水劑"或SAP、吸收性凝膠材料或AGM或"親水膠體，，材料。 吸收性聚合物可以用于許多應(yīng)用中，最顯著的是用于尿布和其他衛(wèi)生制品 中以吸收體液。吸收性聚合物還可以用于擦拭布、保水劑、脫水劑、污泥 促凝劑、 一次性毛巾、浴墊和門墊、增稠劑、寵物用一次性廢物墊、防冷 凝劑和各種化學(xué)品用釋》文控制劑中。
對(duì)本發(fā)明目的而言合適的吸收性聚合物包括不飽和分子的交聯(lián)聚合 物、(共)聚合的不飽和分子、 一種或多種不飽和分子在一種合適的接枝基 質(zhì)上的接枝(共)聚合物、交聯(lián)的纖維素醚或淀粉醚、可以在含水液體中溶 脹且可以呈化學(xué)改性形式的天然產(chǎn)品如瓜耳膠衍生物，以及它們的組合。 所有上述吸收性聚合物在本領(lǐng)域是已知的。
對(duì)本發(fā)明而言，提供吸收性聚合物的步驟通常包括聚合不飽和分子以 形成吸收性聚合物。然而，應(yīng)理解的是吸收性聚合物可以在不飽和分子聚 合之后由供應(yīng)商得到并且本發(fā)明的干燥方法可以在與不飽和分子的聚合位 置不同的位置進(jìn)行。
適于制備吸收性聚合物的不飽和分子的實(shí)例包括但不限于可聚合的酸 類，如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸、乙烯基膦酸、馬來酸(包括其酸酐)、富馬酸、衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、2-丙烯酰胺基-2國 甲基丙烷膦酸，可聚合酸的酰胺，如N，N-二曱基丙烯酰胺，含M-或銨 基的酯或酰胺，如二烷基氨基烷基酯，羥烷基酯，羧酸鹽，如馬來酸鈉， 三甲基胺，季銨鹽，如N,N,N-三烷基-N-(甲基)丙烯酰氧基烷基銨鹽，磺酸， 如乙烯基磺酸，及其組合。典型的是將丙烯酸和甲基丙烯酸用作聚合形成 分別為聚丙烯酸鹽或聚甲基丙烯酸鹽的吸收性聚合物的不飽和分子。
或者，如上所述合適的吸收性聚合物還可以通過不飽和分子在合適的 接枝基質(zhì)上的接枝共聚合而得到。合適的接沖iL&質(zhì)可以是天然或合成來源 的，其具體實(shí)例包括淀粉、纖維素或纖維素衍生物，以及其他多糖和寡糖， 聚環(huán)氧烷，尤其是聚環(huán)氧乙烷和聚環(huán)氧丙烷，親水性聚酯，及其組合。
通常使交聯(lián)劑和不飽和分子反應(yīng)。更具體而言，交聯(lián)劑通常在不飽和 單體的聚合過程中通過聚合摻入吸收性聚合物中。交聯(lián)劑使7jC溶性的吸收 性聚合物呈水不溶性，同時(shí)保留吸收流體的能力。
合適的交聯(lián)劑包括但不限于亞甲基雙丙烯酰胺和亞甲基雙曱基丙烯酰 胺、不飽和單-或多羧酸與多元醇的酯如丁二醇或乙二醇的二丙烯酸酯或二 甲基丙烯酸酯和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯以及烯丙基化合物，如(甲基)丙 烯酸烯丙基酯、氰脲酸三烯丙基酯、馬來酸二烯丙基酯，多烯丙基酯如季 戊四醇三烯丙基醚、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、乙烯基膦酸衍生物，及其組合。
交聯(lián)劑以化學(xué)計(jì)算不足量用于與不飽和分子的官能基團(tuán)反應(yīng)，從而在 吸收性聚合物中留下未反應(yīng)的官能基團(tuán)。未反應(yīng)的官能基團(tuán)使得吸收性聚 合物能夠吸收流體。優(yōu)選基于吸收性聚合物的總重量以0.1-5重量份，通常 約0.5重量份的量包含交聯(lián)劑。
形成吸收性聚合物的聚合技術(shù)在本領(lǐng)域是已知的。具體而言，聚合通 常在水溶液中通過凝膠聚合進(jìn)行。在凝膠聚合中，在自由基引發(fā)劑存在下 利用Trommdorff-Norrish效應(yīng)聚合一種或多種不飽和分子、交聯(lián)劑和需 要的話合適的接枝基質(zhì)的15-50重量。/。水溶液(Bios Final Rep. 363.22; Makromol. Chem. 1(1947) 169)。
合適的引發(fā)劑包括有機(jī)過氧化物，如過氧化苯甲酰、氫過氧化叔丁基、過氧化甲基乙基酮、氫過氧化枯烯，偶氮化合物如偶氮二異丁腈，無機(jī)過
氧化合物如(> 14)28208或K2S208或H202 ，它們單獨(dú)使用或與還原劑如亞 硫酸氫鈉或硫酸鐵(II)結(jié)合使用，或其還原性組分包括脂族或芳族亞磺酸如 苯亞磺酸和甲苯亞磺酸以及這些酸的衍生物如亞磺酸、醛和氨基化合物的 Mannich加合物的氧化還原體系?；蛘呖梢允褂酶吣茈姶派渚€引發(fā)聚合。
聚合通常在0-150。C，優(yōu)選10-100。C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。聚合通常還 可以在惰性氣體氣氛如氮?dú)庀逻M(jìn)行。
聚合之后，吸收性聚合物與該聚合物在其中形成的水溶液結(jié)合。因此 必須將吸收性聚合物干燥以使該吸收性聚合物在商業(yè)上有用。為了干燥該 吸收性聚合物，通常將與水溶液結(jié)合的吸收性聚合物輸送到接觸型干燥器 中。因?yàn)槲招跃酆衔锍仕z形式且不易流動(dòng)，所以將吸收性聚合物粉 碎成顆粒。吸收性聚合物的顆粒更易通過管線泵送到接觸型干燥器中。接 觸型干燥器可以是轉(zhuǎn)鼓式干燥器或任何本領(lǐng)域已知用于干燥吸收性聚合物 的其他類型干燥器。
將具有C1()-C24酯基的表面活性劑摻入吸收性聚合物中以提高該吸收 性聚合物的干燥效率。假定該表面活性劑改進(jìn)了吸收性聚合物的顆粒的流 變學(xué)性能并進(jìn)一步用作潤滑劑以允許與不包括該表面活性劑的吸收性聚合 物相比在相同泵壓下輸送更高和更粘稠的聚合物固體。更具體而言，在將 表面活性劑加入吸收性聚合物中之后，顆粒通過通向接觸型干燥器表面的 管線的可泵性得到改進(jìn)，正如顆粒通過使用施涂輥在接觸型干燥器表面上 的可涂鋪性一樣。改進(jìn)的可泵性和可涂鋪性允許在水溶液中更高固體含量 的吸收性聚合物泵送通過管線并有效地涂鋪于接觸型干燥器的表面上而不 增加泵送壓力。作為更高固體含量的結(jié)果，可以干燥更多的吸收性聚合物 并且因此提高干燥效率。
表面活性劑包括親7jC基團(tuán)和疏水基團(tuán)。可以將該表面活性劑進(jìn)一步定 義為多羥基分子，即具有不止一個(gè)羥基的分子。更具體而言，羥基是親水
基團(tuán)，而疏7jC基團(tuán)是dcrC24酯基。
合適的表面活性劑包括但不限于具有至少3個(gè)羥HL用do-C24脂肪酸
部分酯化的糖醇的酸酐。多羥基分子通常包括具有至少3個(gè)羥基的糖醇的酸酐。在部分酯化之后，剩余的羥基可以與2-20mol環(huán)氧烷如環(huán)氧乙^A應(yīng)。 部分酯化且需要的話烷IU^化的糖醇的酸酐的實(shí)例包括但不限于選自 如下的那些山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、麥芽糖醇、乳糖醇、赤蘚醇、 季戊四醇及其組合。糖醇的酸酐的實(shí)例是脫水山梨糖醇，其為山梨糖醇的 酸酐并且通常具有下列結(jié)構(gòu)
糖醇的酸酐被C1(rC24脂肪酸部分酯化。d(rC24脂肪酸優(yōu)選具有下列 結(jié)構(gòu)
其中R選自各自具有9-23個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)和烯屬基團(tuán)?？梢杂糜邗セ?的脂肪酸的具體實(shí)例包括癸酸、新癸酸、戊烷癸酸(pentanedecanoicacid)、 新辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻腦酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、 油酸、亞油酸、花生酸及其組合。使用脂肪酸的酯化僅進(jìn)行到該多羥基醇 的至少一個(gè)OH基團(tuán)未被酯化。例如，當(dāng)僅用月桂酸酯化羥基之一時(shí)，該 表面活性劑為主要含有脫水山梨糖醇單月桂酸酯(如下所示)、脫水山梨糖 醇脂肪酸酯以及更少量二-和三酯的酯混合物。
其他合適脂肪酸酯的實(shí)例包括但不限于脫水山梨糖醇單油酸酯、脫水 山梨糖醇三油酸酯、脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、脫水山梨糖醇三硬脂酸酯、甘露糖醇單油酸酯、甘油單油酸酯和甘油二油酸酯。
上述脂肪酸酯仍含有至少一個(gè)游離羥基。如上所述，該脂肪酸酯可以 被烷氧基化。更具體而言，游離羥基可以進(jìn)一步與環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或
環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的混合物反應(yīng)。對(duì)于每摩爾脂肪酸酯，優(yōu)選使用2-20 摩爾環(huán)氧烷。烷lL&化表面活性劑的一個(gè)實(shí)例是每摩爾脫水山梨糖醇脂肪 酸酯具有約20摩爾環(huán)氧乙烷的乙fU^化脫水山梨糖醇脂肪酸酯，其可以從 Florham Park, NJ的BASF Corporation市購。
優(yōu)選該表面活性劑基于待干燥的吸收性聚合物的總固體含量以0.01-5 重量份，更優(yōu)選0.02-2重量％的量使用。
該表面活性劑可以各種方式摻入吸收性聚合物中。例如可以將該表面 活性劑在聚合之前摻入不飽和分子中，從而在聚合之后該表面活性劑已經(jīng) 存在于吸收性聚合物中。另 一方案是通過使用合適的設(shè)備如絞肉機(jī)將該表 面活性劑在其粉碎過程中或者在其粉碎之后摻入粉碎的吸收性聚合物中。
按照本發(fā)明，已發(fā)現(xiàn)通過提高該表面活性劑的酸值實(shí)現(xiàn)了甚至更為改 進(jìn)的可泵性和可涂鋪性并因此實(shí)現(xiàn)吸收性聚合物的更高干燥效率。更具體 而言，將^口入該表面活性劑中以提高酸值，優(yōu)選提高至少0.5mgKOH/g。
通常制造和提供具有一定酸值范圍的表面活性劑。該表面活性劑的酸 值通過痕量存在于其中的脂肪酸影響，這些痕量脂肪酸由于該表面活性劑 中痕量水引起的水解而由該表面活性劑的酯基形成。酸值可以通過如下方 式提高將水加入該表面活性劑中并將該表面活性劑儲(chǔ)存足以允許該水充 分水解該表面活性劑且提高該表面活性劑的酸值，通常提高至少0.5mg KOH/g的一段時(shí)間。然而，為了充分水解該表面活性劑，含有水的該表面 活性劑可能必須儲(chǔ)存數(shù)年以充分提高該表面活性劑的酸值。
優(yōu)選加入表面活性劑中的酸為脂肪酸，其在加入時(shí)立即提高該表面活 性劑的酸值。盡管不要求，但摻入該表面活性劑中以提高酸值的脂肪酸優(yōu) 選為用于形成表面活性劑的相同脂肪酸。更具體而言，如上所述的脂肪酸 具有如下結(jié)構(gòu)
<formula>formula see original document page 11</formula>其中R選自各自具有9-23個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)和烯屬基團(tuán)。該脂肪酸可以 與用于酯化糖醇的酸酐的上述那些相同。通常僅需將較少量的脂肪酸加入表面活性劑中以充分提高該表面活性 劑的酸值。更具體而言，通?；谠摫砻婊钚詣┑目傊亓恳灾辽?.5重量 份，優(yōu)選約0.8重量份的量加入該脂肪酸?？梢栽谖招跃酆衔锏纳a(chǎn)過程中的任何點(diǎn)將該酸加入該表面活性劑 中以提高該表面活性劑的酸值。例如，可以在將該表面活性劑摻入吸收性 聚合物中之前將該酸加入該表面活性劑中?；蛘呖梢栽趯⒃摫砻婊钚詣?入不飽和分子中之后將該酸加入該表面活性劑和不飽和分子中。為了確保 該表面活性劑的酸值充分提高，優(yōu)選用合適的混合器徹底混合該表面活性 劑、不飽和分子和酸的混合物。作為提高表面活性劑的酸值的結(jié)果，生產(chǎn)吸收性聚合物的工藝效率的 提高高達(dá)10%。更具體而言，根據(jù)按照本發(fā)明生產(chǎn)的吸收性聚合物和根據(jù) 現(xiàn)有技術(shù)方法生產(chǎn)的吸收性聚合物的不同泵送速率和可涂鋪性測(cè)量工藝效 率的提高。以通過管線輸送1000kg/hr所需的泵壓測(cè)量泵送速率。按照本 發(fā)明生產(chǎn)的吸收性聚合物要求比包括表面活性劑但未提高酸值的吸收性聚 合物至少低2巴的壓力來通過管線輸送1000kg/hr吸收性聚合物?？赏夸?性通過將30g吸收性聚合物樣品置于壓機(jī)中，記錄吸收性聚合物的外邊界 并對(duì)吸收性聚合物施加2巴的壓力15秒而測(cè)量。壓制包括表面活性劑但未 提高酸值的吸收性聚合物并由吸收性聚合物的初始外邊界到涂鋪后的外邊 界測(cè)量吸收性聚合物的涂鋪距離，將其設(shè)定為根據(jù)本發(fā)明方法生產(chǎn)的吸收 性聚合物的其他可涂鋪性測(cè)試的基線。然后將按照本發(fā)明生產(chǎn)的吸收性聚 合物置于壓機(jī)中并測(cè)量涂鋪距離。按照本發(fā)明生產(chǎn)的吸收性聚合物的涂鋪 距離至少為包括表面活性劑但未提高酸值的吸收性聚合物的1.11倍。說明將表面活性劑摻入吸收性聚合物中并提高該表面活性劑的酸值之 后吸收性聚合物的干燥效率的改進(jìn)的下列實(shí)施例用來說明本發(fā)明而不限制 本發(fā)明。 實(shí)施例1將4份季戊四醇三烯丙基醚加入800重量份丙烯酸中。然后將該混合物用2236重量份去離子水稀釋并放入絕緣反應(yīng)器中。另外還將表面活性劑 加入絕緣反應(yīng)器中。更具體而言，使用T-MAZ 20乙氧基化脫水山梨糖醇 單月桂酸酯表面活性劑，并基于該T-MAZ 20的重量將0.8重量％月桂酸 加入該T-MAZ 20中以將該T-MAZ 20的酸值從約0.6mg KOH/g提高到 約2.5mg KOH/g。然后將約0.2重量％的T-MAZ 20加入反應(yīng)器中。然后 使氮?dú)獯颠^反應(yīng)混合物以將溶解的氧含量降低至lppm或更低?？刂品磻?yīng) 混合物的溫度為10°C。以所述順序加入下列引發(fā)劑0.008重量份抗壞血酸；0.016重量份35重量％過氧化氫水溶液。在5分鐘誘導(dǎo)期后，聚合開始并且在1小時(shí)內(nèi)達(dá)到85°C的最大溫度。 將如此得到的呈7jc凝膠形式的吸收性聚合物在反應(yīng)器中再保持2小時(shí)，以 進(jìn)一步降低殘留丙烯酸含量。然后將該吸收性聚合物在絞肉機(jī)中粉碎，之 后將644.38份50重量％氫氧化鈉溶'^>入該吸收性聚合物中。在加入氫 氧化鈉溶液之前，該吸收性聚合物的溫度為約60°C且氬氧化鈉溶液的溫度 為38°C。將吸收性聚合物細(xì)粒與,粉碎的吸收性聚合物混合。更具體而 言，細(xì)粒為直徑小于或等于0.090mm的吸收性聚合物顆粒。細(xì)粒為粉碎的 副產(chǎn)物且通常在生產(chǎn)過程中損失。將約0.8份事先用0.5份水制成糊的細(xì)粒 混入10份機(jī)械粉碎的聚合物(22.5重量％固體)中。使吸收性聚合物再次通 過絞肉機(jī)以確保吸收性聚合物與氫氧化鈉溶液良好混合，并因此確保吸收 性聚合物的均勻中和。由于為放熱反應(yīng)的均勻中和，吸收性聚合物具有 75-80°C的溫度。將以此方式制備的機(jī)械粉碎的吸收性聚合物通過管線輸送，該管線構(gòu) 造成將吸收性聚合物輸送到轉(zhuǎn)鼓式干燥器中。借助泵輸送吸收性聚合物， 該泵可以產(chǎn)生45巴的最大管線壓力。此時(shí)，30巴的泵壓對(duì)每一轉(zhuǎn)鼓式干 燥器產(chǎn)生6415kg/h的輸送速率。然后將30g機(jī)械粉碎的吸收性聚合物置于壓機(jī)中并使吸收性聚合物接 受2巴的壓力15秒。然后測(cè)量吸收性聚合物的涂鋪距離，結(jié)果為約8.9cm。 實(shí)施例2以上述實(shí)施例1的相同方式制備吸收性聚合物，不同的是代替約0.8份細(xì)粒/10份機(jī)械粉碎的聚合物，將約0.85份細(xì)?；烊?0份M粉碎的聚 合物中。以35巴的泵壓借助泵再次將機(jī)械粉碎的吸收性聚合物輸送通過管 線。此時(shí)，35巴的泵壓對(duì)每一轉(zhuǎn)鼓式干燥器產(chǎn)生6607kg/h的輸送速率。 由該更高泵壓得到的益處是盡管與其中聚合物在30巴泵壓下輸送的實(shí)施 例1相比總效率結(jié)果沒有顯著變化，但干;^il率由于通過管線供入轉(zhuǎn)鼓式 干燥器中的聚合物中所含活性聚合物固體更高而增加。 實(shí)施例3以上述實(shí)施例1中的相同方式制備吸收性聚合物，不同的是不將月桂 酸加入T-MAZ 20中。相反，通過將制造的T-MAZ 20儲(chǔ)存約3年而使 T-MAZ 20水解。由于水解，該T-MAZ 20的酸值由約0.6mg KOH/g增 加到約2.5mg KOH/g。此時(shí)，31巴的泵壓產(chǎn)生約6440kg/h的輸送速率和 約9.0cm的涂鋪距離。 對(duì)比例以上述實(shí)施例1中的相同方式制備吸收性聚合物，不同的是不將月桂 酸加入T-MAZ 20中，且T-MA^f20相對(duì)未水解。換言之，將酸值為約 0.6mg KOH/g的T-MAZ 20加入絕緣反應(yīng)器中的反應(yīng)混合物中。此時(shí)， 31巴的泵壓產(chǎn)生5990kg/h的輸送速率和約8.0cm的涂鋪距離。通過將按照本發(fā)明生產(chǎn)的吸收性聚合物所需泵壓與對(duì)比例所需泵壓對(duì) 比可以看出，將多大約7.0%的聚合物供入干燥器中，這與按照本發(fā)明生產(chǎn) 的吸收性聚合物量更大有關(guān)。此外，本發(fā)明吸收性聚合物的涂鋪距離至少 1.4倍于對(duì)比例的吸收性聚合物的涂鋪距離。由于與對(duì)比例的吸收性聚合物 相比泵送按照本發(fā)明生產(chǎn)的吸收性聚合物所需的泵壓更小并且涂鋪距離更 大，使用按照本發(fā)明生產(chǎn)的吸收性聚合物實(shí)現(xiàn)約大10%的干燥效率。本發(fā)明已經(jīng)以示例方式進(jìn)行了說明，應(yīng)理解的是所用術(shù)語意欲進(jìn)行說 明而非限制。顯然基于上述教導(dǎo)可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行許多改性和改變，并且 本發(fā)明可以具體說明的方式以外的其他方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種干燥吸收性聚合物的方法，包括如下步驟提供所述吸收性聚合物，將具有C10-C24酯基的表面活性劑摻入所述吸收性聚合物中，以及提高所述表面活性劑的酸值。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中提高酸值的步驟包括將酸值提高至 少0.5mg KOH/g。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中提高所a面活性劑的酸值的步驟 包括向所述表面活性劑中加入酸。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中加入所述酸的步驟包括加入具有下 列結(jié)構(gòu)的脂肪酸其中R選自各自具有9-23個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)和烯屬基團(tuán)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述脂肪酸選自癸酸、新癸酸、戊 烷癸酸、新辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻腦酸、棕櫚酸、十七烷酸、 硬脂酸、油酸、亞油酸、花生酸及其組合。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中基于所ii^面活性劑的總重量以至 少0.5重量份的量加入所述脂肪酸。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中將所W面活性劑進(jìn)一步定義為具 有(:1()-(:24酯基的多羥基分子。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述多羥基分子包括具有至少3個(gè) 羥基的糖醇的酸酐。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述糖醇選自山梨糖醇、甘油、甘 露糖醇、木糖醇、麥芽糖醇、乳糖醇、赤蘚醇、季戊四醇及其組合。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述表面活性劑包括脫水山梨糖 醇脂肪酸酯。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中將所述脫水山梨糖醇脂肪酸酯進(jìn)一步定義為每mol脫水山梨糖醇脂肪酸酯具有約20mol環(huán)氧烷的烷lu&化 脫水山梨糖醇脂肪酸酯。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中提供所述吸收性聚合物的步驟包 括聚合選自如下的不飽和分子以形成吸收性聚合物可聚合酸、可聚合酸 的酰胺、含#^-或銨基的酯和酰胺、羥烷基酯、羧酸鹽、三甲基胺、季銨 鹽、磺酸及其組合。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中提供所述吸收性聚合物的步驟進(jìn) 一步包括使交聯(lián)劑和所述不飽和分子反應(yīng)。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中將所^面活性劑摻入所述吸收 性聚合物中的步驟包括在聚合之前將所i^面活性劑摻入所述不飽和分子 中。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中提高所^面活性劑的酸值的步 驟包括在將所^面活性劑摻入所述吸收性聚合物中之前向所述表面活性 劑中加入酸。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中提高所述表面活性劑的酸值的步 驟包括在將所^面活性劑摻入不飽和分子中之后向所i^面活性劑和所 述不飽和分子中加入酸。
17. 如權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括粉碎所述吸收性聚合物的 步驟。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括在接觸型干燥器的表面上 干燥所述粉碎的吸收性聚合物的步驟。
19. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括粉碎所述吸收性聚合物的 步驟。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中將所述表面活性劑摻入所述吸收 性聚合物中的步驟包括將所述表面活性劑摻入粉碎的吸收性聚合物中。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中提高所i^面活性劑的酸值的步 驟包括在將所g面活性劑摻入所述粉碎的吸收性聚合物中之前向所ii^ 面活性劑中加入酸。
22. 如權(quán)利要求21所述的方法，進(jìn)一步包括在接觸型干燥器的表面上干燥所述粉碎的吸收性聚合物的步驟。
23. —種處理表面活性劑的方法，包括如下步驟 提供具有C1(rC24酯基的表面活性劑；以及 將所述表面活性劑的酸值提高至少0.5mg KOH/g。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中提高酸值的步驟包括向所述表面 活性劑中加入酸。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中加入所述酸的步驟包括加入具有 下列結(jié)構(gòu)的脂肪酸其中R選自各自具有9-23個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)和烯屬基團(tuán)。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述脂肪酸選自癸酸、新癸酸、 戊烷癸酸、新辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻腦酸、棕櫚酸、十七垸酸、 硬脂酸、油酸、亞油酸、花生酸及其組合。
27. 如權(quán)利要求25所述的方法，其中基于所^面活性劑的總重量以 至少0.5重量份的量加入所述脂肪酸。
28. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中將所^面活性劑進(jìn)一步定義為具有CK)-C24酯基的多羥基分子。
29. 如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述多羥基分子包括具有至少3 個(gè)羥基的糖醇的酸酐。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，其中所i^醇選自山梨糖醇、甘油、 甘露糖醇、木糖醇、麥芽糖醇、乳糖醇、赤蘚醇、季戊四醇及其組合。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述表面活性劑包括脫水山梨糖 醇脂肪酸酯。
32. 如權(quán)利要求31所述的方法，其中將所述脫水山梨糖醇脂肪酸酯進(jìn) 一步定義為每mol脫水山梨糖醇脂肪酸酯具有約20mol環(huán)氧烷的烷氧基化 脫水山梨糖醇脂肪酸酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種干燥吸收性聚合物的方法，包括提供吸收性聚合物。將具有C₁₀-C₂₄酯基的表面活性劑摻入吸收性聚合物中。提高該表面活性劑的酸值，以進(jìn)一步提高該吸收性聚合物的干燥效率。更具體而言，在提高該表面活性劑的酸值之后，該吸收性聚合物與包括該表面活性劑但沒有提高該表面活性劑的酸值的吸收性聚合物相比呈現(xiàn)改進(jìn)的可泵性和可涂鋪性。
文檔編號(hào)C08J3/075GK101321580SQ200680044953
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者C·G·伍茨, G·T·伍德拉姆, J·G·奧滕 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司