專利名稱：用超吸收性聚合物微粒制備超吸收性聚合物凝膠的方法
用超吸收性聚合物微粒制備超吸收性聚合物凝膠的方法
背景技術：
超吸收性材料通常是指可被水溶脹的水不溶性材料，其能夠在含有水中0. 9wt% 氯化鈉的水溶液中吸收其重量的約10倍，且多達其重量的約30倍或更多。本發明涉及超吸收性聚合物顆粒，其吸收水、水性液體和血液，還涉及制備超吸收性聚合物和顆粒的方法。 在本申請中，可以使用工業中通常使用的縮寫SAP來代替超吸收性聚合物、超吸收性聚合物組合物、超吸收性聚合物顆粒或其變型。根據對超吸收性材料的一般定義，超吸收性聚合物為部分中和的交聯聚合物，其能夠在給定的壓力下吸收大量水性液體和體液(如尿液或血液)，同時溶脹和形成水凝膠，并保留這些水性液體和體液。超吸收性聚合物組合物為經過表面處理的超吸收性聚合物，所述表面處理可包括表面交聯、表面處理以及其它處理。可商購的超吸收性聚合物組合物包括交聯的聚丙烯酸或交聯的淀粉-丙烯酸接枝聚合物，其中一些羧基被氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液中和。超吸收性聚合物組合物顆粒為超吸收性聚合物或超吸收性聚合物組合物的顆粒，且其粒徑一般為約150微米至約850微米。F. L. Buchholz and Α. Τ. Graham(editors)in "Modern Superabsorbent Polymer Technology,"Wiley-VCH,New York, 1998.中對超吸收性聚合物及其使用和制備給出了廣泛的綜述。SAP和SAP顆粒的一個主要應用是在衛生制品中，如嬰兒尿布、失禁用產品或衛生巾中。出于對合身、舒適和美觀以及環境方面的考慮，正趨向于制造更小和更薄的衛生制品。正通過減少這些制品中高容積蓬松纖維(high volume fluff fiber)的含量來實現上述目的。為了確保衛生制品中對體液恒定的總保持力，正在這些衛生制品中使用更高含量的 SAP。本發明大體上涉及粒徑為約150微米或更小的超吸收性聚合物組合物顆粒，其為本領域技術人員公知的且在本申請中稱為超吸收性聚合物微粒、SAP微粒或微粒。本發明涉及于制備過程中再循環(recycling)超吸收性聚合物微粒。更具體而言，本發明涉及再加工(!^processing)超吸收性聚合物顆粒制備中生成的超吸收性聚合物微粒。特別是，SAP微粒一般在干燥的聚合物凝膠的切割、粉碎(粉化)和研磨步驟中生成。超吸收性聚合物微粒在包括嬰兒尿布和成人失禁用裝置(adult incontinence devices)在內的衛生制品中被視為不期望的。這些SAP微粒于使用前會在裝置中遷移， 且應用時會出現凝膠堵塞。此外，發現與由不包括再循環的超吸收性聚合物微粒的工藝制得的超吸收性聚合物顆粒相比，制成為包括一部分再循環的超吸收性聚合物微粒的超吸收性聚合物顆粒的性能(包括通過離心保持能力測試(CRC)測量的吸收率、負載下的吸收率 (AUL)和滲透性(GBP))較為不理想。US 5，514，754涉及增加SAP (交聯的聚丙烯酸、交聯的聚丙烯酸鹽，和/或部分中和的交聯聚丙烯酸)微顆粒的粒徑的方法，尤其涉及用丙烯酸和/或丙烯酸金屬鹽的水性單體溶液浸漬SAP顆粒的方法。浸漬是通過將SAP微粒(如粒徑為小于約300 μ m)與單體溶液緊密混合形成粘度例如為約20，000至約5，000，000厘泊的糊(paste)而進行的。然后通過例如加熱實現單體于糊內的聚合以及糊的干燥。
本發明的一個目的是提供通過包括再循環的超吸收性聚合物微粒的方法制得的超吸收性聚合物顆粒組合物，其中所述超吸收性聚合物顆粒組合物具有改善的性能，包括 在沒有負載下保留流體的吸收能力，(通過在0. 9psi的負載下吸收而測量的)在壓力下保留流體的高吸收能力以及改善的凝膠床滲透性。發明概述本發明的一個實施方式包括用再循環的超吸收性聚合物微粒制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其包括以下步驟a)用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿；b)將步驟a)中獲得的經處理的超吸收性聚合物微粒與聚合溶液混合，所述聚合溶液包含至少一種交聯劑和部分中和的單體，其中所述超吸收性聚合物微粒的含量相對于單體總量為約0. 1至約30wt%; 以及c)將步驟b)中獲得的混合物聚合以制備超吸收性聚合物凝膠。此外，所述方法可進一步包括以下步驟將來自所述聚合步驟的超吸收性聚合物凝膠粉碎；干燥所述粉碎的聚合物凝膠；將所述干燥的超吸收性聚合物顆粒組合物分成具有約150 μ m至約850 μ m的期望粒徑的部分。所述方法可進一步包括制備超吸收性聚合物組合物的步驟，其中所述步驟包括用表面交聯劑和表面添加劑涂覆超吸收性聚合物顆粒，加熱所述涂覆的超吸收性聚合物組合物，將所述干燥的超吸收性聚合物顆粒分成具有約150 μ m至約850 μ m的期望粒徑的部分， 所述粒徑是以通過U. S.標準20目篩且保留在U. S.標準100目篩上的篩分來測量的。更進一步地，所述方法還可以包括如下步驟分離粒徑小于約150μπι的超吸收性聚合物微粒，以及將所述超吸收性聚合物微粒再循環至聚合步驟以形成所述超吸收性聚合物組合物顆粒。本發明的一個實施方式進一步包括通過前述方法制得的超吸收性聚合物顆粒。此外，本發明涉及吸收性組合物或衛生制品(如尿布)，其可包含本發明的超吸收性聚合物組合物。已發現，對超吸收性聚合物微粒進行苛性堿處理增加了由包括經苛性堿處理的超吸收性聚合物微粒的方法制得的超吸收性聚合物顆粒組合物的某些性能。通過以下描述，本發明的許多其它的特征和優點將更明確。在下面的描述中，將參考本發明的示例性實施方式。這些實施方式不代表本發明的完整范圍。因此，應參考本申請的權利要求書來解讀本發明的完整范圍。為了簡潔和簡明，本說明書中示出的任何數值范圍預期為該范圍內的所有數值，且被解釋為引用任何子范圍的權利要求的依據，所述子范圍的端值為所關注的具體范圍內的實數值。作為假設的示例性實例，本說明書中對1至5 的范圍的公開應當被視為以下任何范圍的權利要求的依據1-5 ； 1-4 ； 1-3 ； 1-2 ；2-5 ；2-4 ； 2-3 ； 3-5 ； 3-4 和 4-5。
通過下面的描述、所附權利要求和附圖，本發明前述的和其它的特征、方面和優點能夠被更好地理解，其中圖1為自由溶脹凝膠床滲透性測試中使用的測試設備的側視圖；圖2為圖1示出的自由溶脹凝膠床滲透性測試設備中使用的柱狀/杯狀組裝體的橫截面側視圖；圖3為圖1示出的自由溶脹凝膠床滲透性測試設備中使用的活塞的俯視圖；以及圖4為負載下的吸收率測試中使用的測試設備的側視圖。定義理應注意，在本申請公開的內容中，術語“包含”、“包括”以及由詞根“包含”衍生的派生詞均為開放式表述，其表示存在任何指明的特征、要素、整數、步驟或組分，且并不排除存在或添加一種或多種其它的特征、要素、整數、步驟或組分或其組。術語“吸收制品”一般是指能夠吸收和包含流體的裝置(devices)。例如，個人護理吸收制品是指抵靠著或靠近皮膚放置以吸收和包含由身體排出的各種流體的裝置。本申請中所用的術語“苛性堿”或“苛性鈉”表示為在例如水的溶劑中溶解以形成堿性溶液的化學物質(包括例如氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉)。本申請中提及超吸收性聚合物時使用的術語“交聯”表示有效地賦予正常水溶性材料基本上不溶水但溶脹特性的任何手段。所述交聯手段能夠包括例如物理纏結、晶疇(crystalline domains)、共價鍵、離子絡合物和締合物、親水性締合(hydrophilic associations)如S鍵、疏水性締合(hydrophobic associations)或范德華力。術語“達西”為滲透性的CGS單位。固體的滲透性為一達西是指在固體兩端的壓力差為一個大氣壓的情況下，1立方厘米的流體(粘度為1厘泊)于1秒鐘內流經厚度為1厘米且橫截面為1平方厘米的截面。結果是滲透性的單位與面積的單位相同；由于滲透性沒有SI單位，因此使用平方米作為其單位。1達西等于約0. 98692 X 10 ^ V或約 0. 98692X10_8cm2。本申請中用于描述吸收制品的術語“一次性”是指作為單次使用后的吸收制品不意圖將其清洗或恢復或再利用。這種一次性吸收制品的實例包括但不限于個人護理吸收制品、健康/醫用吸收制品以及家用/工業用吸收制品。術語“干燥的超吸收性聚合物組合物”一般是指含水量小于約10%的超吸收性聚合物組合物。對應給定的超吸收性聚合物組合物顆粒的樣品，術語“質量中值粒徑(mass median particle size) ”定義為將樣品按質量分成兩半的粒徑，即一半重量的樣品的粒徑大于質量中值粒徑，另一半重量的樣品的粒徑小于質量中值粒徑。這樣，例如，如果測得一半重量的樣品大于2微米，則超吸收性聚合物組合物顆粒樣品的質量中值粒徑為2微米。當與術語“超吸收性聚合物” 一起使用時，術語“顆粒(particles)，，或“顆粒 (particulate) ”等表示離散單元的形式。所述單元可包括薄片、纖維、聚集體、顆粒、粉末、 球體或粉碎的材料(pulverized materials)等及它們的組合。顆粒能夠具有任何期望的形狀例如立方體、棒狀、多面體、球形或半球形、圓形或半圓形、角形、不規則形狀等。本申請也預期包括具有高縱橫比(aspect ratio)的形狀，如針狀物、薄片和纖維。術語“顆粒 (particles) ”或“顆粒(particulate) ”還可以包含多個獨立顆粒等的聚集體。另外，顆粒或其任何期望的聚集體可以由多種類型的材料組成。術語“聚合物”包括但不限于均聚物、共聚物，例如嵌段共聚物、接枝共聚物、無規共聚物和交替共聚物、三元共聚物等及它們的共混物和變型。此外，除非另有特別限定，術語“聚合物”應當包括這些材料的所有可能的構型異構體。這些構型包括但不限于全同立構的、間同立構的和無規立構的對稱性。本申請中使用的術語“聚烯烴”一般包括但不限于以下材料如聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物等，它們的均聚物、共聚物、三元共聚物等，它們的共混物和變型。術語“聚烯烴”應當包括它們所有可能的結構，包括但不限于全同立構的、 間同立構的和無規對稱性。共聚物包括無規立構共聚物和嵌段共聚物。術語“超吸收性材料”是指水溶脹的且不溶水的有機或無機材料，包括超吸收性聚合物和超吸收性聚合物組合物，其能夠在最有利的條件下在含有0. 9wt%氯化鈉的水溶液中吸收至少為其重量的約10倍，或至少為其重量的約15倍，或至少為其重量的約25倍。根據本發明，術語“超吸收性聚合物組合物”是指包含表面添加劑的超吸收性聚合物。術語“超吸收性聚合物”和“超吸收性聚合物預產物”是指通過進行本文所述的制備超吸收性聚合物的所有步驟(直至并包括干燥所述材料以及在壓碎機中進行粗磨)所制得的材料。術語“超吸收性聚合物微粒”是指超吸收性聚合物的制備方法中制得的微粒部分， 其粒徑小于特定尺寸，該特定尺寸可以為約300微米，或約200微米，或約150微米。術語“表面交聯”意指鄰近超吸收性聚合物顆粒表面的功能性交聯水平一般高于超吸收性聚合物顆粒內部的功能性交聯水平。本申請中使用的“表面”表示顆粒朝外的界面(outer-facing boundaries)。對于多孔性超吸收性聚合物顆粒，暴露的內部表面也包含在表面的定義中。術語“熱塑性”描述受熱時變軟且在冷卻至室溫時基本變回不軟的狀態的材料。除非另有特別說明，在本申請中提及超吸收性聚合物組合物的組成時所用的術語 “重量％ ”或“wt % ”應被解釋為基于干燥的超吸收性聚合物組合物的重量。這些術語在本說明書的余下部分中可以以另外的語言進行定義。發明詳述本發明的一實施方式包含用再循環的超吸收性聚合物微粒制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其包括如下步驟a)用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿；b)將步驟a)中獲得的經處理的超吸收性聚合物微粒與聚合溶液混合，所述聚合溶液包含至少一種交聯劑和部分中和的單體，其中所述超吸收性聚合物微粒的含量相對于單體總量為約0. 1至約30wt% ； 以及c)將步驟b)中獲得的混合物聚合以制備超吸收性聚合物凝膠。在本發明的一實施方式中，超吸收性聚合物微粒的平均粒徑小于約300 μ m、或約 200 μ m、或約 150 μ m。此外，所述方法可進一步包括以下步驟從超吸收性聚合物組合物顆粒分離超吸收性聚合物微粒，用苛性堿(如氫氧化鈉或碳酸鈉或碳酸氫鈉)處理超吸收性聚合物微粒， 以及將所述經苛性堿處理的超吸收性聚合物微粒再循環至聚合步驟以形成所述超吸收性聚合物顆粒。在另一實施方式中，本發明涉及基于再循環的超吸收性聚合物微粒制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其包括以下步驟a)用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿；b)將步驟a)中獲得的經處理的超吸收性聚合物微粒與聚合溶液混合，所述聚合溶液包含至少一種交聯劑和單體，其中所述超吸收性聚合物微粒的含量相對于單體總量為約0. 1至約30wt% ；c)將步驟b)中獲得的混合物聚合以制備聚合物凝膠，以及d)后中和聚合物凝膠以形成超吸收性聚合物凝膠。在另一實施方式中，本發明涉及在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其包括如下步驟a)用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿；b)將步驟a)中獲得的經處理的超吸收性聚合物微粒與聚合溶液混合，所述聚合溶液包含至少一種交聯劑和部分中和的單體，其中所述超吸收性聚合物微粒的含量相對于單體總量為約0. 1至約 30wt% ；以及c)將步驟b)中獲得的混合物聚合以制備超吸收性聚合物凝膠。在另一實施方式中，本發明涉及在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其包括如下步驟a)將至少一種丙烯酸單體和/或其鈉鹽，以及交聯劑溶解在水溶液中以形成單體溶液；b)將步驟a)中獲得的混合物聚合，以制備超吸收性聚合物凝膠；c)用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿；以及d)將步驟c)中獲得的經處理的超吸收性聚合物微粒與步驟b)中獲得的超吸收性聚合物凝膠混合，其中超吸收性聚合物微粒的含量相對于超吸收性聚合物凝膠總量為約0. 1至約30wt%。如本發明實施方式中示出的超吸收性聚合物是通過初始聚合約55%至約 99. 9wt%的含有可聚合性不飽和酸性基團的單體的超吸收性聚合物而獲得的。合適的單體包括任何包含羧基的那些，如丙烯酸、甲基丙烯酸或2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸或它們的混合物。優選至少約50wt%，且更優選至少約75wt%的酸性基團為羧基。酸性基團被中和到至少約25mol%的程度，即優選酸性基團以鈉鹽、鉀鹽或銨鹽形式存在。在某些方面中，中和度可以為至少約50mOl%。在某些方面中，優選使用通過在內部交聯劑的存在下聚合丙烯酸或甲基丙烯酸而獲得的聚合物，其中將丙烯酸或甲基丙烯酸的羧基中和到約50mol%至約80mol%的程度。在某些方面中，能夠與烯鍵不飽和單體共聚的合適的單體可包括但不限于丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羥乙酯、二甲基氨基烷基(甲基)_丙烯酸酯、乙氧基化的(甲基)_丙烯酸酯、二甲基氨基丙基丙烯酰胺或丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨。這些單體存在的量為共聚單體的0%至約40wt%。 本發明的超吸收性聚合物還包括內部交聯劑。所述內部交聯劑具有至少兩個烯鍵不飽和雙鍵，或一個烯鍵不飽和雙鍵和一個對含有可聚合性不飽和酸性基團的單體中的酸性基團具反應性的官能團，或者可以用作內部交聯組分的多個對酸性基團具反應性的官能團，且所述內部交聯劑優選存在于含有可聚合性不飽和酸性基團的單體的聚合過程中。
內部交聯劑的實例包括但不限于脂肪族不飽和酰胺，如亞甲基雙丙烯酰胺或亞甲基雙甲基丙烯酰胺或亞乙基雙丙烯酰胺；多元醇或烷氧基化的多元醇與烯鍵不飽和酸的脂肪族酯，如丁二醇或乙二醇、聚二醇或三羥甲基丙烷的二甲基丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯；被約1至約30摩爾的環氧烷烴氧基烷基化(oxyalkylated)(優選乙氧基化)的三羥甲基丙烷的二丙烯酸酯和三丙烯酸酯；甘油和季戊四醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，以及被優選約1至約30摩爾的環氧乙烷氧乙基化的甘油和季戊四醇的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；烯丙基化合物，如(甲基)丙烯酸烯丙酯、與優選約1至約30mol環氧乙烷反應的烷氧基化的(甲基)丙烯酸烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、異氰尿酸三烯丙酯、馬來酸二烯丙酯、聚烯丙基酯、四烯丙基氧基乙烷、三烯丙胺、四烯丙基亞乙基二胺、二醇、多元醇、羥基烯丙基或丙烯酸酯化合物和磷酸烯丙酯或亞磷酸烯丙酯；以及能夠交聯的單體，如不飽和酰胺(如甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺)的N-羥甲基化合物及其醚衍生物。還可以使用離子交聯劑如多價金屬鹽。也可以使用所述交聯劑的混合物。內部交聯劑的含量基于含有可聚合性不飽和酸性基團的單體的總量為約0. 001 丨％至約5wt%，如約0. 2 丨％至約3wt%。在某些方面中，能夠使用引發劑來引發自由基聚合反應。合適的引發劑包括但不限于偶氮化合物或過氧化化合物、氧化還原體系或UV引發劑、敏化劑和/或輻射。聚合后，超吸收性聚合物一般形成為顆粒。聚合后，可以通過加入表面交聯劑和進行熱處理對超吸收性聚合物顆粒進行表面交聯。通常相信，表面交聯是相對于顆粒內部的交聯密度而提高鄰近超吸收性聚合物顆粒表面的聚合物基體的交聯密度的一種方法。在某些具體方面中，優選的表面交聯劑包括具有一個或多個對聚合物鏈的側基 (一般為酸性基團)具反應性的官能團的化物。表面交聯劑的量為干燥的超吸收性聚合物組合物的約0. OOlwt^至約5wt%，如基于干燥的超吸收性聚合物組合物的重量的約 0. 至約3wt%，如約0. 至約lwt%。申請人發現，在添加表面交聯劑后優選熱處理步驟。在一具體方面中，用碳酸亞烷基酯涂覆或表面處理顆粒狀超吸收性聚合物，然后通過加熱進行表面交聯，其能夠提高超吸收性聚合物組合物顆粒的表面交聯密度和凝膠強度特性。更具體而言，通過將聚合物顆粒與碳酸亞烷基酯表面交聯劑的水性醇溶液混合而將表面交聯劑涂覆在超吸收性聚合物顆粒上。醇的量取決于碳酸亞烷基酯的溶解度，且出于多種原因將其量盡量保持低。合適的醇可包括甲醇、異丙醇、乙醇、丁醇或丁二醇以及這些醇的混合物。在某些方面中，優選溶劑為水，其用量基于干燥的超吸收性聚合物組合物的重量一般為約0. 3wt%至約5. 0wt%。在其它方面中，將碳酸亞烷基酯表面交聯劑溶解在不含任何醇的水中。在另外的其它方面中，碳酸亞烷基酯表面交聯劑可以以粉末混合物(例如與諸如二氧化硅(SiO2)的無機載體材料的混合物)形式施用，或通過碳酸亞烷基酯的升華以氣體形式施用。為了獲得期望的表面交聯特性，將碳酸亞烷基酯均勻分布在顆粒狀超吸收性聚合物上。為了此目的，在本領域已知的合適的混合機(如流化床混合機、槳式混合機、轉鼓式混合機或雙螺旋混合機)內進行混合。也可以在超吸收性聚合物顆粒制備中的一個工序步驟期間進行顆粒超吸收性聚合物的涂覆。在一個具體方面中，適于此目的工序為反相懸浮聚合工序。涂覆處理后可以如下進行熱處理。一般，熱處理在溫度為約100°C至約300°C下進行。如果使用反應性高的環氧化物交聯劑，則可以采用較低的溫度。然而，如果使用碳酸亞烷基酯，則適合在約150°C至約250°C的溫度下進行熱處理。在此具體方面中，處理溫度取決于停留時間以及碳酸亞烷基酯的種類。例如，在約150°C的溫度下，熱處理進行1小時或更長。與之不同，在約250°C的溫度下，幾分鐘(如約0. 5分鐘至約5分鐘)足以獲得期望的表面交聯特性。熱處理可以在本領域已知的常規的干燥器或烘箱中進行。在某些方面中，本發明的超吸收性聚合物組合物可包括為干燥的超吸收性聚合物組合物的Owt %至約5wt%，或約0. 00 Iwt %至約5wt%，或約0. 01wt%至約0. 5wt%的聚合物涂層，如熱塑性涂層或陽離子涂層或熱塑性涂層和陽離子涂層的組合。在某些具體方面中，聚合物涂層優選為固體、乳狀液、懸浮液、膠體或溶解狀態或其組合形式的聚合物。適于本發明的聚合物涂層可包括但不限于具有熱塑性熔融溫度的熱塑性涂層，其中在將超吸收性聚合物顆粒于約熱塑性熔融溫度下進行熱處理的同時或之前將聚合物涂層涂覆至顆粒表面。熱塑性聚合物的實例包括但不限于聚烯烴、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、苯乙烯聚丁二烯、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯甲基丙烯酸烷基酯共聚物(EMA)、聚丙烯(PP)、馬來酸化聚丙烯、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚酯、聚酰胺， 也可以有利地使用所有類型聚烯烴的共混物，如PP、EVA、EMA, EEA、EBA、HDPE, MDPE, LDPE, LLDPE和/或VLDPE的共混物。本申請中使用的術語聚烯烴如上文所定義。在具體方面中， 申請人:發現，馬來酸化聚丙烯為本發明中優選使用的熱塑性聚合物。熱塑性聚合物可以被官能化，使其具有其它的優點，如水溶性或分散性。本發明的聚合物涂層還可以包括陽離子聚合物。本申請中使用的陽離子聚合物是指聚合物或聚合物混合物，其包括有可能在水溶液的離子化下變成帶正電的離子的官能團或基團。適于所述陽離子聚合物的官能團包括但不限于伯氨基、仲氨基或叔氨基、亞氨基、 酰亞氨基、酰氨基和季銨基。合成的陽離子聚合物的實例包括但不限于聚(乙烯胺)、聚(烯丙胺)、聚(乙烯亞胺)、聚(氨基丙醇乙烯基醚)、聚(丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨)、聚 (二烯丙基二甲基氯化銨)的鹽或部分鹽(partial salts)。聚(乙烯胺)包括但不限于 LUPAMIN 9095 (BASF公司出售，芒特奧利夫，新澤西州)。天然類陽離子聚合物的實例包括但不限于部分脫乙酰化的甲殼質、殼聚糖和殼聚糖鹽。合成的多肽(如聚天門冬酰胺、聚賴氨酸、聚谷酰胺和聚精氨酸)也是合適的陽離子聚合物。本發明的吸收性聚合物能夠于聚合物表面上包括基于混合物重量為0至約5wt% 的多價金屬鹽。所述多價金屬鹽優選為水溶性的。優選的金屬陽離子的實例包括如下金屬的陽離子Al、Fe、&、Mg和Si。優選地，金屬陽離子的價態為至少+3，且最優選Al。多價金屬鹽中優選的陰離子的實例包括鹵化物、水合氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽和醋酸鹽，且優選氯化物、硫酸鹽、水合氯化物和醋酸鹽，且更優選水合氯化物和硫酸鹽，且最優選硫酸鹽。硫酸鋁是最優選的多價金屬鹽，且為很容易商購的。硫酸鋁的優選形式為水合硫酸鋁，且優選具有12至14個水合水的硫酸鋁。也可以使用多價金屬鹽的混合物。聚合物和多價金屬鹽合適地通過干混合或優選于溶液中使用本領域技術人員已知的手段進行混合。優選水溶液。對于干混合，可以使用粘合劑，粘合劑的用量足以使鹽和超吸收性聚合物的混合物保持基本均勻混合。粘合劑可以是水或沸點為至少150°C的非揮發性有機化合物。粘合劑的實例包括水、多元醇如丙二醇、甘油和聚(乙二醇)。基于干燥的超吸收性聚合物組合物，本發明的超吸收性聚合物組合物可包括約 0. 01wt%至約2wt%，或約0. 01wt%至約Iwt %的水不溶性無機金屬化合物。水不溶性無機金屬化合物可包括但不限于選自鋁、鈦、鈣或鐵的陽離子，以及選自磷酸鹽、硼酸鹽或硫酸鹽的陰離子。水不溶性無機金屬化合物的實例包括磷酸鋁和不溶性金屬硼酸鹽。無機金屬化合物的質量中值粒徑可以小于約2 μ m,且可以小于約1 μ m。無機金屬化合物可以以干燥的物理形式涂覆至超吸收性聚合物顆粒的表面。為此，能夠將超吸收性聚合物顆粒與細磨的無機金屬化合物密切地混合。細磨的無機金屬化合物通常在約室溫下添加至超吸收性聚合物顆粒，且將其混合直至出現均質的混合物。為了此目的，在本領域已知的合適的混合器(如流化床混合機、槳式混合機、轉鼓式混合機或雙螺旋混合機)中進行混合。SAP顆粒與細磨的水不溶性無機金屬化合物的混合可以在任何表面交聯之前或之后進行，例如在涂覆表面交聯劑期間。或者，可以制備細磨的水不溶性無機金屬化合物的懸浮液并將其涂覆至顆粒狀 SAP。例如通過噴霧涂覆懸浮液。用于制備懸浮液的分散介質包括水、有機溶劑如醇(例如甲醇、乙醇、異丙醇)、酮(例如丙酮、甲乙酮)或水與前述有機溶劑的混合物。其它可用的分散介質包括分散助劑、表面活性劑、保護性膠體、粘度調節劑以及其它有助于制備懸浮液的輔劑。能夠在室溫至低于分散介質的沸點的溫度(優選約室溫下)于上面所述的常規反應混合器或者混合和干燥體系中涂覆懸浮液。適當地可以通過將細磨的水不溶性金屬鹽分散在表面交聯劑溶液中而將涂覆懸浮液的步驟與表面交聯步驟組合。或者，也可以在表面交聯步驟之前或之后涂覆懸浮液。施用漿液后可以是干燥步驟。在某些方面中，基于干燥的超吸收性聚合物組合物的重量，本發明的超吸收性聚合物組合物能夠包括Owt %至約5wt %，或約0. 0Iwt %至約3wt %的硅石。硅石的實例包括熱解法硅石、沉淀硅石、二氧化硅、硅酸和硅酸鹽。在某些具體方面中，優選微觀非晶相二氧化硅。產品包括SIPERNAT 22和AER0SIL 200 (可商購自贏創公司，帕西帕尼，新澤西)。 在某些方面中，無機粉末的粒徑可以為1，OOOym或更小，如IOOym或更小。在某些方面中，超吸收性聚合物組合物還可以包括為干燥的超吸收性聚合物組合物0wt%至約30wt% (如基于干燥的超吸收性聚合物組合物的重量為約0. 至約 5wt% )的水溶性聚合物，其為部分或完全水解的聚醋酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉或淀粉衍生物、聚乙二醇、聚環氧乙烷、聚環氧丙烷或聚丙烯酸。在某些方面中，超吸收性聚合物顆粒還任選與其它表面添加劑一起使用，如氣味結合物質(odor-binding substances)，如環糊精、沸石、無機或有機鹽等材料；防結塊劑、 流變劑(flow modification agents)、表面活性劑和粘度調節劑等。此外，可以使用在表面改性期間起多種作用的表面添加劑。例如，單一的添加劑可以是表面活性劑、粘度調節劑， 且其可以進行反應從而使聚合物鏈交聯。在某些方面中，本發明的超吸收性聚合物組合物可以在加熱步驟后用水處理，使超吸收性聚合物組合物的含水量基于超吸收性聚合物組合物的重量為不高于約10wt%。這些水可以與添加至超吸收性聚合物的一種或多種上述表面添加劑一起添加。可以以大規模工業方式連續地或不連續地制備本發明的超吸收性聚合物組合物， 相應地進行本發明的后交聯。部分中和的單體(如丙烯酸)在交聯劑和任何其它組分的存在下于水溶液中通過自由基聚合轉化成凝膠，且凝膠被粉碎、干燥、研磨和篩分成期望的粒徑。本發明的超吸收性聚合物組合物顆粒一般包括約150至約850微米的粒徑。本發明可包括至少約40wt%的粒徑為約300 μ m至約600 μ m的顆粒，或至少約50wt%的粒徑為約 300 μ m至約600 μ m的顆粒，或至少約60wt%的粒徑為約300 μ m至約600 μ m的顆粒，上述數值以通過U. S.標準30目篩且保留在U. S.標準50目篩上的篩分來測量的。此外，本發明的SAP顆粒的粒徑分布可包括小于約30wt%的粒徑大于約600微米的SAP顆粒，以及小于約30wt%的粒徑小于約300微米的顆粒，上述數值是通過使用例如RO-TAP MechanicalSieve Shaker Model B(W. S. Tyler, Inc. , Mentor Ohio)測量的。本領域技術人員公知的是，SAP顆粒的粒徑分布類似正態分布或鐘形曲線。同樣已知的是，基于各種原因，粒徑分布的正態分布可以向兩個方向中的任一方向偏斜。通過重復制備SAP顆粒的所有步驟(直至并包括干燥所述材料，在壓碎機中粗磨超吸收性聚合物，以及除去大于約850微米和小于約150微米的超吸收性聚合物顆粒)而制得本發明中使用的SAP預產品。用苛性堿溶液處理粒徑小于約300μπι，或約200μπι，或約150 μ m的顆粒且將其再循環至聚合工藝中。苛性堿處理的目的是為了部分水解微粒。經過處理的微粒可以是漿液、糊、聚集體或顆粒形式。具體而言，用苛性堿處理超吸收性聚合物微粒可包括a)用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于微粒水溶液的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿。 這可以通過將苛性堿溶液與超吸收性聚合物微粒混合來進行。為了此目的，在本領域已知的合適的混合機(如流化床混合機、槳式混合機、轉鼓式混合機或雙螺旋混合機)中進行混合。通過例如噴霧或滴落(dripping)而將苛性堿溶液均勻地分布在超吸收性聚合物微粒上。將步驟a)中獲得的經處理的超吸收性聚合物微粒與含有交聯劑和被中和的單體的聚合溶液混合，其中超吸收性聚合物微粒相對于單體總量的含量為0. 1至30wt%，且使混合物聚合以制備超吸收性聚合物凝膠。此方法可進一步包括如下步驟粉碎來自所述聚合步驟的水性流體吸收性聚合物凝膠；干燥粉碎后的聚合物凝膠；將干燥的超吸收性聚合物顆粒組合物分成具有約150 μ m至約850 μ m的期望粒徑的部分。另外，步驟中可包括分離出粒徑小于約150 μ m的超吸收性聚合物微粒，將所述超吸收性聚合物微粒再循環至聚合步驟以形成所述超吸收性聚合物顆粒組合物并用苛性堿溶液處理SAP微粒，以及在單體或凝膠中的再循環經處理的SAP微粒。在本發明的另一實施方式中，當使用含有碳酸鹽或碳酸氫鹽的溶液處理微粒時， 經處理的超吸收性聚合物微粒可用于提高超吸收性聚合物產物的吸收速率，其中微粒提供碳酸鹽或酸氫鹽試劑的可控緩釋。本領域已知碳酸鹽或碳酸氫鹽化合物可充當超吸收性聚合物的發泡劑并產生微孔膨脹水凝膠，其提供快速的吸收速率。當分散在經過加熱且如本發明所述進行聚合的單體溶液中時，用這些發泡劑處理超吸收性聚合物微粒提供諸如二氧化碳的氣體的可控緩釋。單體溶液中的發泡劑的可控緩釋使水凝膠的微孔結構得到控制和改善。本申請中，通過重復制備SAP顆粒的所有步驟(直至并包括用表面交聯劑和表面添加劑涂覆材料，加熱所述涂覆的聚合物以及除去大于約850微米和小于約150微米的超吸收性聚合物顆粒)而獲得表面交聯的SAP產品。用苛性堿溶液處理小于約300 μ m，或約 200 μ m,或約150 μ m的顆粒，并將其再循環至聚合工序。本發明的超吸收性聚合物組合物具有如通過自由溶脹凝膠床滲透性測試(GBP)、 離心保持能力(CRC)、約0. 9psi負載下的吸收率(AUL(0. 9psi))和渦流時間(vortex time) 所測定的某些特性或性質。自由溶脹凝膠床滲透性(GBP)測試是溶脹的超吸收性材料床在限定的壓力(在下文中一般地稱為“自由溶脹”條件)下的滲透性(如，從吸收結構分離) 的量度(以達西表示)。在本申請中，術語“自由溶脹”是指允許超吸收性材料如下所述在吸收測試溶液時溶脹而沒有溶脹抑制負荷(swollen restraining load)。離心保持能力(CRC)測試測定了超吸收性聚合物組合物在被飽和并于可控的條件下進行離心后保留其中的液體的能力。所獲得的保持能力以每克樣品重量中保持的液體的克數(g/g)表示。負載下的吸收率(AUL)測試測定了超吸收性聚合物組合物顆粒在室溫下吸收含 0.9wt%氯化鈉的蒸餾水溶液(測試溶液)的能力，其中該材料處于0.9psi的負載下。渦流測試測定了 2克超吸收性材料關閉渦流所需的時間(以秒計)，該渦流是通過在每分鐘 600轉的磁力攪拌器上攪拌50毫升鹽溶液而產生的。關閉該渦流所需的時間為超吸收性材料的自由溶脹吸收速率的指示。通過本發明的方法制備的超吸收性聚合物顆粒組合物的離心保持能力可以為約 5g/g至約50g/g，或約10至約45g/g ；且0. 9psi負載下的吸收性為約10g/g至約^g/g，或約13至約25g/g，且自由溶脹凝膠床滲透性為約1至約70達西。本發明的超吸收性聚合物組合物可用于多種產品，包括衛生巾、尿布、或傷口覆蓋物，且它們具有快速吸收大量月經血、尿液或其它體液的性能。與常規的現有的超吸收性組合物相比，由于本發明的試劑(agent)即使在壓力下仍能保留吸收的液體且在溶脹狀態下也能夠于其構造內進一步分布液體，因此相對于親水性纖維材料如絨毛，它們更優選在高濃度下使用。它們也適于在尿布構造內作為均質的不含絨毛的高吸收層使用，從而可以獲得特別薄的制品。另外，聚合物也適用于成人用的衛生制品(失禁用產品)。本發明的超吸收性聚合物組合物也可用于適于其它用途的吸收制品。特別是，本發明的超吸收性聚合物組合物能夠用于作為水或水性液體的吸收劑的吸收性組合物，優選用在用于吸收體液的構造中，用在泡沫體和非泡沫體的片狀結構中，用在包裝材料中，作為土壤改良劑或活性化合物載體而用在用于植物生長的構造中。為此，通過將其與紙或絨毛或合成纖維混合，或將超吸收性聚合物組合物顆粒分布在紙、絨毛或無紡布的基板中，或將其加工成載體材料而將其加工成網狀(web)。它們還適用于作為吸收性組合物，如傷口敷料、包裝材料、農業用吸收劑和食物餐盤和墊等。通過參考以下實施例將更易理解本發明。測試操作離心保持能力測試離心保持能力(CRC)測試測定了超吸收性聚合物在被飽和并于可控的條件下進行離心后保留其中的液體的能力。所獲得的保持能力以每克樣品重量保留液體的克數(g/ g)表示。待測樣品由經過預篩分的顆粒制得，所述預篩分是以通過U. S.標準30目篩且保留在U. S.標準50目篩上來進行的。結果是，超吸收性聚合物樣品包含粒徑為約300至約 600微米的顆粒。可以通過手動或自動方式對顆粒進行預篩分。通過將約0. 2克預篩分的超吸收性聚合物樣品放置在水滲透性包中以測定保持能力，該水滲透性包包含樣品，同時使測試溶液(0.9wt%氯化鈉的蒸餾水溶液)能夠被樣品自由吸收。對于大多數應用，可以很好地使用熱封茶包材料，如可商購自Dexter公司(于美國康乃狄克州的溫莎洛克斯市有營業所)的型號為1234T的熱封濾紙。該包是通過將該包材料的5英寸X3英寸的樣品對折并將其中兩個開口邊緣熱封，以形成2. 5英寸X3英寸的矩形袋而形成的。該熱封距離材料邊緣約0.25英寸。將樣品放置在袋中之后，將剩余的開口邊緣熱封。還制備了空的包作為對照。對每一待測的超吸收性聚合物組合物制備三個樣品。
將熱封的包淹沒在為約23°C且含有測試溶液的盤子中，確保包保持在液面下直到被完全潤濕。潤濕后，使樣品保留在溶液中約30分鐘，此時，自溶液中取出包，并暫時將其平放在非吸收性的平坦表面上。然后，將濕包放置在籃中，濕包在籃中彼此分離，并沿籃的外圍邊緣放置，其中籃為合適的離心機的籃，其能夠對樣品施加約350倍的離心力(g-force)。一種合適的離心機為CLAY ADAMS DYNAC II，型號為#0103，其具有用于收集水的籃，數碼rpm計和機械排水籃，其適于支持扁平的包樣品和將其浙干。當對多個樣品進行離心時，樣品在離心機內相對放置，使旋轉時籃得以平衡。這些包(包括濕的空包)在約l，600rpm下離心(例如，以實現為約四0的目標離心力，其在約280至約300的離心力之間變化)3分鐘。離心力定義為作用于承受快加速或重力的物體的慣性力單位，其等于海平面處的32ft-Sec2。取出包并將其稱重，首先對空包(對照)進行稱重，隨后對含有超吸收性聚合物組合物樣品的包進行稱重。被超吸收性聚合物樣品保留的溶液的量(將包本身保留的溶液考慮在內)為超吸收性聚合物的離心保持能力(CRC)，以每克超吸收性聚合物的流體克數表示。更具體而言，保持能力通過以下公式確定
離心后的樣品/包-離心后的空包-干燥的樣品重量
干燥的樣品重量測試了三個樣品，且將結果取平均值以確定超吸收性聚合物組合物的離心保持能力(CRC)。自由溶脹凝膠床滲誘件測試(FSGBP)如本申請中使用的，自由溶脹凝膠床滲透性測試也稱為指在Opsi溶脹壓力下測試的凝膠床滲誘件(GBP)測試，其測定確定在一般地稱為“自由溶脹”的條件下，凝膠顆粒 (如，表面處理的吸收性劑材料或表面處理前的超吸收性材料)的溶脹床的滲透性。術語 “自由溶脹”意指允許凝膠顆粒如下所述在吸收如下所述的測試溶液時能夠溶脹而沒不會有抑制負荷。用于講行凝膠床滲誘件測試的合適設備在圖1、2和3中示出，目.一般地以500 表示。測試設備組裝體5 包括樣品容器(一般地以530表示)和活塞(一般地以536表示)。活塞包含軸538(沿軸538縱軸往下具有圓柱體鑿洞)以及位于軸下部的頭550。軸洞562的直徑為約16mm。活塞頭如通過粘結與軸連接。在軸的輻射軸鉆有12個洞M4，每 90度設置三個洞(直徑為約6. 4mm)。軸538由LEXAN桿或等同物質機械加工而成，且其外徑為約2. 2cm且內徑為約16mm。活塞頭550具有同心的七個洞的內環560和14個洞的外環554，所有洞的直徑為約8. 8毫米，且具有與軸對齊的洞(約16mm)。活塞頭550由LEXAN桿或等同物質機械加工而成，且其高度為約16mm，其直徑使得其以最小壁間隙與圓柱體534相匹配，但仍能自由滑動。活塞頭550和軸538的總長度為約8. 25cm，但能夠在軸的頂部進行機械加工以獲得活塞536的期望重量。活塞536包含100目不銹鋼布篩564，其雙軸性地伸展至拉緊并連接到活塞536的底端。使用使篩牢固地與活塞頭550連接的合適的溶劑將篩連接到活塞頭 550。需要小心防止過量的溶劑遷移至篩的開口部分并減少用于液體流動的開口面積。丙烯酸溶劑Weld-on 4(得自IPS公司，其于美國加州的加迪納市有營業所)是合適的溶劑。
樣品容器530包含圓柱體534和400目的不銹鋼布篩566，其雙軸性地伸展至拉緊并連接到圓柱體534的底端。使用使篩牢固地與圓柱體連接的合適的溶劑將篩連接到圓柱體。需要小心防止過量的溶劑遷移至篩的開口部分并減少用于液體流動的開口面積。丙烯酸溶劑ffeld-on 4(得自IPS公司，其于美國加州的加迪納市有營業所)是合適的溶劑。測試期間，凝膠顆粒樣品(圖2中以568表示)被支持在圓柱體534內的篩566上。圓柱體534可以是由透明的LEXAN桿或等同材料鉆成，或者其可以是由LEXAN管或等同材料切割所得，其內徑為約6cm(例如橫截面面積為約28. 27cm2)，壁厚度為約0. 5cm 且高度為約7. 95cm。在圓柱體534的外徑中機械加工成階梯，使得在圓柱體534的下方 31mm處存在外徑為66mm的區域53如。可以在階梯的頂部放置與區域53 的直徑匹配的 ο-環 540。環形砝碼(weight) M8具有直徑為約2. 2cm且深度為1. 3cm的鎖口 (counter-bored)孔，使得其能夠在軸538上自由滑動。環形砝碼還具有約16mm的通孔 M8a。環形砝碼548可以由不銹鋼或其它合適的對測試溶液(含0.9wt%氯化鈉的蒸餾水溶液)具耐蝕性的材料制成。活塞536和環形砝碼548的總重量等于約596克(g)，其對應于在約28. 27cm的樣品面積上施加至樣品568的約0. 3磅每平方英寸(psi)或約20. 7達因 /cm2 (2. 07kPa)的壓力。當測試溶液在下文所述的測試期間流經測試設備時，樣品容器530 —般停留在堰 600上。堰的作用在于將自樣品容器530頂部溢出的液體轉移，并將溢出的液體轉移至獨立的收集裝置601中。堰能夠放置在天平602上方，其上設置有燒杯603以收集流經溶脹的樣品568的鹽溶液。為了在“自由溶脹”條件下講行凝膠床滲誘件測試，將其上設有砝碼548的活塞 536放置在空的樣品容器530中，且通過使用精確至0. Olmm的合適的測量儀器測量砝碼 548頂部至樣品容器530底部的高度。在測量期間，厚度測量儀器(thickness gauge)所施加的力應當盡可能低，優選小于約0. 74牛頓。重要的是，測量每個空的樣品容器530、活塞 536和砝碼548組合的高度，且當使用多個測試設備時，跟蹤是哪個活塞536和砝碼548在使用。當樣品568于飽和后溶脹時，應使用相同的活塞536和砝碼548進行測量。還期望放置樣品杯530的基座是水平的，且砝碼M8的頂部表面與樣品杯530的底部表面平行。待測樣品由超吸收性聚合物組合物顆粒制備，所述顆粒經過了預篩分。預篩分是以通過U. S.標準30目篩且保留在U. S.標準50目篩上來進行的。結果是，測試樣品包含粒徑為約300至約600微米的顆粒。超吸收性聚合物顆粒能夠用例如RO-TAP Mechanical Sieve Shaker Model B (W. S. Tyler, Inc.，Mentor, Ohio)進行預篩分。篩分進行 10 分鐘。 將約2. 0克樣品放置在樣品容器530中，且將其均勻地分布在樣品容器底部。然后將其內包含2. 0克樣品的容器(其中不具有活塞536和砝碼M8)淹沒在0. 9%鹽溶液中約60分鐘至樣品飽和，并使樣品溶脹，而不存在任何抑制負荷。飽和期間，樣品杯530設置在位于儲液器中的篩網上，使樣品杯530在儲液器底部的上方稍微升起。篩網不抑制鹽溶液流向樣品杯530。合適的篩網能夠以產品型號7308得自fegle Supply and Plastic (其在美國威斯康星州的阿普爾頓市有營業所)。鹽水(saline)不完全覆蓋超吸收性聚合物組合物顆粒，這通過測試池中完全平的鹽表面得到證實。而且，鹽水深度不能下降至太低，使池內的表面僅由溶脹的超吸收劑限定而不是由鹽水限定。
最后，將活塞536和砝碼548組裝件放置在樣品容器530中的飽和的樣品568上， 然后自溶液中除去樣品容器530、活塞536、砝碼548和樣品568。除去后且測量前，使樣品容器530、活塞536、砝碼548和樣品568在合適的具有均一厚度的平坦的、大網格的(large grid)且不變形的板上靜置約30秒。通過使用與先前所用的相同的厚度測量儀器(條件是零點未從初始高度測量變化)再次測量砝碼548頂部至樣品容器530底部的高度而確定飽和的樣品568的厚度。可以將樣品容器530、活塞536、砝碼548和樣品568放置在具有均一厚度的平坦的、大網格的且不變形的板上，這會防止樣品容器中的液體由于表面張力而釋放至平坦的表面。板的整體尺寸為7. 6cmX7. 6cm，且每網格的池大小尺寸為長1. 59cmX 寬1. 59cmX深1. 12cm。合適的平坦的、大網格的且不變形的板為可得自McMaster Carr Supply Company (其在美國伊利諾斯州芝加哥市有營業所)的目錄編號為16MK27的拋物線擴散板(parabolic diffuser panel)，其隨后能夠被切割成合適的尺寸。在測量初始的空的組裝件的高度時，也必須要有該平坦的、大網格的且不變形的板。應當在厚度測量儀器就位后盡可能快地進行高度測量。將通過測量空的樣品容器530、活塞536和砝碼548所獲得的高度測量值從使樣品568飽和后獲得的高度測量值中扣除。所獲得的值為溶脹樣品的厚度或高度“H”。通過將0. 9%鹽溶液流傳送至其內包含飽和的樣品568、活塞536和砝碼548的樣品容器530中而啟動滲透性的測量。調節測試溶液至容器的流速，使鹽溶液自圓柱體534 頂部溢出，從而獲得恒定的頭壓力，其等于樣品容器530的高度。可通過任何能夠確保自圓柱體頂部的溢出量小而恒定的合適的手段加入測試溶液，如通過使用計量泵604。溢出液體被轉移至獨立的收集裝置601中。通過使用天平602和燒杯603進行的重量測量而確定流經樣品568的溶液的量對時間的關系。一旦溢流開始后，即開始每秒采集來自天平602的數據點，采集進行至少60秒。數據采集可以通過手動或是通過數據采集軟件進行。通過對經過樣品568的流體(以克表示)對時間(以秒表示)的關系進行線性最小二乘擬合，確定經過溶脹的樣品568的流速Q，其單位為克/秒(g/s)。滲透性(以cm2表示)通過以下等式確定K =
/[4*0沖]，其中1(=滲透性(cm2)，Q =流速(g/sec)，H =溶脹樣品的高度(cm)，μ =液體粘度(泊)(此測試中使用的測試溶液為大約1厘泊)，A =液體流的橫截面面積(此測試中使用的樣品容器為 28. 27cm)，P =液體密度(g/cm3)(此測試中使用的測試溶液大約為lg/cm3)以及P =靜水壓力(達因/cm2)( 一般為約7，797達因/cm2)。靜水壓力如下計算P = P *g*h，其中P =液體密度(g/cm3)，g =重力加速度，標稱為981cm/sec2，且h =流體高度，如對于本文所述的凝膠床滲透性測試為7. 95cm。測試了至少兩個樣品，目.將結果取平均倌以確定樣品的凝膠床滲誘件。負載下的吸收率測試(AULO. 9psi)負載下的吸收率(AUL)測試測量超吸收性聚合物組合物顆粒在室溫下吸收 0.9wt%氯化鈉蒸餾水溶液(測試溶液)的能力，其中材料處于0.9psi的負載下。測試AUL 的設備如下組成-AUL組裝體，其包括圓柱體、4. 4g柱塞和標準317gm砝碼。該組裝體的組件在下文中有進一步描述。-平底的方形塑料盤，其寬度足以使玻璃熔塊(frits)平鋪在底部而不會與盤壁接觸。在該測試方法中通用的塑料盤為9”X 9”(22. 9cmX22. 9cm)，深度為0. 5”至1”(1. 3cm 至 2. 5cm)。-直徑為12.5cm的燒結玻璃熔塊，其具有’ C’多孔性(25至50微米)。通過在鹽水(0.9wt%氯化鈉蒸餾水溶液)中進行平衡，預先準備該熔塊。除了至少用兩部分新鮮鹽水進行洗滌外，必須將熔塊在AUL測量前浸漬在鹽水中至少12小時。-Whatman等級1，直徑為12. 5cm的濾紙圈。-提供鹽水(0.9wt %氯化鈉蒸餾水溶液)。參照圖4，AUL組裝體400中用于容納超吸收性聚合物組合物顆粒410的圓柱體 412由內徑為1英寸(2. 54cm)的熱塑性管(略經機械加工以確保同心性)制成。機械加工后，通過在火焰中加熱鋼絲布414直至燒紅(red hot)而將400目不銹鋼絲布414與圓柱體412的底部連接，其后將圓柱體412保持在鋼絲布上直至冷卻。如果不成功或是其破裂， 可以使用烙鐵來改善密封。必須小心維持平坦的底部，且不可使圓柱體412內部變形。4. 4g柱塞016)由直徑為1英寸的固體材料(如PLEXIGLAS )制成，且對被機械加工成與圓柱體412緊密配合而不束縛在圓柱體412中。使用標準317gm砝碼418以提供62，053達因/cm2 (約0. 9psi)的抑制負荷。所述砝碼為圓柱狀直徑為1英寸(2.5cm)的不銹鋼砝碼，其被機械加工使與圓柱體緊密配合而不束縛在圓柱體中。除非另有說明，使用樣品410進行AUL測試，該樣品410對應于至少約300gsm. (0. 16g)的超吸收性聚合物組合物顆粒的層。樣品410來自經預篩分的超吸收性聚合物組合物顆粒，所述預篩分以經過U. S.標準#30目篩且保留在U. S.標準#50目篩上來進行。 超吸收性聚合物組合物顆粒可以用例如RO-TAP Mechanical Sieve Shaker Model B (W. S. Tyler, Inc.，Mentor, Ohio)進行預篩分。篩分進行約10分鐘。在將超吸收性聚合物組合物顆粒410放置在圓柱體412中之前，用抗靜電布擦拭圓柱體412的內部。在稱量紙上稱取篩分的期望量的超吸收性聚合物組合物顆粒410樣品(約 0. 16g)，且將其均勻地分布在圓柱體412底部的絲布414上。將圓柱體底部的超吸收性聚合物組合物顆粒的重量記為‘SA’，用于下文描述的AUL計算中。小心確保超吸收性聚合物顆粒不粘附在圓柱體壁上。將4. 4g柱塞412和317g砝碼418小心地放置在圓柱體412中的超吸收性聚合物組合物顆粒410上后，對AUL組裝體400 (其包括圓柱體、柱塞、砝碼和超吸收性聚合物組合物顆粒)進行稱重，且將此重量記為重量‘A’。將燒結的玻璃熔塊424(如上文所述)放置在塑料盤420中，加入鹽水422至其水平與玻璃熔塊424的上表面相等。將濾紙426的單圈輕輕地放置在玻璃熔塊似4上，然后將具有超吸收性聚合物組合物顆粒410的AUL組裝體400放置在濾紙似6上方。然后在1 小時的測試時間內使AUL組裝體400保持在濾紙似6上方，注意使盤中鹽水的水平保持恒定。1小時測試時間過后，稱量AUL設備，該值記為重量‘B’。AUL (0. 9psi)如下計算AUL (0. 9psi) = (B-A) /SA其中A =具有干燥SAP的AUL單元的重量
B = 60分鐘吸收后具有SAP的AUL單元的重量SA =實際的SAP的實際重量進行至少兩次測試，且將結果取平均值，以確定0. 9psi負載下的AUL值。在約23°C 和約50%的相對濕度下測試樣品。渦流時間測試渦流測試測量2克超吸收性材料關閉渦流所需的時間(以秒表示)，該渦流是通過在每分鐘600轉的磁力攪拌器上攪拌50毫升鹽溶液而產生的。關閉渦流所需的時間為超吸收性材料的自由溶脹吸收速率的指示。裝置和材料1. Schott Duran IOOml 燒杯和 50ml 帶刻度的量筒。2.可編程的磁力攪拌器，其能夠提供每分鐘600轉(如可以以Dataplate Model#721 的商品名商購自 PMC Industries)。3.磁力攪拌棒(不帶環)，其為7. 9毫米X 32毫米，以Tef ion 覆蓋(如可以以S/ PRIM的商品名商購自Baxter Diagnostics的具有可除去的支承環的單包(single pack) 圓形攪拌棒)。4.秒表5.天平，精確至+/-0. Olg6.鹽溶液，0. 87w/w%血庫鹽水，可得自Baxter Diagnostics (考慮到本申請的目的，等同于0. 9wt. %鹽水)。7.稱量紙8.標準大氣條件下的空間Temp = 23°C +/_1°C，以及相對濕度=50% +/_2%。測試操作1.稱取50ml+/_0. Olml的鹽溶液，置于IOOml燒杯中。2.將磁力攪拌棒放置在燒杯中。3.將磁力攪拌器設定為每分鐘600轉。4.將燒杯放置在磁力攪拌器的中心，以激活磁力攪拌棒。渦流的底部應當接近攪拌棒的頂部。5.在稱量紙上稱取2g+/_0. Olg待測的超吸收性材料。注對超吸收性材料原樣(即如其會進入如本申請所述的吸收性復合物 (absorbent composite)的那樣)進行測試。沒有進行特定粒徑的篩分，盡管已知粒徑對此測試有影響。6.在攪拌鹽溶液的同時，將待測的超吸收性材料快速地倒入鹽溶液中，并啟動秒表。待測的超吸收性材料應該在渦流的中心和燒杯的側壁之間加入到鹽溶液中。7.當鹽溶液的表面變平時停止秒表，并記錄時間。8.時間以秒表示，并報告為渦流時間。
實施例以下實施例以舉例說明本發明為目的，其并非用于限定權利要求的范圍。除非另有說明，所有份和百分比以重量計。
制備超吸收件聚合物材料和微粒的一般操作通常理解，超吸收性聚合物微粒可包括粒徑為約150 μ m或更小的顆粒，其可在制備SAP顆粒中的研磨工序中回收。以下實施例提供制備SAP和微粒的信息。向裝配有攪拌器和冷卻旋管的聚乙烯容器中加入2. Okg的50% NaOH和3. 32kg蒸餾水，并冷卻至20°C。然后向苛性堿溶液加入0. 8kg冰丙烯酸，且再次將溶液冷卻至20°C。 向第一溶液中加入4. 32g聚乙二醇單烯丙基醚丙烯酸酯、4. 32g乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯SART0MER 4M產品和1. 6kg冰丙烯酸，然后冷卻至4_6°C。攪拌下向單體溶液中加入微粒。向單體溶液中通入氮氣鼓泡約5分鐘。然后將單體溶液排入矩形盤中。向單體溶液中加入80g的H2O2水溶液、120g的2wt%過硫酸鈉水溶液和72g的0. 5wt%異抗壞血酸鈉水溶液以引發聚合反應。停止攪拌，并使引發的單體聚合20分鐘。用Hobart 4M6 可商購的擠壓機切割并擠壓所得水凝膠，然后在175°C的I^rocter紹ctiwartz Model 062的鼓風干燥器中在20inX40in的穿孔金屬盤中以12分鐘上流風(up flow)和6分鐘下流風 (down flow air)進行干燥，使最終產品的含水量為小于5wt%。該干燥的材料在ftOdeva Model 315-S壓碎機中進行粗磨，在MPI 666-F三級滾軋機中進行碾磨以及用Minox MTS 600DS3V篩分以除去大于850 μ m和小于150 μ m的顆粒。小于150微米的顆粒為SAP微粒。用碳酸乙二酯，3wt%水(使用25wt%水溶液)和表面添加劑(如需要)涂覆150 μ m和850 μ m之間的顆粒。然后，在185°C的對流式烘箱中加熱涂覆的樣品，以進行表面交聯。然后用20/100目的US標準篩篩分表面交聯的顆粒材料以除去大于850 μ m和小于150 μ m的顆粒。小于150微米的顆粒為表面交聯的微粒。用苛件堿溶液處理微粒的一般操作在Kitchen-Aid混合機中攪拌400g SAP微粒。使用I^aasche噴槍噴霧器涂覆苛性堿溶液，噴涂液體時混合機處于高速。使處理的微粒在再投入聚合批次前靜置至少5分鐘。實施例1，2和比較例A用50wt% NaOH水溶液處理表面交聯的微粒。將處理的微粒加入到單體溶液中，其中超吸收性聚合物微粒的含量相對于單體溶液的總量為1.9wt% (基于微粒和預產品的干重量，微粒加入量為5wt%)。在比較例A中，未處理的微粒直接加入到單體溶液中。結果概括于下表1中。與用未處理的微粒制備的預產品相比，用處理的微粒制備的產品具有較高的CRC。表 權利要求
1.用再循環的超吸收性聚合物微粒制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其包括以下步驟a)用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿；b)將步驟a)中獲得的經處理的超吸收性聚合物微粒與聚合溶液混合，所述聚合溶液包含至少一種交聯劑和部分中和的單體，其中所述超吸收性聚合物微粒的含量相對于單體總量為約0. 1至約30wt% ；以及c)將步驟b)中獲得的混合物聚合以制備超吸收性聚合物凝膠。
2.如權利要求1所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述超吸收性聚合物微粒的平均粒徑小于約150 μ m。
3.如權利要求2所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其進一步包括制備超吸收性聚合物顆粒的步驟，其中所述步驟包括將來自所述聚合步驟的水性流體吸收性聚合物粉碎；干燥所述粉碎的聚合物；將所述干燥的超吸收性聚合物顆粒分成具有約150 μ m至約 850μπι的期望粒徑的部分，所述粒徑是以通過U. S.標準20目篩且保留在U. S.標準100目篩上的篩分來測量的。
4.如權利要求3所述的制備超吸收性聚合物顆粒的方法，其進一步包括制備超吸收性聚合物組合物的步驟，其中所述步驟包括用表面交聯劑和表面添加劑涂覆超吸收性聚合物顆粒，加熱所述涂覆的聚合物，將所述被干燥的超吸收性聚合物顆粒分成具有約150 μ m至約850μπι的期望粒徑的部分，所述粒徑是以通過U. S.標準20目篩且保留在U. S.標準100 目篩上的篩分來測量的。
5.如權利要求3所述的制備超吸收性聚合物顆粒的方法，其進一步包括如下步驟分離粒徑小于約150 μ m的超吸收性聚合物微粒；用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12 %的苛性堿；以及將所述經處理的超吸收性聚合物微粒再循環至聚合步驟以形成所述超吸收性聚合物凝膠。
6.如權利要求4所述的制備超吸收性聚合物組合物的方法，其進一步包括如下步驟 分離粒徑小于約150 μ m的超吸收性聚合物微粒；用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒， 所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12 %的苛性堿；以及將所述超吸收性聚合物微粒再循環至聚合步驟以形成所述超吸收性聚合物凝膠。
7.如權利要求1所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述苛性堿為氫氧化鈉。
8.如權利要求1所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述苛性堿選自碳酸鈉或碳酸氫鈉。
9.如權利要求3所述的制備超吸收性聚合物顆粒的方法，其中所述苛性堿選自氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉。
10.如權利要求3所述的制備超吸收性聚合物顆粒的方法，其中所述單體為烯鍵不飽和單體，其選自酰胺、羧酸或其酯、乙烯胺或其鹽、或它們的各種混合物。
11.如權利要求1所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述聚合物為聚丙烯酸交聯聚合物、聚丙烯酸鈉交聯聚合物或它們的共聚物的交聯聚合物。
12.如權利要求1所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述單體溶液包括引發劑。
13.通過權利要求4所述的方法制得的超吸收性聚合物顆粒組合物，其中至少約 40wt%的超吸收性聚合物顆粒的粒徑為約300 μ m至約600 μ m,所述粒徑是以通過U. S.標準30目篩和保留在U. S.標準50目篩上進行的篩分來測量的。
14.如權利要求13所述的超吸收性聚合物顆粒組合物，其離心保持能力為約10g/g至約 45g/g。
15.通過權利要求13所述的方法制得的超吸收性聚合物顆粒組合物，其在0.9psi的負載下的吸收性為約13g/g至約^g/g。
16.通過權利要求13所述的方法制得的超吸收性聚合物顆粒組合物，其自由溶脹凝膠床滲透性為約1至約70達西。
17.權利要求3所述的超吸收性聚合物顆粒，其渦流時間為約40秒或更少。
18.一種吸收性組合物，其包括通過權利要求4所述的方法制得的超吸收性聚合物顆粒組合物。
19.衛生制品，其包含通過權利要求4所述的方法制得的超吸收性聚合物顆粒組合物。
20.尿布，其包含通過權利要求4所述的方法制得的超吸收性聚合物顆粒組合物。
21.基于再循環的超吸收性聚合物微粒制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其包括以下步驟a)用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿；b)將步驟a)中獲得的經處理的超吸收性聚合物微粒與聚合溶液混合，所述聚合溶液包含至少一種交聯劑和單體，其中所述超吸收性聚合物微粒的含量相對于單體總量為約 0. 1 至約 30wt% ；c)將步驟b)中獲得的混合物聚合以制備聚合物凝膠，以及d)后中和聚合物凝膠以形成超吸收性聚合物凝膠。
22.如權利要求21所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述超吸收性聚合物微粒的平均粒徑為小于約150 μ m。
23.如權利要求22所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其進一步包括制備超吸收性聚合物顆粒的步驟，其中所述步驟包括將來自所述聚合步驟的水性流體吸收性聚合物粉碎；干燥所述粉碎的聚合物；將所述被干燥的超吸收性聚合物顆粒分成具有約150μπι至約850 μ m的期望粒徑的部分，所述粒徑是以通過U. S.標準20目篩且保留在U. S.標準100 目篩上的篩分來測量的。
24.如權利要求23所述的制備超吸收性聚合物顆粒的方法，其進一步包括如下步驟 分離粒徑小于約150 μ m的超吸收性聚合物微粒，以及將所述超吸收性聚合物微粒再循環至聚合步驟以形成所述超吸收性聚合物凝膠。
25.如權利要求23所述的制備超吸收性聚合物顆粒的方法，其進一步包括制備超吸收性聚合物組合物的步驟，其中所述步驟包括用表面交聯劑和表面添加劑涂覆超吸收性聚合物顆粒，加熱所述涂覆的聚合物，將所述被干燥的超吸收性聚合物顆粒分成具有約 15(^111至約85(^111的期望粒徑的部分，所述粒徑是以通過仏5.標準20目篩且保留在 U.S.標準100目篩上的篩分來測量的。
26.如權利要求21所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述苛性堿為氫氧化鈉。
27.如權利要求21所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述苛性堿選自碳酸鈉或碳酸氫鈉。
28.如權利要求25所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述聚合物為聚丙烯酸交聯聚合物、聚丙烯酸鈉交聯聚合物或它們的共聚物的交聯聚合物。
29.在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其包括以下步驟a)用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿；b)將步驟a)中獲得的經處理的超吸收性聚合物微粒與聚合溶液混合，所述聚合溶液包含至少一種交聯劑和部分中和的單體，其中所述超吸收性聚合物微粒的含量相對于單體總量為約0. 1至約30wt% ；以及c)將步驟b)中獲得的混合物聚合以制備超吸收性聚合物凝膠。
30.如權利要求四所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其中所述超吸收性聚合物微粒的平均粒徑為小于約150 μ m。
31.如權利要求30所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其進一步包括制備超吸收性聚合物顆粒的步驟，其中所述步驟包括將來自所述聚合步驟的水性流體吸收性聚合物粉碎；干燥所述粉碎的聚合物；將所述被干燥的超吸收性聚合物顆粒分成具有約150 μ m至約850 μ m的期望所需粒徑的部分，所述粒徑是以通過 U.S.標準20目篩且保留在U. S.標準100目篩上的篩分來測量的。
32.如權利要求31所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其進一步包括制備超吸收性聚合物組合物的步驟，其中所述步驟包括用表面交聯劑和表面添加劑涂覆超吸收性聚合物顆粒，加熱所述涂覆的聚合物，將所述被干燥的超吸收性聚合物顆粒分成具有約150 μ m至約850 μ m的期望的部分，所述粒徑是以通過 U.S.標準20目篩且保留在U. S.標準100目篩上的篩分來測量的。
33.如權利要求31所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其進一步包括如下步驟分離粒徑小于約150 μ m的超吸收性聚合物微粒，以及將所述超吸收性聚合物微粒再循環至聚合步驟以形成所述超吸收性聚合物凝膠。
34.如權利要求32所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其進一步包括如下步驟分離粒徑小于約150 μ m的超吸收性聚合物微粒，以及將所述超吸收性聚合物微粒再循環回聚合步驟以形成所述超吸收性聚合物凝膠。
35.如權利要求四所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其中所述苛性堿為氫氧化鈉。
36.如權利要求四所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其中所述苛性堿選自碳酸鈉或碳酸氫鈉。
37.如權利要求四所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其中所述單體溶液包括水溶性烯鍵不飽和單體混合物或其鹽。
38.如權利要求37所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其中所述烯鍵不飽和單體為酰胺、羧酸或其酯、乙烯胺或其鹽、或它們的各種混合物。
39.如權利要求四所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其中所述聚合物為聚丙烯酸交聯聚合物、聚丙烯酸鈉交聯聚合物或它們的共聚物的交聯聚合物。
40.如權利要求四所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其中所述單體溶液包括引發劑。
41.通過權利要求32所述的方法制得的超吸收性聚合物顆粒組合物，其中至少約 40wt%的超吸收性聚合物顆粒的粒徑為約300 μ m至約600 μ m,所述粒徑是以通過U. S.標準30目篩和保留在U. S.標準50目篩上的篩分來測量的。
42.如權利要求41所述的超吸收性聚合物顆粒組合物，其離心保持能力為約10g/g至約 45g/g。
43.通過權利要求41所述的方法制得的超吸收性聚合物顆粒組合物，其在0.9psi的負載下的吸收性為約13g/g至約^g/g。
44.通過權利要求41所述的方法制得的超吸收性聚合物顆粒組合物，其自由溶脹凝膠床滲透性為約1至約70達西。
45.如權利要求32所述的超吸收性聚合物顆粒，其渦流時間為約40秒或更少。
46.在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其包括如下步驟a)將至少一種丙烯酸單體和/或其鈉鹽，以及交聯劑溶解在水溶液中以形成單體溶液；b)將步驟a)中獲得的混合物聚合，以制備超吸收性聚合物凝膠；c)用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿；以及d)將步驟c)中獲得的經處理的超吸收性聚合物微粒與步驟b)中獲得的超吸收性聚合物凝膠混合，其中超吸收性聚合物微粒的含量相對于超吸收性聚合物凝膠的總量為約0. 1 至約30wt%。
47.如權利要求46所述的在超吸收性聚合物凝膠的制備中再循環超吸收性聚合物微粒的方法，其中所述超吸收性聚合物微粒的平均粒徑為小于約150 μ m。
48.如權利要求47所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其進一步包括制備超吸收性聚合物顆粒的步驟，其中所述步驟包括將來自所述聚合步驟和混合步驟的水性流體吸收性聚合物粉碎；干燥所述粉碎的聚合物；將所述干燥的超吸收性聚合物顆粒分成具有約150 μ m至約850 μ m的期望粒徑的部分，所述粒徑是以通過U. S.標準20目篩且保留在 U.S.標準100目篩上的篩分來測量的。
49.如權利要求48所述的制備超吸收性聚合物顆粒的方法，其進一步包括制備超吸收性聚合物組合物的步驟，其中所述步驟包括用表面交聯劑和表面添加劑涂覆超吸收性聚合物顆粒，加熱所述涂覆的聚合物，將所述被干燥的超吸收性聚合物顆粒分成具有約 15(^111至約85(^111的期望粒徑的部分，所述粒徑是以通過仏5.標準20目篩且保留在 U.S.標準100目篩上的篩分來測量的。
50.如權利要求48所述的制備超吸收性聚合物顆粒的方法，其進一步包括如下步驟 分離粒徑小于約150μπι的超吸收性聚合物微粒，用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒， 所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿，以及將所述經處理的超吸收性聚合物微粒再循環至聚合步驟以形成所述超吸收性聚合物凝膠。
51.如權利要求49所述的制備超吸收性聚合物組合物的方法，其進一步包括如下步驟分離粒徑小于約150 μ m的超吸收性聚合物微粒，用苛性堿溶液處理超吸收性聚合物微粒，所述苛性堿溶液基于超吸收性聚合物微粒的重量含有約0. 1至約12%的苛性堿，以及將所述超吸收性聚合物微粒再循環至聚合步驟以形成所述超吸收性聚合物凝膠。
52.如權利要求46所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述苛性堿為氫氧化鈉。
53.如權利要求46所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述苛性堿選自碳酸鈉或碳酸氫鈉。
54.如權利要求48所述的制備超吸收性聚合物顆粒的方法，其中所述苛性堿選自氫氧化鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉。
55.如權利要求48所述的制備超吸收性聚合物顆粒的方法，其中所述單體為烯鍵不飽和單體，其選自酰胺、羧酸或其酯、乙烯胺或其鹽、或它們的各種混合物。
56.如權利要求46所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述聚合物為聚丙烯酸交聯聚合物、聚丙烯酸鈉交聯聚合物或它們的共聚物的交聯聚合物。
57.如權利要求46所述的制備超吸收性聚合物凝膠的方法，其中所述單體溶液包含引發劑。
58.通過權利要求49所述的方法制備的超吸收性聚合物顆粒組合物，其中至少約 40wt%的超吸收性聚合物顆粒的粒徑為約300 μ m至約600 μ m,所述粒徑是以通過U. S.標準30目篩和保留在U. S.標準50目篩上進行的篩分來測量的。
59.如權利要求58所述的超吸收性聚合物顆粒組合物，其離心保持能力為約10g/g至約 45g/g。
60.通過權利要求58所述的方法制備的超吸收性聚合物顆粒組合物，其在0.9psi的負載下的吸收性為約13g/g至約^g/g。
61.由權利要求58所述的方法制備的超吸收性聚合物顆粒組合物，其自由溶脹凝膠床滲透性為約1至約70達西。
62.如權利要求48所述的超吸收性聚合物顆粒，其渦流時間為約40秒或更少。
63.吸收性組合物，其包含通過權利要求49所述的方法制備的超吸收性聚合物顆粒組合物。
64.衛生制品，其包含通過權利要求49所述的方法制備的超吸收性聚合物顆粒組合物。
65.尿布，其包含通過權利要求49所述的方法制備的超吸收性聚合物顆粒組合物。
全文摘要
描述了將超吸收性聚合物微粒再循環至工藝的方法，其包括用苛性堿處理超吸收性聚合物微粒，以及用于制備超吸收性聚合物凝膠的聚合步驟。此方法需要用苛性堿處理超吸收性聚合物微粒，然后與可聚合單體溶液混合，并且將超吸收性聚合物微粒和單體的混合物聚合以形成水性流體吸收性聚合物。在此方法中，微粒被并入到新的聚合物凝膠中，且變得與其不可區分。然后，可以將該凝膠粉碎成顆粒，將其干燥并隨后分成具有期望的最小粒徑的部分以及小于期望粒徑的微粒部分。然后，可以用表面交聯劑和表面添加劑涂覆顆粒，并將其加熱以進行表面轉化。
文檔編號C08F265/04GK102197057SQ200980142254
公開日2011年9月21日 申請日期2009年10月13日 優先權日2008年10月22日
發明者斯科特·J·史密斯, 珍妮特·帕特-林頓, 田公路 申請人:贏創斯托豪森有限責任公司