BRPI0507793B1

BRPI0507793B1 - processo para a produção de um polímero absorvente de água, e, polímero absorvente de água

Info

Publication number: BRPI0507793B1
Application number: BRPI0507793A
Authority: BR
Inventors: Dieter Hermeling; Mark Elliott; Matthias Weismantel; Thomas Daniel; Ulrich Riegel
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2016-07-26
Also published as: EP1720934A1; JP2007523254A; DE502005011278D1; WO2005080479A1; KR20070032299A; TWI357913B; US8258223B2; EP1720934B1; KR101096371B1; ZA200607943B; US20070161759A1; TW200602391A; JP4395531B2; ATE506393T1; BRPI0507793A; US20110257341A1; EP1720934B2; CN100584877C; US7981969B2; CN1922243A

Abstract

processo para a produção de um polímero absorvente de água, e, polímero absorvente de água. a presente invenção refere-se a um processo para a produção de polímero absorvente de água. de acordo com a invenção, um polímero base (a) que é produzido à base de um monômero inclusive grupos ácido até pelo menos <198> neutralizados é misturado com uma primeira solução aquosa (b) que contém pelo menos um agente reticulante secundário de superfície e com uma segunda solução aquosa (c) que contém pelo menos um cátion polivalente e é tratado termicamente. as soluções aquosas b e c são pelo menos parcialmente dosadas de uma maneira simultânea por meio de jatos separados. é obtido um polímero absorvente de água que tem alta capacidade de transmissão de fluído.

Description

‘PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM POLÍMERO ABSORVENTE DE ÁGUA, E, POLÍMERO ABSORVENTE DE ÁGUA” [001] A presente invenção refere-se a um processo para a pós-reticulação de polímeros absorventes de água.

[002] A pós-reticulação deve ser entendida como referente ao gel ou à reticulação secundária de hidrogéis absorventes de água.

[003] Os hidrogéis hidrofflicos, altamente infláveis são em particular polímeros de monômeros hidrofílicos (co) polimerizados, (co) polímeros de um ou mais monômeros hidrofílicos em uma base adequada para formação de enxerto, éteres de celulose reticulantes, éteres de amido reticulados, carboximetilcelulose reticulada, óxido de polialquileno parcialmente reticulado ou produtos naturais que podem ser intumescíveis em fluidos aquosos, tais como derivados de guar por exemplo. Tais hidrogéis são usados como produtos capazes de absorver soluções aquosas para a fabricação de fraldas, tampões, tampões, absorventes higiênicos e outros artigos de higiene, porém também como produtos para retenção de água em jardinagem comercial.

[004] Os hidrogéis hidrofílicos, altamente infláveis são hidrogéis que têm um valor de CRC [g/g] preferivelmente acima de 15, especialmente acima de 20, mais preferivelmente acima de 25, especialmente acima de 30, até mesmo mais preferivelmente acima de 35. O valor de CRC [g/g] dos polímeros que formam hidrogel inflável reticulado pode ser medido pelos métodos indicados na parte do relatório descritivo.

[005] Para melhorar as propriedades de desempenho, por exemplo, a condutividade de fluxo salino da fralda (SFC) e capacidade de absorção sob carga (AUL), hidrogéis altamente infláveis são geralmente pós-reticulados em superfície ou em gel. Esta pós-reticulação é de preferência realizada na fase aquosa do gel ou como pós-reticulação das partículas poliméricas moídas e classificadas.

[006] Os agentes reticulantes úteis para esta finalidade são compostos que contêm pelo menos dois grupos capazes de formar ligações covalentes com os grupos carboxila. Exemplos de compostos adequados são os compostos de di- ou de poliglicidila, tais como fosfonato de diglicidila, compostos de alcoxissilila, poliaziridinas, poliaminas e poliamidoaminas e estes compostos também podem ser usados em misturas de um com o outro (ver, por exemplo, EP-A-0 083 022, EP-A-0 543 303 e EP-A-0 530 438).

[007] Os agentes reticulantes conhecidos também incluem álcoois polifuncionais. Por exemplo, a US-4.666.983 e também a US-5.385.983 ensinam o uso de poliálcoois hidrofüicos e o uso de tensoativos de poliidróxi respectivamente. A reação nestas referências é realizada a altas temperaturas na faixa de desde 120 até 250 °C. O processo tem a desvantagem de que a reação de esterificação que leva à reticulação é muito lenta até mesmo a estas temperaturas.

[008] Além disso, os compostos descritos como agentes reticulantes adequados incluem a 2-oxazolidona e derivados da mesma na DE-A-198 07 502, a morfolina-2,3-diona e derivados da mesma na WO-A-03/031482, a 2-oxotetrahidro-l,3-oxazina e derivados da mesma na DE-A-198 54 573, as N-acil-2-oxazolidonas na DE-A-198 54 574 e as bis- e as poli-2-oxazolidinonas na DE-A-198 07 992.

[009] Além disso, a US-6,239,230 descreve as β-hidroxialquilamidas como agentes reticulantes úteis. Eles são evidentemente, altamente adequados para uso em artigos de higiene. A sua desvantagem consiste nos níveis de uso relativamente altos necessários e os custos associados.

[0010] A EP-A-0 372 981 ensina o uso associado de um agente pós-reticulante e de um íon de metal polivalente. Os exemplos utilizam uma solução que consiste de glicerol, sulfato de alumínio e água.

[0011] A EP-A-1 165 631, a EP-A-1 169 372, a WO-A-02/20068 e a WO-A-02/22717 descrevem similarmente o uso associado de um agente pós- reticulante e de um íon de metal polivalente. Há uma preferência expressa para o uso de uma solução e para o uso de apenas água como solvente.

[0012] A DE-A-198 46 412 descreve a produção de um hidrogel ácido que, após a neutralização e a secagem, é tratado com um agente pós-reticulante e um cátion polivalente. O agente pós-reticulante e o cátion polivalente são dosados em uma solução em conjunto nos exemplos.

[0013] Uma desvantagem com os processos mencionados acima é a grande quantidade de agente pós-reticulante e cátion polivalente que precisa ser usada para se conseguir um alto valor de SFC para o polímero pós-reticulado, especialmente a grande quantidade de agente pós-reticulante necessária. Uma outra desvantagem considerável é a grave tendência do polímero base para se aglomerar na mistura da solução que compreende o agente pós-reticulante e o cátion polivalente e potencialmente causar um entupimento relativamente rápido do misturador.

[0014] Nenhum dos processos citados ensina como podiam ser produzidos produtos com uma fina distribuição do tamanho da partícula e ainda uma permeabilidade muito alta.

[0015] Tais suberabsorventes finamente granulares facilitam em particular a produção de fraldas muito finas que tenham, se houver, algum teor de pasta de celulose.

[0016] A presente invenção tem como objetivo fornecer um processo de pós-reticulação sem as desvantagens mencionadas acima. Mais particularmente, os polímeros pós-reticulados absorventes de água deverão ter uma alta condutividade de fluxo salino (SFC). O processo não deverá precisar o alto nível de uso de agente pós-reticulante e de cátion polivalente. Mais particularmente, a quantidade do agente pós-reticulante oneroso usado será baixa.

[0017] A presente invenção tem ainda como objetivo fornecer um processo em que a tendência à aglomeração do polímero base durante a pós- reticulação é diminuída, a pós-reticulação neste caso referindo-se não apenas à misturação da solução, porém também à operação de pós-reticulação térmica.

[0018] A presente invenção tem como objetivo em particular fornecer um polímero superabsorvente que tem uma fina distribuição de tamanho da partícula, isto é, nenhum constituinte grosso que tenha tamanho da partícula acima de 600 pm e que tenha ainda uma alta permeabilidade e capacidade de absorção.

[0019] Verificou-se que este objetivo é alcançado, surpreendentemente, por um processo que compreende um polímero base A baseado em pelo menos um monômero ácido funcional 50%neutralizado que é misturado com uma primeira solução aquosa B de pelo menos um agente pós-reticulante superficial e uma segunda solução aquosa C de pelo menos um cátion polivalente e tratado termicamente, em que as ditas soluções B e C são dosadas integralmente ou parcialmente concorrentemente através de bocais separados.

[0020] Quando, por exemplo, a dosagem da solução B for iniciada a um tempo tBi e terminada a um tempo tm e a dosagem da solução C for iniciada a um tempo to e terminada a um tempo tc2, parcialmente concorrentemente deve ser entendido que significa para o caso de tBi < tci, que tci < tB2 e para o caso de tBi > tci, que tBi < tc2, a sobreposição relativa entre os períodos de dosagem tipicamente não sendo menos do que 5%, de preferência não menos do que 25%, mais preferivelmente não menos do que 50%e mais preferivelmente ainda não menos do que 95%. A sobreposição relativa entre os períodos de dosagem refere-se ao quociente, em%, formado desde o período durante o qual são dosadas com correntemente as duas soluções B e C e o período durante o qual foi dosada pelo menos uma solução.

[0021] Quando, por exemplo, tBi = 0 minuto, tB2 = 15 minutos, tci = 5 minutos e tc2 = 20 minutos, a sobreposição relativa entre os períodos de dosagem é fornecida por (15-5)/(20-0) = 50%.

[0022] Os períodos de dosagem podem, com efeito, ser destacados, começar ao mesmo tempo, terminar ao mesmo tempo ou ser tais que um período de dosagem coincida no outro.

[0023] Diz-se que as Soluções B e C são dosadas concorrentemente quando a sobreposição entre os períodos de dosagem não for menor do que 95%.

[0024] O processo da presente invenção leva a resultados ótimos quando as soluções aquosas B e C são aplicadas concorrentemente porém não misturadas ao polímero base A, isto é, as partículas do polímero base A são tratadas de modo ideal com as duas soluções separadamente porém em tempos próximos.

[0025] A solução aquosa B pode tipicamente compreender um co-solvente assim como pelo menos um agente pós-reticulante. O próprio co-solvente não é um agente pós-reticulante, isto é, os compostos úteis como um co-solvente podem no máximo formar uma ligação no máximo a um grupo carboxila. Os co-solventes úteis incluem álcoois sem ser polióis, C1-C6 álcoois, tais como metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, terc-butanol ou 2-metil-l-propanol, cetonas, tal como acetona, ou ésteres carboxílicos, tal como acetato de etila. Os co-solventes preferidos incluem os C1-C3 álcoois e em particular é dada preferência a n-propanol e isopropanol.

[0026] A concentração de co-solvente na solução aquosa B, baseada na solução B, freqüentemente está na faixa de desde 15%até 50% em peso, de preferência na faixa de desde 15%até 40% em peso e mais preferivelmente na faixa de desde 20%até 35% em peso. No caso de co-solventes, que tenham miscibilidade limitada em água, será vantajoso ajustar a solução aquosa B tal que esteja presente apenas uma fase, se apropriado por diminuição do concentração do co-solvente.

[0027] Preferencialmente, a solução aquosa B compreende pelo menos dois agentes pós-reticulantes mutuamente distintos. Mais preferivelmente, a solução aquosa B compreende pelo menos um agente pós-reticulante que não seja um poliol e pelo menos um poliol.

[0028] Os agentes pós-reticulantes úteis para o processo da presente invenção incluem, por exemplo, etileno glicol diglicidil éter, dietileno glicol diglicidil éter, poletileno glicol diglicidil éter, propileno glicol diglicidil éter, dipropileno glicol diglicidil éter, polipropileno glicol diglicidil éter, glicerol diglicidil éter, poliglicerol diglicidil éter, epicloridrina, etilenodiamina, etileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, polietileno glicol, propileno glicol, dipropileno glicol, tripropileno glicol, polipropileno glicol, butileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, bisfenol A, glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, sorbitol, dietanolamina, trietanolamina, etilenodiamina, carbonato de etileno, carbonato de propileno, 2-oxazolidonas, tal como 2-oxazolidinona ou N-hidroxietil-2-oxazolidinona, morfolina-2,3-dionas, tais como N-2-hidroxietilmorfolina-2,3-diona, N-metilmorfolina-2,3-diona, N-etilmorfolina-2,3-diona e/ou N-terc-butilmorfolina-2,3-diona, 2-oxotetrahidro-l,3-oxazina, N-acil-2-oxazolidonas, tais como N-acetil-2-oxazolidona, acetais de amida bicíclica, tais como 5-metil-l-aza-4,6-dioxabiciclo [3.3.0] octano, l-aza-4,6-dioxabiciclo [3.3.0] octano e/ou 5-isopropil-l-aza-4,6-dioxabiciclo [3.3.0] octano e/ou bis- e poli-2-oxazolidinonas. É dada preferência ao uso das 2-oxazolidonas, tais como a 2-oxazolidinona ou a N-hidroxietil-2-oxazolidinona e aos dióis, tais como etileno glicol e propileno glicol. Preferência muito especial é dada ao uso de 2-oxazolidinona e propileno glicol e também a N-hidroxietil-2-oxazolidinona e propileno glicol.

[0029] A concentração de pelo menos um agente pós-reticulante na solução aquosa B, baseada na solução B, por exemplo, está na faixa de desde l%até 30% em peso, de preferência na faixa de desde 3% até 20% em peso e mais preferivelmente na faixa de desde 5% até 15% em peso. O nível de uso baseado no polímero base A, por exemplo, está na faixa de desde 0,01% até 1% em peso, de preferência na faixa de desde 0,05% até 0,5% em peso e mais preferivelmente na faixa de desde 0,1% até 0,25% em peso.

[0030] Os cátions polivalentes úteis para o processo da presente invenção incluem, por exemplo, os cátions divalentes, tais como cátions de zinco, de magnésio, de cálcio e de estrôncio, cátions trivalentes, tais como os cátions de alumínio, de ferro, de cromo, de terras raras e de manganês, os cátions tetravalentes, tais como os cátions de titânio e de zircônio. Os íons indicadores úteis incluem cloreto, brometo, sulfato, bissulfato, carbonato, bicarbonato, nitrato, fosfato, bifosfato, dibifosfato e carboxilato, tais como acetato e lactato. O sulfato de alumínio é preferido.

[0031] A solução aquosa C tipicamente não inclui co-solvente.

[0032] A concentração de pelo menos um cátion polivalente na solução aquosa C, baseada na solução C, por exemplo, está na faixa de desde 0,1% até 12% em peso, de preferência na faixa de desde 0,5% até 8% em peso e mais preferivelmente na faixa de desde 1,5% até 6% em peso. O nível de uso baseado no polímero base A, por exemplo, está na faixa de desde 0,001% até 0,5% em peso, de preferência na faixa de desde 0,005% até 0,2% em peso e mais preferivelmente na faixa de desde 0,02% até 0,1% em peso.

[0033] A proporção da solução B para a solução C está tipicamente na faixa de desde 10:1 até 1:10, de preferência na faixa de desde 5:1 até 1:5 e mais preferivelmente na faixa de desde 4:1 até 1:1.

[0034] A quantidade total de soluções B e C baseadas no polímero base A este tipicamente entre 2,5% e 6,5% em peso e de preferência entre 3% e 5% em peso.

[0035] Uma modalidade preferida compreende o polímero base A ao qual foi adicionado um tensoativo como um auxiliar de desaglomeração, por exemplo, monoéster de sorbitano, tais como monococoato de sorbitano e monolaurato de sorbitano. O auxiliar de desaglomeração pode ser medido separadamente ou adicionado à solução B ou à solução C. De preferência, o auxiliar de desaglomeração é adicionado à solução B ou à solução C e mais preferivelmente é adicionado à solução B.

[0036] A quantidade de auxiliar de desaglomeração usada baseada no polímero base A está por exemplo na faixa de desde 0% até 0,01% em peso, de preferência na faixa de desde 0% até 0,005% em peso e mais preferivelmente na faixa de desde 0% até 0,002% em peso. O auxiliar de desaglomeração, de preferência, é adicionado em uma quantidade tal que a tensão superficial de um extrato aquoso do polímero base intumescido A e/ou do polímero absorvente de água intumescido a 23 °C não é menor do que 0,060 N/m, de preferência não menor do que 0,062 N/m e mais preferivelmente não menor do que 0,65 N/m. tensão superficial do extrato aquoso vantajosamente não é mais do que 0,072 N/m.

[0037] Os bocais de borrifação úteis para o processo da presente invenção não estão sujeitos a restrição alguma. O líquido a ser distribuído por borrifação pode ser alimentado a tais bocais sob pressão. A atomização do líquido a ser distribuído por borrifação pode neste caso ser efetuada por descompressão do líquido no orifício do bocal depois que o líquido alcançou uma certa velocidade mínima. Também úteis para as finalidades da presente invenção são os bocais de um único material, por exemplo bocais de fenda ou câmaras de turbilhonamento ou de agitação (bocais de cone completo), disponíveis por exemplo pela Düsen-Schlick GmbH, Alemanha ou pela Spraying Systems Deutschland GmbH, Alemanha.

[0038] É dada preferência para as finalidades da presente invenção a bocais de cone completo que tenham um ângulo de abertura do cone da borrifação na faixa de desde 60 até 180 ° e mais preferivelmente na faixa de desde 90 até 120 °. Para as finalidades da presente invenção, o diâmetro médio das gotículas que resulta do funcionamento da borrifação é vantajosamente < 1000 pm, de preferência < 200 pm e mais preferivelmente < 100 pm e também vantajosamente > 10 pm, de preferência > 20 pm e mais preferivelmente > 50 pm. A circulação de material no bocal da borrifação está vantajosamente na faixa de desde 0,1 até 10 m3/h e freqüentemente na faixa de desde 0,5 até 5 m3/h. Antes de elas pousarem no substrato, as gotículas trafegam tipicamente em média desde 0,1 até 2 m, freqüentemente desde 0,2 até 1 m e de preferência desde 0,3 até 0,5 m sob condições industriais de larga escala.

[0039] As gotículas excessivamente grandes iriam significar uma distribuição menor do que ótima no polímero base A e a necessidade de se utilizar uma quantidade desproporcionalmente grande de soluções B e C para se alcançar um certo efeito. As gotículas excessivamente pequenas, em contraste, aumentam a tendência à formação de aglomerados no misturador, possivelmente porque aumenta a seção transversal de captura com uma doma total das gotículas e, portanto, há uma maior probabilidade de que as gotículas das soluções B e C se misturem antes de pousarem no substrato.

[0040] Após a aplicação com borrifação, o polímero em pó é seco termicamente e a reação de reticulação pode ocorrer não apenas antes, porém também durante a secagem. É dada preferência a uma aplicação com borrifação de uma solução do agente reticulante em reatores com misturação ou em sistemas de misturação e secagem tais como, por exemplo, misturadores Lõdige, misturadores BEPEX®, misturadores NAUTA®, misturadores SCHUGGI® ou PROCESSALL®. Além disso, também podem ser usados secadores de leito fluidizado. É particularmente preferível que sejam aplicadas soluções B e C ao polímero base A em um misturador de alta velocidade, por exemplo do tipo Schuggi-Flexomix® ou Turbolizer® e ser pós-tratado termicamente em um reator-secador, por exemplo do tipo Nara-Paddle-Dryer® ou em um secador de disco. A faixa de temperatura de pós- reticulação e de secagem estende-se de preferência desde 30 até 200°C, especialmente desde 100 até 200°C e mais preferivelmente desde 160 até 190°C.

[0041] A secagem pode ocorrer no próprio misturador, por aquecimento da carcaça externa ou por insuflação de ar quente no misturador. É similarmente possível usar um secador a jusante tal como um secador de bandeja, um secador de tubo giratório ou um parafuso que possa ser aquecido. Porém, também é possível, por exemplo, usar uma destilação azeotrópica como um processo para secagem. O tempo de residência preferido a esta temperatura no misturador ou no secador da reação é menor do que 120 minutos, mais preferivelmente menor do que 90 minutos e mais preferivelmente menor do que 60 minutos.

[0042] Os hidrogéis hidrofílicos, altamente infláveis (polímero base A) a serem usados no processo da presente invenção são em particular polímeros de monômeros hidrofüico (co) polimerizados reticulados, ácido poliaspártico, (co) polímeros de enxerto de um ou mais monômeros hidrofílicos sobre uma base adequada de enxerto, éteres de celulose reticulados, éteres de amido reticulados ou produtos naturais que podem ser intumescidos em fluidos aquosos, tais como derivados de guar por exemplo. De preferência, o polímero a ser reticulado é um polímero que contém unidades estruturais que são derivadas de ácido acrílico ou de ésteres acrílicos ou que foram obtidos por copolimerização com enxerto de ácido acrílico ou de ésteres acrílicos sobre uma matriz polimérica solúvel em água. Estes hidrogéis são conhecidos de um perito na técnica e são descritos, por exemplo, em US-4 286 082, DE-C-27 06 135, US-A-4 340 706, DE-C-37 13 601, DE-C-28 40 010, DE-A-43 44 548, DE-A-40 20 780, DE-A-40 15 085, DE-A-39 17 846, DE-A-38 07 289, DE-A-35 33 337, DE-A-35 03 458, DE-A-42 44 548, DE-A-42 19 607, DE-A-40 21 847, DE-A-38 31 261, DE-A-35 11 086, DE-A-31 18 172, DE-A-30 28 043, DE-A-44 18 881, EP-A-0 801 483» EP-A-0 455 985» EP-A-0 467 073, ΕΡ-Α-0 312 952, ΕΡ-Α-0 205 874, ΕΡ-Α-0 499 774, DE-A 26 12 846, DE-A-4Ü 20 780, ΕΡ-Α-0 205 674» US-A-5 145 906, ΕΡ-Α-0 530 438, ΕΡ-Α-0 670 073» US-A-4 057 521, US-A-4 062 817, US-A-4 525 527, US-A-4 295 987, US-A-5 011 892, US-A-4 076 663 ou US-A-4 931 497.

[0043] Exemplos de monômeros hidrofílicos úteis para a preparação de destes polímeros infláveis formadores de hidrogel são ácidos capazes de polimerização, tais como ácido acrílico, ácido met acrílico, ácido vinilsulfônico, ácido vinilfosfônico, ácido maleico inclusive o seu anidrido, ácido fumãrico, ácido itacôtiico, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossul fônico, ácido 2-aeri]amidaA2-metilprGpanofosfônico e também suas amidas, seus hidroxialquil ésteres e ésteres e amidas contendo amino ou amônío e também os sais de metal alcalino e/ou de amônio dos monô meros ácido-funcionais. Também são adequadas as N-vinilamidas tal como a N-vinilformamida ou então o cloreto de dialildimetilamônio. Os monô meros hidrofílicos preferidos são compostos de fórmula geral I (I) em que Rl é hidrogênio, C|-C4-alquila, metila ou etila ou carboxíla, R2 é -COOR4, hidroxisulfonila ou fosfonila, um grupo fosfonila esterificado com Ci-Cj-alcanol ou um grupo de fórmula II (II) R^ é hidrogênio, C|-C4-alquila, por exemplo metila ou etila, R4 é hidrogênio, Ci-Cj-aminoalquila, Ci-Gi-hidroxialquila, íon de metal alcalino ou íon de amônio e R5 é um grupo sulfoníla, um grupo fosfonila ou um grupo carboxila ou um sal de metal alcalino ou de amônio de cada um dos mesmos.

[0044] Exemplos de C|-C4-alcanóis são metanol, etanol, n-propanol, isopropanol ou n-butanol.

[0045] Os monômeros hidrofílicos preferidos são monômeros ácido-funcionais, de preferência parcialmente neutralizados, isto é, desde 50% até 100%, de preferência desde 60% até 90% e mais preferivelmente desde 70% até 80% dos grupos ácidos são neutralizados, [0046] Os monômeros hidrofílicos particularmcntc preferidos são ácido acrílico e ácido metacrílico e também seus sais de metal alcalino e de amônio, por exemplo acrilato de sódio, acrilato de potássio ou acrilato de amônio.

[0047] As bases de enxerto adequadas para hidrogéis hidrofílicos que podem ser obtidas por copolímerização com enxerto de ácidos olefinicamente insaturados ou seus sais de metal alcalino ou de amônio podem ser de origem natural ou sintética. Exemplos são amido, celulose ou derivados de celulose e também outros polissacarídeos e oligossacarídeos, óxídos de polialquileno, em particular óxidos de polietileno e óxidos de polipropileno e também poliésteres hidrofílicos.

[0048] Os óxídos de polialquileno adequados têm, por exemplo, a fórmula III (Ui) em que R6 e R7 são cada um independentemente hidrogênio, Ci-Cn-alquila, por exemplo metíla, etila, n-propila ou isopropila, C2-Ci2-alquenila, por exemplo etenila, n-propenila ou isopropenila, tVCjo-aralquíla, por exemplo fenilmetila, 1-feniletila ou 2-feniletila ou arila, por exemplo 2-merilfenila, 4-metilfeniia ou 4-etilfenila, R8 é hidrogênio ou metila e n é um número inteiro de desde 1 até 10.000, R6 e R7 são cada um, de preferência hidrogênio, Ci-C4-alquila, C2-C6-alquenila ou fenila.

[0049] Os hidrogéis preferidos são em particular poliacrilatos polimetacrilatos e também os polímeros de enxerto descritos em US-4.931.497, US-5.011.892 e US-5.041.496.

[0050] Os polímeros formadores de hidrogel infláveis estão de preferência na forma reticulada; isto é, eles incluem compostos que foram copolimerizados no reticulado do polímero. Os agentes reticulantes adequados são em particular Ν,Ν’-metilenobisacrilamida e N,N’-metilenobismetacrilamida, ésteres de ácidos mono- ou policarboxílicos insaturados de polióis, tais como diacrilato ou tríacrilato, exemplos sendo os diacrílatos e os dimetacrilatos de butanodiol e etileno glicol e também tríacrilato de trimetilolpropano e compostos de alila tais como (met)acrilato de alila, cianurato de trialila, maleato de dialila, ésteres de polialila, tetraaliloxietano, trialilamina, tetraaliletilenodiamina, alil ésteres de ácido fosfórico e também derivados de ácido vinilfosfônico como descrito, por exemplo, na EP-A-0 343 427. O processo da presente invenção pode também utilizar hidrogéis que são preparados usando-se éteres de polialila como agentes reticulantes e por homopolimerização ácida de ácido acrílico. Os agentes reticulantes adequados são pentaeritritol trialil éter, pentaeritritol tetraalil éter, polietileno glicol dialil éter, etileno glicol dialil éter, glicerol dialil éter, glicerol trialil éter, polialil éteres baseados em sorbitol e também variantes etoxiladas dos mesmos.

[0051] Os processos preferidos de obtenção do polímero base que podem ser usados no processo da presente invenção estão descritos em “Modem Superabsorbent Polymer Technology”, F.L. Buchholz e A.T. Graham, Wiley-VCH, 1998, páginas 77 até 84. Particular preferência é dada a polímeros base que são produzidos em uma amassadeira como descrito por exemplo, na WO-A-01/38402 ou em um reator de esteira como descrito por exemplo, na EP-A-0 955 086.

[0052] O polímero absorvente de água é de preferência um ácido acrílico polimérico ou um poliacrilato. Este polímero absorvente de água pode ser preparado de acordo com o método da literatura. É dada de preferência a polímeros que contenham comonômeros reticulantes em quantidades de desde 0,001 até 10 mol% e de preferência desde 0,01 até 1 mol%, porém mais preferência é dada a polímeros que foram obtidos por polimerização de radical livre que usa um agente reticulante de radical livre polifuncional etilenicamente insaturado que adicionalmente contém pelo menos um grupo hidroxila livre (tais como, por exemplo, o pentaeritritol trialil éter, o trimetilolpropano dialil éter, o diacrilato de glicerila).

[0053] Os polímeros formadores de hidrogel infláveis podem ser preparados por processos convencionais de polimerização. É dada preferência à polimerização por adição em solução aquosa pelo processo conhecido como polimerização em gel. Neste processo desde 15 até 50% em peso de soluções aquosas de um ou mais monômeros hidrofílico e, se apropriado, de uma base para enxerto adequada são polimerizados na presença de um iniciador de radical livre, de preferência sem misturação mecânica, pela utilização do efeito Trommsdorff-Norrish (Makromol. Chem. 1, 169 (1947)). A reação de polimerização por adição pode ser realizada na faixa de temperatura entre 0 e 150°C e de preferência entre 10 e 100°C, não apenas à pressão atmosférica, porém também à pressão elevada ou reduzida. Como é habitual, a polimerização por adição pode também ser realizada em uma atmosfera de gás protetor, de preferência sob nitrogênio e/ou vapor d’água. A polimerização por adição pode ser iniciada usando-se a radiação eletromagnética de alta energia ou os iniciadores químicos costumeiros de polimerização por adição, por exemplo, peróxidos orgânicos, tais como o peróxido de benzofla, o hidroperóxido de terc-butila, o peróxido de metil etil cetona, o hidroperóxido de cumeno, compostos azo tais como azodiisobutironitrila e também peroxo compostos inorgânicos tais como (NH4)2S208, K2S208 ou H202. Eles podem, se apropriado, ser usados em combinação com agentes redutores tais como bissulfito de sódio e sulfato de ferro (Π) ou sistemas redox em que o componente redutor é um ácido sulfínico alifático e aromático, tais como ácido benzenossulfínico e ácido toluenossulfínico ou derivados dos mesmos, tais como adutos de Mannich de ácidos sulfuricos, aldeído e compostos amino como descrito na DE-A-13 01 566. As propriedades de desempenho dos osteoporose pode ser ainda melhorada por pós-aquecimento dos géis de polímero durante algumas horas na faixa de temperatura de desde 50 até 130 °C e de preferência de desde 70 até 100 °C.

[0054] Os géis obtidos são neutralizados, por exemplo, até 0-100% molar, de preferência 5 e 90% molar, especialmente entre 25 e 80% molar, muito de preferência entre 30 e 55% molar e entre 70 e 75% molar, baseado no monômero usado, para o qual podem ser usados agentes de neutralização costumeiros, de preferência hidróxidos ou óxidos de metal alcalino porém, de preferência hidróxido de sódio, carbonato de sódio e bicarbonato de sódio. O pH do polímero base neutralizado está tipicamente entre 5 e 7,5 e de preferência entre 5,6 e 6,2.

[0055] A neutralização é efetuada costumeiramente por misturação do agente de neutralização como uma solução aquosa ou, de preferência, como um sólido. A neutralização é, de preferência, efetuada na solução de monômero, antes da polimerização. Porém também é possível neutralizar ou pós- neutralizar o gel polimérico. Para esta finalidade o gel é diminuído de tamanho mecanicamente, por meio de um moedor de carne, por exemplo, e o agente de neutralização é borrifado, espalhado ou despejado e então misturado cuidadosamente. Para efetuar a homogeneização, a massa de gel resultante pode ser passada através do moedor de carne novamente algumas vezes.

[0056] A massa de gel neutralizada é seca com um secador de esteira ou com um secador de rolos até que o teor de umidade residual seja menor do que 10% em peso e especialmente menor do que 5% em peso. O hidrogel seco é então moído e peneirado, a aparelhagem de moagem costumeira sendo moinhos de rolos, moinhos de pinos ou moinhos oscilantes. As partículas são tipicamente desde 100 até 1000 pm de tamanho. De preferência, não menos do que 80% em peso, de preferência não menos do que 90% em peso e mais preferivelmente não menos do que 95% em peso das partículas têm desde 150 até 600 pm de tamanho e de preferência desde 150 até 500 pm de tamanho.

[0057] O valor de CRC [g/g] do polímero base A pode ser medido pelos métodos indicados na parte da descrição e, de preferência, não é menor do que 27, especialmente não é menor do que 29 e mais preferivelmente não é menor do que 31 e não mais do que 39 e de preferência não mais do que 35.

[0058] O valor de AUL a aproximadamente 2100 Pa [g/g] de polímero base A pode ser medido pelos métodos indicados na parte da descrição e, de preferência, não é menor do que 14, especialmente na parte da descrição e, de preferência, não é menor do que 17 e mais preferivelmente na parte da descrição e, de preferência, não é menor do que 21 e não mais do que 27 e de preferência não mais do que 23.

[0059] Os polímeros absorventes de água pós-reticulados de acordo com a presente invenção tipicamente têm um tamanho da partícula na faixa de desde 100 até 1000 pm. De preferência não menos do que 80% em peso, de preferência não menos do que 90% em peso e mais preferivelmente não menos do que 95% em peso das partículas têm desde 150 até 600 pm e de preferência desde 150 até 500 pm de tamanho.

[0060] O valor de CRC [g/g] polímeros absorventes de água pós-reticulados de acordo com a presente invenção podem ser medidos pelos métodos indicados na parte da descrição e, de preferência não é menor do que 20, mais preferivelmente não é menor do que 24, até mesmo mais preferivelmente não é menor do que 25, ainda mesmo mais preferivelmente não é menor do que 26 e ainda mais preferivelmente não é menor do que 30.

[0061] O valor de AUL a aproximadamente 4830 Pa [g/g] polímeros absorventes de água pós-reticulados pode ser medido pelos métodos indicados na parte da descrição e, de preferência, não é menor do que 15, mais preferivelmente não é menor do que 21, até mesmo mais preferivelmente não é menor do que 22, ainda mesmo mais preferivelmente não é menor do que 23 e ainda mais preferivelmente não é menor do que 25.

[0062] O valor de SFC [cm3s/g] dos polímeros absorventes de água pós-reticulados de acordo com a presente invenção pode ser medido pelos métodos indicados na parte da descrição e, de preferência, não é menor do que 80, mais preferivelmente não é menor do que 100, até mesmo mais preferivelmente não é menor do que 120, ainda mesmo mais preferivelmente não é menor do que 130 e ainda mais preferivelmente não é menor do que 135.

[0063] A presente invenção também fornece os polímeros absorventes de água que podem ser obtidos pelo processo da presente invenção.

[0064] A presente invenção também fornece os polímeros absorventes de água que têm um valor de não menor do que 20, de preferência não menor do que 24, mais preferivelmente não menor do que 25, até mesmo mais preferivelmente não menor do que 26, e ainda mesmo mais preferivelmente não menor do que 30, um valor de AUL a 4830 Pa não menor do que 15, de preferência não menor do que 21, mais preferivelmente não menor do que 22, até mesmo preferivelmente não menor do que 23 e ainda mesmo mais preferivelmente não menor do que 25, um valor de SFC não menor do que 80, de preferência não menor do que 100, mais preferivelmente não menor do que 120, até mesmo mais preferivelmente não menor do que 130 e ainda mesmo mais preferivelmente não menor do que 135 e que compreende não menos do que 80% em peso, de preferência não menos do que 90% em peso e mais preferivelmente não menos do que 95% em peso de partículas de desde 150 até 600 pm e de preferência desde 150 até 500 pm de tamanho* [0065] Para confirmar a qualidade da pós-reticulação, o hidrogel seco é testado utilizando-se os métodos de teste descritos aqui a seguir: Métodos: [0066j A não ser se for indicado de outra maneira, os métodos deviam ser realizados a uma temperatura ambiente de 23 ± 2 °C e a uma unidade relativa de 50 ± 10%. O polímero formador de hidrogel inflãvel é misturado muito bem antes da medida.

Capacidade de retenção da centrífuga (CRC) [0067] Este método mede a capacidade de intumescimento livre do hidrogel em um saquinho de chá. 0,2000 ± 0,0050 g de hidrogel seco (fração da partícula 106 - 850 pm) são pesados em um saquinho de chá com 60 x 85 mm de tamanho, que é subseqüentemente cheio. O saquinho de chã é colocado durante 30 minutos em um excesso de 0,9% em peso de solução de cloreto de sódio (pelo menos 0,83 litro de solução de cloreto de sódio / 1 g de polímero em pó). O saquinho de chá é subseqüentemente centrifugado a 250 G durante 3 minutos. A quantidade de líquido retida pelo hidrogel é determinada por pesagem de volta do saquinho de chá centrifugado.

[0068] A capacidade de retenção da centrífuga também pode ser determinada pelo método do teste da capacidade de retenção da centrífuga N°. 441:2-02 recomendado por EDANA (European Disposables e Nonwovens Association).

Absorvência sob car^a (AUL) a 4830 Pa [00691 A célula de medição para a determinação do valor de AUL a 4830 Pa é uma proveta de Plexiglas de 60 mm de diâmetro interno e 50 mm de altura. Adesivamente presa ao seu lado de baixo acha-se um fundo de peneira de aço inoxidável que tem um tamanho de malha de 36 μιη. A célula de medição também inclui uma placa de plástico que tem um diâmetro de 59 mm e um peso que pode ser colocado na célula de medição juntamente com a placa de plástico, A placa de plástico e o peso juntos pesam 1344 g. A AUL a 4830 Pa é determinada por avaliação do peso da proveta de Plexiglas vazia e da placa de plástico e registrando-se o mesmo como W«, Então 0,900 ± 0,005 g de polímero formador de hidrogei inflãvel (distribuição do tamanho da partícula 150 - 800 pm) são pesados e introduzidos na proveta de Plexiglas e distribuído muito uniformemente sobre o fundo da peneira de aço inoxidável, A placa de plástico é então colocada cuidadosamente na proveta de Plexiglas, a unidade inteira é pesada e o peso é registrado como Wa. O peso é então colocado sobre a placa de plástico na proveta de Plexiglas. Uma placa de filtro de cerâmica com 120 mm de diâmetro e 10 mm de altura e 0 de porosidade é então colocada no meio de uma placa de Petri com 200 mm de diâmetro e 30 mm de altura e suficiente solução de cloreto de sódio a 0,9% em peso é introduzida na superfície do líquido para estar no nível da superfície da placa de filtro sem que a superfície da placa de filtro esteja úmida. Um papel de filtro redondo com 90 mm de diâmetro e < 20 pm de tamanho do poro (S&S 589 Schwarzband da Schleicher & Schüll) é colocado subsequentemente sobre a placa de cerâmica. A proveta de Plexiglas que contém o polímero formador de hidrogel íntumescido é pesada juntamente com a placa de plástico e o peso é registrado como Wf,.

[00701 A absorbância sob carga (AUL) é calculada como a seguir: AUL a 4830 Pa [g/g] = [Wb-Wa] / [Wa-W,}] [0071J A absorbância sob carga também pode ser determinada pelo método teste de absorção sob pressão N°. 442.2-02 recomendado por EDANA (European Disposables e Nonwovens Association).

Absorvência sob carga (AUL) a 2070 Pa [00721 A medição é realizada similarmente a AUL a 2070 Pa.

[0073] O peso da placa de plástico e o peso são juntos 576 g.

Condutividade do fluxo de sal (SFC) [00741 A condutividade do fluxo de sal de uma camada de gel intumescida sob uma pressão de confinamento de 2070 Pa é determinada como descrito na EP-A-0 640 330 como a permeabilidade da camada de gel de uma camada de gel intumescida de polímero superabsorvente, embora a aparelhagem descrita na página 19 e na Figura 8 do pedido de patente citado anteriormente fosse modificada para o efeito de que não mais é usada a frita de vidro (40), o pistão (39) é feito do mesmo material de plástico que a proveta (37) e agora contém 21 orifícios igualmente dimensionados distribuídos uniformemente sobre toda a superfície de contato. O procedimento e também a avaliação da medição permanecem invariáveis comparados com a EP-A-0 640 330. A vazão é registrada automaticamente.

[0075] A condutividade do fluxo salino (SFC) é calculada como a seguir: SFC [cm3s/g] = (Fg(t=0)xL«)/(dxAxWP), em que Fg(t = 0) é a vazão de solução de NaCI em g/s obtida partindo de uma análise linear de regressão dos dados de F?(t) das determinações de vazão por extrapolação é t = 0; Lo é a espessura da camada de gel em cm; d é a densidade da solução de NaCI em g/cm3; A é a área da camada de gel em cm2; e WP é a pressão hidrostática acima da camada de gel em dina/cm2.

Vazão (FLR) [0076] Este método determina a taxa à qual o polímero formador de liidrogel infiável escoa através de um funil. 100 ± 0,01 g de hidragcl seco são pesados em um funil de metal que pode ser selado. O peso do polímero formador de hidrogel in fiável é registrado como W], O funil corresponde à especificação industrial Alemã DIN 53492. A tubulação de efluxo do funil tem 145,0 ± 0,5 mm de altura e 10,00 ± 0,01 mm de diâmetro interno. O ângulo de inclinação da parede do funil em relação à horizontal é de 20°. O funil de metal é preso à terra. O funil é subsequentemente aberto e medido o período de tempo até o esvaziamento do funil. O período de tempo é registrado como t.

[0077] A medição é realizada duas vezes. A diferença entre os dois valores medidos obtidos não deve ser maior do que 5%.

[0078] A vazão (FLR) é calculada como a seguir: FLR Lg/s] = W(/t [0079] A vazão também pode ser determinada pelo método de teste da vazão N°. 450.2-02 recomendado pela EDANA (European Disposables e Nonwovens Association).

Peso de produto vazado f ASG) [0080] Este método determina a densidade do polímero formador de hidrogel inflável depois do vazamento* A medição é realizada com um picnômetro cilíndrico conforme DIN 53466. O picnômetro tem um volume de 100.0 ± 0,5 ml, um diâmetro interno de 45,0 ± 0,1 mm e uma altura de 63,1 ± 0,1 mm, O picnômetro é pesado vazio* O peso é registrado como W|. Aproximadamente 100 g de hidrogel seco são pesados em um funil de metal que pode ser selado. O funil corresponde à especificação industrial Alemã DIN 53492. A tubulação de efluxo do funil tem 145,0 ± 0,5 mm de altura e 10.00 ± 0,01. mm de diâmetro interno. O ângulo de inclinação da parede do funil em relação à horizontal é de 20°. O funil de metal e o picnômetro estão presos à terra. O funil é subsequentemente esvaziado para dentro do picnômetro, com o excesso de polímero formador de hidrogel inflável no sübrenadante. O polímero formador de hidrogel inflável no sobrenadante é retirado por raspagem com uma espátula. O picnômetro cheio é pesado e o peso registrado como W2* 10081J A medição é realizada duas vezes. A diferença entre os dois valores medidos obtidos não deve ser maior do que 5%.

[0082] O peso vazado (ASG) é calculado como a seguir: ASG [g/ml] = [W2-W,] /V

[0083] O peso vazado também pode ser determinado pelo método do teste de densidade N°. 460.2-02 recomendado pela EDANA (European Disposables e Nonwovens Association).

Tensão superficial do extrato aquoso [0084] 0,50 g de polímero formador de hidrogei é pesado em um pequeno béquer de vidro e misturado com 40 ml de uma solução de cloreto de sódio a 0,9% em peso por agitação do conteúdo do béquer com um agitador magnético a 500 rpm durante 3 minutos antes que o conteúdo possa sedimentar durante 2 minutos. Finalmente, a tensão superficial da fase aquosa sobrenadante é dosada com um tensiômetro digital K10-ST ou com um instrumento comparável de placa de platina (da Kruess).

Distribuição do tamanho da partícula [0085J A distribuição do tamanho da partícula pode ser determinada pelo método do teste de distribuição do tamanho da partícula - fracionamento em peneira N°, 420:2-02 recomendado pela EDANA (European Disposables e Nonwovens Association). Tudo o que se necessita ainda é uma peneira de 500 μ m.

[00861 É alternativamente possível usar um método fotográfico que tenha sido calibrado anteriormente em relação a uma peneira padronizada. Produtos que podem ser extraídos em 16 horas [0087] O nível de constituintes que podem ser extraídos no polímero formador de hidrogel pode ser estimado pela determinação do teor de polímero que pode ser extraído pelo método teste de titulação potenciométrica N°. 470.2-02 recomendado pela EDANA (European Disposables e Nonwovens Association). m [0088] O pH do polímero formador de hidrogel pode ser estimado pela determinação do método teste de pH 400.2-02 recomendado pela EDANA (European Disposables e Nonwovens Associatíon).

Taxa de intumescimento livre (FSR) [0089] 1,00 g (= W1) do polímero formador de hidrogel seco é pesado em um béquer de vidro de 25 ml e é distribuído uniformemente no fundo do béquer de vidro. 20 ml de uma solução a 0,9% em peso de cloreto de sódio são então adicionados a um segundo béquer de vidro, o conteúdo deste béquer é rapidamente adicionado ao primeiro béquer e é dada partida em um cronômetro. Logo que foi absorvida a última gota de solução de sal, confirmada pelo desaparecimento da reflexão sobre a superfície do líquido, faz-se com que o cronômetro pare de funcionar. A quantidade exata de líquido despejado do segundo béquer e absorvida pelo polímero no primeiro béquer é determinada com precisão por nova pesagem do segundo béquer (=W2). O período de tempo necessário para a absorção, que foi dosados com um cronômetro, é representado como t.

[0090] A taxa de intumescimento livre (FSR) é calculada como a seguir; FSR Lg/gs] = W2/(Wlxt) [0091] No entanto, quando o teor de umidade do polímero formador de hidrogel for maior do que 3% em peso, o peso W1 deve ser corrigido para este teor de umidade.

Exemplos Exemplo 1: [0092] Foi produzido um polímero base pelo processo em amassadeira contínua descrito na WO-A-01/38402. Para esta finalidade, o ácido acrílico foi neutralizado continuamente com solução aquosa de hidróxido de sódio e diluída com água tal que o grau de neutralização do ácido acrílico fosse 73% molar e o teor de sólidos (= acrilato de sódio e ácido acrílico) desta solução fosse aproximadamente 37,3% em peso. O agente reticulante usado era o diacrilato de polietileno glicol 400 em uma quantidade de 1,00% em peso baseado no monômero de ácido acrílico e o agente reticulante foi misturado continuamente à corrente de monômero. A iniciação foi similarmente efetuada por misturação contínua de soluções aquosas dos iniciadores persulfato de sódio, peróxido de hidrogênio e ácido ascórbico.

[0093] O polímero foi seco em um secador de esteira, moído e então classificado como um tamanho da partícula de desde 150 até 500 pm.

[0094] O polímero base assim produzido tinha as seguintes propriedades: CRC = 32,8 g/g AUL a 2100 Pa = 21,3 g/g FLR = 10,6 g/s ASG = 0,67 g/cm3 Produtos que podem ser extraídos (16 h) = 9,2% em peso pH = 6,1 Distribuição do tamanho da partícula > 600 pm < 0,1% em peso > 500 pm = 2% em peso >150 pm = 96.7% em peso >45pm =1.1% em peso < 45 pm < 0,1% em peso [0095] Este polímero base foi borrifado com as duas soluções aquosas pós-reticulantes em superfície e subseqüentemente tratado termicamente em uma planta piloto. A borrifação ocorreu em um misturador Schuggi® 100 D Flexomix com medição gravimétrica da alimentação do polímero base e medição contínua, de líquido controlado de fluxo de massa através de através de bocais para dois materiais. Dois bocais separados foram instalados no Flexomix e cada uma das duas soluções foi alimentada separadamente ao seu bocal.

[0096] A solução pós-reticulante B continha 5,0% em peso def 2-oxazolidinona, 23,6% em peso de isopropanol, 5,0% em peso de 1,2-propanodiol e 66,4% em peso de água e foi borrifada sobre o polímero por meio de um bocal para dois materiais separados a uma taxa de 2,42% em peso baseado no polímero.

[0097] A solução pós-reticulante C continha 23,0% em peso de sulfato de alumínio em água e foi borrifada sobre o polímero por meio de um bocal para dois materiais a uma taxa de 1,08% em peso baseado no polímero.

[0098] O polímero úmido foi transferido diretamente despejando-se do misturador de Schuggi para um secador de reação NARA NPD 1.6 W (GMF Gouda B.V., Holanda). A taxa de circulação de polímero base A era de 60 kg/h (seco) e a temperatura do produto do secador aquecido com vapor d’água na saída do secador estava em tomo de 178 °C. O secador foi conectado ao lado a jusante a um resfriador, que resfriava rapidamente o produto até em tomo de 50 °C. O tempo de residência exato no secador pode ser determinado com precisão por meio da taxa de circulação do polímero através do secador e também por sua altura do reservatório (70% neste caso).

[0099] O produto final obtido tinha as seguintes propriedades: CRC = 25,6 g/g AUL a 4830 Pa = 22,8 g/g SFC = 137 x IO7 cm3s/g FSR = 0,29 g/g Distribuição do tamanho da partícula > 600 pm = 0,6% em peso > 500 pm = 3,0% em peso > 400 pm = 31,3% em peso > 300 pm = 33,4% em peso > 150 pm = 30,3% em peso > 106 pm = 1,3% em peso < 106 μιη < 0,1% em peso Exemplo 2: [00100] Um polímero base foi produzido em um reator semi-comercial List ORP 250 pelo processo em amassadeira contínua descrito na WO 01/38402. Para esta finalidade, o ácido acrílico foi neutralizado continuamente com uma solução aquosa de hidróxido de sódio e diluído com água tal que o grau de neutralização do ácido acrílico fosse 72% molar e o teor de sólidos (= acrilato de sódio e ácido acrílico) desta solução fosse em tomo de 38,8% em peso. O agente reticulante usado foi o triacrilato de trimetilolpropano 18 EO em uma quantidade de 1,10% em peso baseado no monômero de ácido acrílico e o agente reticulante era misturado continuamente à corrente de monômero. A iniciação foi similarmente efetuada por misturação contínua de soluções aquosas dos iniciadores persulfato de sódio, peróxido de hidrogênio e ácido ascórbico. As quantidades de iniciador à base de ácido acrílico eram 0,145% em peso de persulfato de sódio, 0,0009% em peso de peróxido de hidrogênio e 0,003% em peso de ácido ascórbico.

[00101] O polímero foi seco em um secador de esteira, moído e então classificado até um tamanho da partícula de desde 150 até 500 pm.

[00102] O polímero base assim produzido tinha as seguintes propriedades: CRC = 33,5 g/g AUL a 2100 Pa = 15,4 g/g [00103] Produtos que podem ser extraídos (16 horas) = 10,0% em peso pH = 6,0 [00104] Distribuição do tamanho da partícula > 600 pm = 0,1% em peso > 500 pm = 4,7% em peso > 150 pm = 92,1% em peso > 45 μιη = 2,9% em peso < 45 pm = 0,2% em peso [00105] Este polímero base foi borrifado com as duas soluções pós-reticulantes em superfície e subseqüentemente tratados termicamente em uma planta piloto. A borrifação ocorreu em um misturador de Schuggi® 100 D Flexomix mixer com medição gravimétrica da alimentação de polímero base e medição contínua, de líquido controlado de fluxo de massa através de bocais para dois materiais. Dois bocais separados foram instalados no Flexomix e cada uma das duas soluções foi alimentada separadamente ao seu bocal.

[00106] A solução pós-reticulante B continha 2,5% em peso def 2-oxazolidinona, 28,15% em peso de isopropanol, 2,5% em peso de 1,2-propanodiol, 0,7% em peso de monococoatos de sorbitano e 66,15% em peso de água e foi borrifada sobre o polímero por meio de um bocal para dois materiais separados a uma taxa de 3,5% em peso baseado no polímero.

[00107] A solução pós-reticulante C continha 26,8% em peso de sulfato de alumínio em água e foi borrifada sobre o polímero por meio de um bocal para dois materiais a uma taxa de 1,6% em peso baseado no polímero.

[00108] O polímero úmido foi transferido diretamente despejando-se do misturador de Schuggi para um secador de reação NARA NPD 1.6 W (GMF Gouda B.V., Holanda). A taxa de circulação de polímero base A era de 60 kg/h (seco) e a temperatura do produto do secador aquecido com vapor d’água na saída do secador estava em tomo de 179 °C. O secador foi conectado ao lado a jusante a um resfriador, que resfriava rapidamente o produto até em tomo de 50 °C. O tempo de residência exato no secador pode ser pré-determinado com precisão por meio da taxa de circulação do polímero através do secador e também por sua altura do reservatório (70% neste caso).

[00109] O produto final obtido tinha as seguintes propriedades: CRC = 2 A solução pós-reticulante B continha 5,0% em peso def 2- oxazolidinona, 23,6% em peso de isopropanol, 5,0% em peso de 1,2- propanodiol e 66,4% em peso de água e foi borrifada sobre o polímero por meio de um bocal para dois materiais separados a uma taxa de 2,42% em peso baseado no polímero.

[00110] A solução pós-reticulante C continha 23,0% em peso de sulfato de alumínio em água e foi borrifada sobre o polímero por meio de um bocal com dois materiais a uma taxa de 1,08% em peso baseado no polímero.

[00111] O polímero úmido foi transferido diretamente despejando-se do misturador de Schuggi para um secador de reação NARA NPD 1.6 W (GMF Gouda B.V., Holanda). A taxa de circulação de polímero base A era de 60 kg/h (seco) e a temperatura do produto do secador aquecido com vapor d’água na saída do secador estava em tomo de 178 °C. O secador foi conectado ao lado a jusante a um resfriador, que resfriava rapidamente o produto até em tomo de 50 °C. O tempo de residência exato no secador pode ser determinado com precisão por meio da taxa de circulação do polímero pelo secador e também por sua altura do reservatório (70% neste caso).

[00112] O produto final obtido tinha as seguintes propriedades: CRC = 26.1 g/g AUL 0,7 psi (4,8 kPa) = 23,2 g/g SFC = 120 x IO'7 cm3s/g FLR =11,2 g/s ASG = 0,70 g/cm3 Distribuição do tamanho da partícula > 600 pm = 0,1% em peso > 500 pm = 2,0% em peso > 300 pm = 65,3% em peso >150 pm = 28,4% em peso <150 pm = 4,2% em peso Exemplo 3 (exemplo comparativo): [00113] O Exemplo 1 foi repetido com exceção do fato de que foram misturadas duas soluções pós-reticulantes em superfície antes de serem passadas pelo bocal para o polímero base. O misturador de Schuggi tomou-se completamente bloqueado depois de um curto período de tempo depois da pós-reticulação em superfície na planta piloto e a corrida precisou ser interrompida.

Exemplo 4 (exemplo comparativo): [00114] O Exemplo 2 foi repetido com exceção do fato de que foram misturadas duas soluções pós-reticulantes em um tanque separado antes de serem passadas pelo bocal para o polímero base. Um curto período de tempo depois da pós-reticulação em superfície na planta piloto iniciou-se a ocorrência de um entupimento que progrediu rapidamente do misturador de Schuggi e a corrida precisou ser interrompida.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Processo para a produção de um polímero absorvente de água, caracterizado pelo fato de que compreende um polímero base A que é misturado com uma primeira solução aquosa B de pelo menos um agente pós-reticulante em superfície e uma segunda solução aquosa C de pelo menos um cátion polivalente e tratada termicamente, em que o dito polímero base A está baseado em um monômero ácido-funcional pelo menos de 70 a 75% neutralizado e as ditas soluções B e C são dosadas totalmente ou em parte concorrentemente através de bocais separados, a concentração do pelo menos um agente pós-reticulante em superfície em dito polímero base A estando na faixa de 0,01% a 0,25% em peso, e a concentração do pelo menos um cátion polivalente em dito polímero base A estando na faixa de 0,005%· a 0,2% em peso, com base em cada caso em dito polímero base A.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que as ditas soluções B c € são dosadas concorrente mente por meio de bocais separados.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita solução B compreende um co-solvente.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a dita solução B do dito agente pós-retículante em superfície compreende uma oxazolidona.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a dita solução B compreende pelo menos dois agentes pós-retículantes em superfície mutuamente distintos.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a dita solução B compreende pelo menos um agente pós-reticulante em superfície que não é um poliol e pelo menos um poliol.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o dito polímero base A tem um auxiliar de desaglomeração adicionado ao mesmo.

8. Processo de acordo com a reivindicação 7 caracterizado pelo fato de que o dito auxiliar de desaglomeração é monococoato de sorbitano e/ou monolaurato de sorbitano.

9. Processo de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o dito auxiliar de desaglomeração é adicionado à dita solução aquosa B ou à dita solução aquosa C.

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o dito auxiliar de desaglomeração é dosado tal que a tensão superficial de um extrato aquoso do polímero absorvente de água intumescido depois da adição do dito auxiliar de desaglomeração é de pelo menos 0,065 N/m.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a concentração de pelo menos um agente pós-reticulante em superfície na dita solução B, baseada na dita solução B, não é mais do que 30% em peso.

12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a concentração de pelo menos um agente pós-reticulante em superfície no dito polímero base A, baseado no dito polímero base A, está na faixa de desde 0,1% em peso até 1% em peso.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a concentração de pelo menos um cátion polivalente na dita solução C, baseada na dita solução C, não é mais do que 12% em peso.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a concentração de pelo menos um cátion polivalente no dito polímero base A, baseada no dito polímero base A, está na faixa de desde 0,001% em peso até 0,5% em peso.

15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a concentração de pelo menos um cátion polivalente no dito polímero base A, baseada no dito polímero base A, está na faixa de desde 0,02% em peso até 0,1% em peso.

16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a razão da dita solução B para a dita solução C está na faixa de desde 10:1 até 1:10.

17. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a quantidade total das ditas soluções B e C está na faixa de desde 2,5% até 6,5% em peso, baseada no dito polímero base A.

18. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que o dito polímero base A é um ácido poliacrílico parcialmente neutralizado e reticulado.

19. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que o dito polímero base A tem um pH na faixa de desde 5,6 até 6,2.

20. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que as ditas soluções B e C são borrifadas sobre o dito polímero base A e o diâmetro médio das gotas borrifadas está na faixa de desde 50 até 100 pm.

21. Polímero absorvente de água, caracterizado pelo fato de que é obtido como definido em um processo das reivindicações 1 a 20, o dito polímero tendo uma condutividade de fluxo salino de não menos do que 80 x 10'7 cm3s/g e compreende não menos do que 80% em peso de partículas entre 150 e 600 pm de tamanho.

22. Polímero de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende não menos do que 80% em peso de partículas entre 150 e 500 μπι de tamanho.

23. Polímero de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que compreende não menos do que 95% em peso de partículas que têm o tamanho preferido.

24. Polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado pelo fato de que tem uma condutividade de fluxo salino de não menos do que 100 x 10'7 cm3s/g.

25. Polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 24, caracterizado pelo fato de que tem uma condutividade de fluxo salino de não menos do que 120x10'7 cm3s/g.

26. Polímero de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 25, caracterizado pelo fato de que tem uma capacidade de retenção na centrífuga não menor do que 24 g/g e uma absorbância sob carga a 4830 Pa não menor do que 21 g/g.