DE2528701C3 - Hydrogelteilchen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung - Google Patents
Hydrogelteilchen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft in Wasser unlösliche, Wasser absorbierende Hydrogelteilchen. Sie betrifft ferner
Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.
Nach den US-Patenlschriften 34 19 006, 36 64 343, 69 103, 36 70 731 und 37 83 872 sind Hydrogele, auch
in Teilchenform, bekannt, welche das Mehrfache ihres Gewichtes an wäßriger Flüssigkeit absorbieren können
und die absorbierte Flüssigkeit selbst unter mäßigen Drücken zurückbehalten. Diese Hydrogele konnten als
Wasser absorbierender Zusatz in nach Gebrauch zum Wegwerfen bestimmten Gegenständen verwendet
werden. Die bekannten Hydrogele haben den Nachteil, daß sie die wäßrigen Flüssigkeiten verhältnismäßig
langsam absorbieren und daß sie in einer faserigen Matrix beweglich sind, also z. B. bei Schütteln
herausfallen oder sich absetzen.
Aufgabe der Erfindung sind Hydrogelteilchen, welche wäßrige Flüssigkeiten mit einer maximalen Geschwindigkeit
absorbieren und in einer faserigen Matrix praktisch unbeweglich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Hydrogel aus anorganischem Material oder aus
einem vernetzten organischen Polymer besteht, die
ίο Teilchen einen Überzug aus natürlichen oder synthetischen
Fasern mit einer Faserlänge unter 5 mm und einem Verhältnis von Faserlänge zum Faserdurchmesser
von wenigstens 5 :1 aufweisen, wobei wenigstens einige Fasern über die Oberfläche der Teilchen
is herausführen, und die überzogenen Teilchen ein Sieb
mit einer lichten Maschenweite von 4 mm passieren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Überzug aus hydrophilen und/oder hydrophoben
Fasern, insbesondere aus Nylon-, Baumwolle- oder Cellulosefasern.
Gut geeignet sind Hydrogelteilchen, bei welchen der Anteil des Hydrogels 20 bis 75 Gewichtsprozent
ausmacht.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gemische kann eine Reihe von Hydrogelen herangezogen werden. Ein wichtiges Erfordernis des ausgewählten Hydrogels ist, daß es relativ große Mengen wäßriger Flüssigkeit absorbieren kann. Dazu gehören sowohl anorganische Substanzen (Silicagel) als auch organische Verbindun-
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gemische kann eine Reihe von Hydrogelen herangezogen werden. Ein wichtiges Erfordernis des ausgewählten Hydrogels ist, daß es relativ große Mengen wäßriger Flüssigkeit absorbieren kann. Dazu gehören sowohl anorganische Substanzen (Silicagel) als auch organische Verbindun-
}o gen (Polymere, die über kovalente, ionische Bindungen,
Van der Waals-Kräfte oder Wasserstoffbrückenbindungen
miteinander vernetzt sind).
Zu den Polymeren, die als Hydrogele verwendet werden können, gehören u. a.: Polyäthylenoxid, Polyvi-
.15 nylpyrrolidon. Polyacrylamid, teilweise hydrolysiertes
Polyacrylamid, Polyvinylalkohol, Copolymere aus Maleinsäureanhydrid-Vinyläther,
Maleinsäureanhydrid-Vinylpyrrolidon, Polyacrylsäure, Copolymere aus Äthylen-Maleinsäureanhydrid,
Polyvinyläther, Dextran, Agar, Gelatine, Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose,
Carboxymethylcellulose, Hydroxyäthyl-Carboxymethylcellulose Hydroxyäthylcellulose, Propylenglykolalginat,
Natriumalginat, Polyäthylenimin, Polyvinylalkylpyridinium-Halogenide,
Polyvinylmorpholinon, Polymere und Copolymere aus Vinylmorpholinon, Polymere
und Copolymere aus Vinylsulfonsäure und ihrem Ammonium und Alkalimetallsalzen, Amide und Alkalimetallsalze
oder Ammoniumsalze der Copolymere aus Maleinsäureanhydrid und Vinylmethyläther, mit Vinyl-
so pyrrolidon, mit Vinylmorpholinon oder mit einem
mono-olefinischen Kohlenwasserstoff, Polymere und Copolymere aus Acrolein, das durch die Reaktion mit
Alkalimetallhydroxiden oder Alkalimetalibisulfiten modifiziert wurde und Copolymere aus Schwefeldioxid mit
ss Allylalkohol, Allyläther des Glyzerins oder Allyläther
des Äthylenglykols oder einem Polyäthylenglykol, Polyvinyl-n-butylpyridinium-bromid, Polyprolin, natürliche
Stärke, modifizierte Stärke, wie sie in dem US-Patent 36 61815 und der US-Patentanmeldung
fio 4 56 911 beschrieben werden, Casein, Proteine, PoIymethacrylsäure,
Polyvinylsulfonsäure, Polystyrolsulfonsäure, Polyvinylamin, Ammoniumpolyacrylat, Hydroxyalkylacrylat,
Hydroxyalkylmethacrylat, Hydroxyalkoxyalkylacrylat, Hydroxyalkoxyalkylmethacrylat Polyäthy-
hs lenoxidaddukte mit Estern der Acrylsäure und Methacrylsäure,
Alkoxyacrylate und Methacrylate, Alkoxyalkylacrylate und Methacrylate, teilweise hydrolysierte
Polyacrylamide, quart'irnäre Salze des Poly-4-vinylpyri-
din, polymerisierte Monoester von olefinischen Säuren,
polymerisierte Diester von olefinischen Säuren, Acrylamide und bifunktionelle polymerisationsfähige Materialien,
wie z. B. zweibasische Säuren, Diester oder Diamide und dergleichen.
Zusätzlich ist es möglich. Mischungen oder Copolymere
aus den vorher erwähnten Verbindungen oder Stoffen zu verwenden. Beispielsweise können Copolymere
aus Äthylenoxid und kleineren oder größeren Mengen anderer Alkylenoxide verwendet werden, ι ο
Zudem können Salze der vorhin erwähnten Polymere verwendet werden. Es ist auch möglich, vernetzte
Polymere zu verwenden.
Eine Vielzahl von natürlichen und synthetischen Fasern können für die Herstellung der erfindungsgemä-Ben
Gemische verwendet werden. Natürlich werden billige und leicht erhältliche Fasern bevorzugt Dazu
gehören Holz und Holzprodukte, wie ». B. Holzzellstoffasern
Celluloseflocken, Baumwollnocken und dergleichen; anorganische Fasern, synthetische Fasern, wie
z. B. Nylonflocken, Rayonflocken und dergleichen. Es ist auch möglich. Mischungen aus natürlichen Fasern oder
aus synthetischen Fasern oder Mischungen aus synthetischen und natürlichen Fasern zu benützen. Bevorzugt
werden hydrophile Fasern. Hydrophobe Fasern können aber auch in Verbindung mit hydrophilen Fasern
benützt werden, insbesondere als Fasern, die herausragen und die dazu dienen, das Hydrogelteilchen in der
faserartigen oder zellartigen Matrix zu fixieren. Es ist auch möglich, die Faseroberfiäche durch eine entspre- v>
chende Methode zu behandeln, um die Faseroberfläche mehr oder weniger hydrophil oder hydrophob zu
machen.
Die Fasern dienen zu drei Zwecken: (a) durch Kapillarwirkung verstärken sie die Geschwindigkeit,
mit der die Flüssigkeit absorbiert wird; (b) sie binden die Flüssigkeit in der Nähe der Oberfläche des Hydrogels
durch Anschwellende) sie fixieren das Hydrogelteilchen
in der faserartigen oder zellartigen Matrix, in die sie eingebettet sind.
Das Verhältnis von Hydrogel zu Faser sollte so sein, daß das Hydrogel/Fasergemisch wenigstens aus 20
Gewichtsprozent Hydrogel besteht. Ein besonders befriedigendes Hydrogelgemisch besteht aus ungefähr
gleich großen Gewichtsanteilen von Hydrogel und Fasern. Hydrogel zu Faserverhältnisse von 50:50 bis
75/25 zeigen einen synergistischen Effekt bei der Flüssigkeitsabsorption. Wenn die Hydrogel/Fasergemische
in einer faserigen Matrix verwendet werden, ist ihre Retentionsfähigkeit größer als die Summe der so
einzelnen Komponenten.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der mit Fasern überzogenen Hydrogelteilchen.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrogelteilchen oberflächlich erweicht und mit den
Fasern vermischt werden.
Das Erweichen kann durch die Einwirkung von Wärme oder von Wasserdampf oder durch Behandlung
mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise mit Wasser, Wasser-Alkohol-Gemischen, Glykol oder Benzol, bewirkt
werden.
Nachdem die Hydrogelteilchen mit Fasern überzogen sind, können sie vernetzt werden, z. B. durch chemische
Vernetzungsmittel, bevorzugt durch Bestrahlung.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird die Flüssigkeit (^
feinverteilt aufgesprüht, während das Hydrogel oder das Hydrogel-Fasergemisch gerührt wird.
In den meisten Fällen genügt es, eine minimale Menge der Flüssigkeit hinzuzufügen, d. h. eine Flüssigkeitsmenge,
die genügt, um das Hydrogel zu erweichen, so daß die Fasern ankleben. Die Flüssigkeitsmenge sollte auch
dazu ausreichen, um das Hydrogel im wesentlichen durch Bestrahlung oder durch chemische Einwirkung
unlöslich zu machen. Wie bereits früher angedeutet, sollte die Flüssigkeitsmenge diejenige Flüssigkeitsmenge
nicht übersteigen, bei der die Mischung ihre frei strömende Teilchenform beibehält. Für andere Herstellungsverfahren
kann die Flüssigkeitsmenge größer oder kleiner sein als diejenige, bei der sich die. Mischung im
frei strömenden Zustand befindet Im allgemeinen liegt der Flüssigkeitsgehalt im Bereich von 15 bis 80
Gewichtsprozent der Mischung aus Hydrogel und Faser. Für einige Anwendungen kann es wünschenswert
sein, ein Produkt zur Verfugung zu haben, bei dem der Flüssigkeitsgehalt höher ist, und in solchen Fällen
können die angegebenen Zahlenangaben überschritten werden. Der Wassergehalt kann größer als 80% sein,
wenn das Hydrogel und die Fasern im Verhältnis 1 :1 vorhanden sind und das Hydrogel durch Bestrahlung
unlöslich gemacht ist
Die Erfindung betrifft ferner auch die Verwendung der mit Fasern überzogenen Hydrogelteilchen als
Wasser absorbierender Zusatz in nach Gebrauch zum Wegwerfen bestimmten Gegenständen, vorzugsweise
Windeln, Monatsbinden und Tampons. Hierbei können die Hydrogelteilchen in eine Matrix aus Fasern oder aus
einem Zellkörper, etwa aus Polyurethan, eingearbeitet werden.
Hierbei werden die Hydrogelteilchen so fest in die Matrix eingearbeitet, daß sie sich nicht absetzen und vor
oder während des Gebrauchs nicht herausgeschüttelt werden können.
Die in den folgenden Beispielen beschriebenen Hydrogel/Fasergemische wurden nach vier verschiedenen
Verfahren hergestellt, die im folgenden beschrieben sind:
1. Großer Lodige-Mischer
Ein Festkörper-Flüssigkeitsmischer wurde mit den vorgeschriebenen Mengen der polymeren Verbindung
und der Fasern beschickt; innige Vermischung trat ein, sobald Wasser durch die Düsen innerhalb des
Mischbehälters eingeführt wurde. Das Mischen wurde so lange fortgesetzt, bis das vorgegebene Wasser
hinzugefügt war; auch danach wurde der Mischvorgang noch etwas fortgesetzt. Insgesamt dauerte der Mischvorgang
ungefähr 30 Minuten. Die hierbei entstandenen nassen Gemische waren frei strömend und konnten
ohne Schwierigkeit auf üblichen Transporteinrichtungen bewegt werden. In diesem Beispiel wurde
Polyäthylenoxid verwendet; alle Gemische wurden danach ionisierender Strahlung ausgesetzt, um die
Vernetzung unter folgenden Bedingungen durchzuführen: ein Van de Graaff-Elektronenbeschleuniger mit
einer Energie von 1,5MeV wurde benützt; das aus
Teilchen bestehende, nasse Pulver wurde unter dem Strahl mit einer Geschwindigkeit von 15 m/min bewegt.
Die Dosis betrug ungefähr 0,3 Mrad. Die feuchten bestrahlten Gemische wurden dann zu einem Haltegefäß
befördert und in einem von heißer Luft durchströmten Trockenbett getrocknet.
2. Kleiner Lodige-Mischer
Ein Festkörper-Flüssigkeitsmischer wurde mit den vorgeschriebenen Mengen der polymeren Substanz und
der Fasern beschickt; sobald Wasser durch die innerhalb
des Mischgefäßes angebrachten Düsen eintrat, trat innige Vermischung ein. Der Mischvorgang wurde so
lange fortgesetzt, bis das vorausbestimmte Wasser hinzugefügt war; der Mischvorgang wurie auch noch
einige Zeit danach fortgesetzt Der Mischvorgang dauerte insgesamt durchschnittlich 10 bis 15 Minuten.
Die hierbei entstandenen feuchten Gemische waren ziemlich frei strömend und konnten ohne Schwierigkeiten
auf üblichen Transporteinrichtungen gefördert ι ο werden. Nur Polyäthylenoxid wurde verwendet; die
Gemische wurden ionisierender Strahlung ausgesetzt, um die Vernetzung unter folgenden Bedingungen
einzuleiten; ein Van de Graaff-Elektronenbeschleuniger
mit einer Energie von 1,5MeV wurde benützt; das teilchenförmige, leuchte Pulver wurde unter dem Strahl
mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min bewegt Die Dosis betrug ungefähr 0,3 Mrad. Die bestrahlten
feuchten Gemische wurden bei Raumtemperatur getrocknet und dann in einem Cumberla:id-Mahlwerk
zerkleinert.
3. Vee-Mischer
25
Ein Patterson-Kelley-Mischer wurde mit den vorgeschriebenen
Mengen der polymeren Verbindung oder des Hydrogels und der Fasern beschickt; sobald Wasser
durch die innerhalb des Mischgefäßes angebrachten Düsen eintrat, trat innige Vermischung ein. Der
Mischvorgang wurde so lange fortgesetzt, bis das Wasser hinzugefügt war; auch danach wurde der
Mischvorgang für kurze Zeit fortgesetzt. Der Mischvorgang dauerte insgesamt ungefähr 15 Minuten.
In einigen Fällen wurde die darauffolgende Vernetzung durch ionisierende Strahlung ausgeführt. In
anderen Fällen wurde die Behandlung mit ionisierender Strahlung unterlassen. Alle feuchten Hydrogel/Fasergemische
wurden bei Raumtemperatur getrocknet und dann ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von
1,65 mm gegeben.
4. Manueller Mischvorgang
Eine vorgeschriebene Menge des Hydrogels und der Fasern wurde in einem Becher manuell vermischt;
sobald eine genügende Menge Wasser hinzugefügt worden war, entstand eine feuchte oder nasse Mischung,
die keine freie Flüssigkeit mehr enthielt. Diese feuchte Mischung wurde dann bei Raumtemperatur getrocknet.
Ein Waring-Mischer wurde dazu benützt, um das getrocknete Material in kleine Teilchen zu zerlegen; die
Teilchen wurden durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 1,65 mm gegeben.
Eine Reihe von Hydrogelen wurde bei den Beispielen benützt, um zu zeigen, daß die verbesserte Flüssigkeitsabsorption der einzigartigen Kombination Hydrogel/
Faser zugeschrieben werden kann und nicht der chemischen Zusammensetzung der Hydrogele oder der
Fasern. Die folgenden Hydrogele wurden in den Beispielen benützt:
1. Polyäthylenoxid (POLYOX Gel I): Polymere Verbindung mit hohem Molekulargewicht, vernetzt
durch ionisierende Strahlung nach den US-Paten- fts ten 36 64 343 und 37 83 872.
2. Polyäthylenoxid (POLYOX Gel II): Polymere Verbindung mit hohem Molekulargewicht, vernetzt
mit di- und tri-funktionellen Acrylatverbindungen nach dem belgischen Patent 7 83 858.
3. Polyäthylenoxid (POLYOX Gel III): Polymere Verbindung mit hohem Molekulargewicht, vernetzt
mit Acrylsäure nach dem US- Patent 37 63 277.
4. Dow XD-1300: Im Handel erhältliches Hydrogel in
Teilchenform aus vernetzten!, partiell hydrolisiertem Polyacrylamid. Lieferung durch die Dow
Chemical Corporation.
5. AA/AA'vl Hydrogel: Hydrogel, dadurch hergestellt
aaß Natriumacrylat und Acrylamid in wäßriger Lösung mit ionisierender Strahlung
behandelt werden.
6. Polymere Verbindung 34-A-lOO: Körniges Hydrogel,
das durch Verseifung eines Stärke-Acrylnhrilmischpolymerisats
in wäßrig alkoholischer Lösung erhalten wird.
Alle Hydrogel/Fasergemische auf der Basis von
Polyäthylenoxid wurden mit einem Ausgangshydrogel verglichen, das durch Bestrahlung einer 4prozentigen
wäßrigen Lösung mit einem Van de Graaff-Elektronenbeschleuniger (1,5 MeV, Dosis 5 Mrad) erhalten wurde.
Das erhaltene Gel wurde getrocknet und zu einem Pulver zerstoßen, das ungefähr dieselbe Verteilung der
Teilchengröße aufwies wie die polymere Substanz, die zur Herstellung der Hydrogel/Fasergemische verwendet
wurde.
Von Bedeutung ist nicht nur die Art, sondern auch die Länge der verwendeten Fasern. Die bevorzugte Länge
der Faser liegt im Bereich von 1,5 mm bis 0,1 mm; es können aber auch längere oder kürzere Fasern benützt
werden. Mischungen von Fasern verschiedener Länge, aber derselben Zusammensetzung, sind ebenfalls verwendbar.
Kombinationen von Fasern verschiedener Zusammensetzung sind ebenfalls nützlich. Der hydrophobe
Charakter einer Faser beeinflußt die Absorption der Flüssigkeit. Je hydrophober die Faser ist, um so
geringer ist die Wirksamkeit.
Bei den Beispielen wurden folgende Cellulosefaser!! verwendet:
Gebleichte Sulfatzellstoffasern, durchschnittliche Faserlänge » 0,66 mm.
Gebleichte Sulfitzellstoffasern C-40 — durchschnittliche Faserlänge « 0,50 mm,
Gebleichte Sulfitzellstoffasern C-IOO ß durchschnittliche Faserlänge « 0,50 mm,
Gebleichte Sulfitzellstoffasern C-200 - durchschnittliche Faserlänge < 0,50 mm,
Gebleichte Sulfitzellstoffasern RB-100 - durchschnittliche Faserlänge «= 0,47 mm,
Gebleichte Sulfithariholzfasern JBH - durchschnittliche Faserlänge « 1,23 mm,
Gebleichte Linters CL-100 — durchschnittliche Faserlänge « 0,50 mm.
Gebleichte Sulfitzellstoffasern C-IOO ß durchschnittliche Faserlänge « 0,50 mm,
Gebleichte Sulfitzellstoffasern C-200 - durchschnittliche Faserlänge < 0,50 mm,
Gebleichte Sulfitzellstoffasern RB-100 - durchschnittliche Faserlänge «= 0,47 mm,
Gebleichte Sulfithariholzfasern JBH - durchschnittliche Faserlänge « 1,23 mm,
Gebleichte Linters CL-100 — durchschnittliche Faserlänge « 0,50 mm.
Die Absorptionswerte für Hydrogel/Fasergemische wurden mit Salzlösungen in folgender Weise bestimmt:
Zwei Absorptionskissen aus Sulfatzellstoffasern (Dimension: 15,24 cm χ 20,32 cm, Gewicht: ungefähr 6 g)
wurden schichtenförmig um eine Folie aus Watte gelegt, die 0,25 g des gleichmäßig verteilten Hydrogel/Fasergemi^ches
enthielt. 20, 30, 40 und 50 ml einer Salzlösung (0,3 normale NaCI-Lösung) wurden langsam auf die
Oberfläche der getrennten Kissen gegossen; nach 30 Minuten stellte sich das Gleichgewicht ein. Danach
Beschickung
mit Flüssigkeil
mit Flüssigkeil
wurde die feuchte, das Hydrogel oder Hydrogel/Fasergemisch
enthaltende Folie entfernt und getrennt von dem oberen und dem unteren Absorptionskissen
gewogen. Korrekturen bezüglich des durchschnittlichen Gewichts einer feuchten Folie aus Watte wurden nur bei
verschiedenen Flüssigkeitszugaben vorgenommen. Die Differenz entspricht im Gewicht der in den Teilchen
absorbierten Flüssigkeit. An Hand dieser Zahlenangabe ist es möglich, einen Absorptionswert zu berechnen.
An Hand dieser Daten wurde die Verbesserung der Wirksamkeit für verschiedene Fydrogel/Fasergemische
durch Vergleich mit Bezugssubstanzen festgestellt (siehe Zahlenbeispiele). Bei diesem Beispiel wurde eine
Mischung aus Polyäthylenoxid und gebleichten Sulfatzellstoffasern verwendet (Gewichtsverhältnis 1:1). Das
Verfahren und die Ergebnisse werden im folgenden erläutert:
Mischvorgang:
Lodige Mischer, groß
54,5 kp POLYOX
54,4 kp Zellstoffasern
136 kp Wasser
1 kp Polyäthylenimin
Bestrahlungsdosis:
Bestrahlungsdosis:
0,3 Mrad
Absorptionswerte bei Beschickung mit folgenden Flüssigkeitsmengen:
Daraus ergibt sich eine Steigerung der Wirksamkeit von Hydrogel/Faserteilchen:
g Lösung/ g Hydrogel mit Überzug
ml 12,2
ml 13,5
ml 17,8
ml 19,8
Absorptionswerte des POLYOX Gel I (bestrahlt mit 5 Mrad).
g Lösung/ g Hydrogel
20 m!
30 ml
40 ml
50 ml
30 ml
40 ml
50 ml
7,6
8,9
12,7
15,9
Absorptionswerte gebleichter Sulfatzellsloffasern:
Beschickung
mit Lösung
mit Lösung
g Lösung/ g Faser
20 ml | 3,9 |
30 ml | 5,0 |
40 ml | 6,8 |
50 ml | 6,7 |
Beschickung
mit Lösung
mit Lösung
g Lösung
g Hydrogel/Faser
g Lösung
0,5g Hydrogel g Lösung
0,5 g Faser
0,5g Hydrogel g Lösung
0,5 g Faser
g zusätzlich
absorbierte
Lösung
absorbierte
Lösung
Steigerung dei Wirksamkeit
20 ml | 12,2 | 3,8 |
30 ml | 13,5 | 4,45 |
40 ml | 17,8 | 6,35 |
50 ml | 19,8 | 7,95 |
Beispiele2bisl5 |
1,95 | 6,45 | 112% |
2,50 | 6,55 | 94% |
3,40 | 8,05 | 83% |
3,35 | 8,50 | 75% |
Analog zum Beispiel 1 wurde die Steigerung (%) der Wirksamkeit anderer Hydrogelgemische bestimmt. Die
Ergebnisse werden in der Tabelle 1 aufgeführt. Obwohl die Wirksamkeit jedes Gemisches für 20, 30, 40 und
50 ml Salzlösung bestimmt wurde, wird in der Tabelle nur der Bereich der Wirksamkeit angegeben. Die erste
Zahl steht für die Steigerung der Wirksamkeit bei Zugabe von 50 ml und die zweite Zahl steht für die
Steigerung der Wirksamkeit bei Zugabe von 20 ml. Bei
jo den Beispielen 2 bis 7 wurden gebleichte Sulfatzellstofffasern
benützt.
Tabelle I | Hydrogel | Faser | Verhältnis Hydrogel zu Faser |
Steigerung der Wirksam keit des Gemisches |
Beispiel | Polyäthylenoxid Gel I | Zellstoff | 3:2 | 39- |
2 | Polyäthylenoxid Gel I | Zellstoff | 3 : 1 | 25- |
3 | Polyäthylenoxid Gel I | Zellstoff | 2,3:1 | 32- |
4 | AA/AAm | Zellstoff | 1 : 1 | 38- |
5 | Stärke-Pfropfpolymerisat 35-A-100 |
Zellstoff | 2: 1 | 25- |
6 | Stärke-Pfropfpolymerisat 35-A-lOO |
Zellstoff Gebleichter | 1 : 1 | 36- |
7 | - 102 | |||
- 62 | ||||
- 48 | ||||
- 117 | ||||
- 23 | ||||
- 24 |
l-'orlsct/ung | llydmgcl | 25 28 701 | Faser | Verhältnis Hydrogel /u |
10 | - 32 | |
9 | Beispiel | Polyiithylenoxid Gel I | Sulfit-Zellstoff (C-40) | 1 : 1 | - 4,0 | ||
8 | Polyäthylenoxid Gel I | Gebleichter Sulfit-Zellstoff (C-IOO) |
1 : I | - (-) 8,0 | |||
9 | Polyäthylenoxid Gel I | Gebleichter Sulfit-Zellstoff (C-200) |
1 : 1 | (-1) | |||
10 | Chemisch vernctztes Polyäthylenoxid Gel II |
Gebleichtes Sulfit-Zellstoff (RU-100) |
1 : 1 | Steigerung der Wirksam- l-ascr keil des Gemisches (%) |
58 | ||
Il | Dow XD-1300 | Gebleichter Sulfit-Zellstoff (RB-100) |
I : 1 | 50,2 | 34 | ||
12 | Dow X D-1300 | Gebleichter Sulfit-Zellstoff (RB-100) |
2 : 1 | 42,4 | 50 | ||
13 | Polyäthylenoxid Gel I | Gebleichte Sulfit- Hartholzrasern (JHB) |
1 : 1 | 19,0 | 100 | ||
14 | Polyäthylenoxid Gel I | Gebleichte Baumwoll- fasem (Linters) (Cl-100) |
1 : 1 | 31 - | |||
15 | 42 - | ||||||
29- | |||||||
48 - | |||||||
106- |
Beispiele 16 bis 18
Analog zum Beispiel 1 wurden Gemische mit drei weiteren Hydrogelen hergestellt und Absorptionswerte
bei Beschickung mit 20, 30, 40 und 50 ml Salzlösung bestimmt. Das benützte Hydrogel und die Absorptionswerte sind in der Tabelle II angegeben.
Verwendet wurden die folgenden Hydrogele:
a) Hydroxyäthylcellulose:
Verwendet wurden die folgenden Hydrogele:
a) Hydroxyäthylcellulose:
Im Handel erhältliche polymere Verbindung mit hohem Molekulargewicht. Die Herstellung der
Hydrogel/Fasergemische wurde mittels eines Vee-Mischers vorgenommen, und das feuchte, pulverförmige
Gemisch wurde durch ionisierende Strahlung (Dosis 0,5 Mrad) vernetzt.
b) Carboxymethylcellulose:
Im Handel erhältliche polymere Verbindung mit hohem Molekulargewicht. Das Hydrogel/Fasergemisch
wurde mittels eines Vee-Mischers hergestellt, und das feuchte, pulverförmige Gemisch
wurde durch ionisierende Strahlung (Dosis 1,0 Mrad) vernetzt.
c) Polyacrylamid:
Im Handel erhältliche Verbindung mit hohem Molekulargewicht. Die Herstellung der Hydrogel/
Fasergemische wurde mittels eines Vee-Mischers vorgenommen, und das feuchte, pulverförmige
Gemisch wurde durch ionisierende Strahlung (Dosis 0,3 Mrad) vernetzt.
Beispiel Hydrogel
Faser | Verhältnis Hydrogel zu Faser |
Absorptionswerte g Lösung / g Hydrogel mit Überzug |
Gebleichter Sulfat zellstoff |
1 : 1 | 7,7 - 7,6 |
Gebleichter Sulfat zellstoff |
1 : 1 | 10,5 - 8,8 |
Gebleichter Sulfat zellstoff |
1 : 1 | 11,3 - 7,6 |
16 Hydroxyäthylcellulose
17 Carboxymethylcellulose
18 Polyacrylamid
Claims (8)
1. In Wasser unlösliche. Wasser absorbierende Hy drogel teilchen, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hydrogel
a) aus anorganischem Material oder einem vernetzten organischen Polymer besteht,
b) die Teilchen einen Überzug aus natürlichen oder synthetischen Fasern mit einer Faserlänge
unter 5 mm und einem Verhältnis von Faserlänge zum Faserdurchmesser von wenigstens 5 :1
aufweisen, wobei
c) wenigstens einige Fasern über die Oberfläche der Teilchen herausführen, und
d) die überzogenen Teilchen ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 4 mm passieren.
2. Hydrogelteilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus hydrophilen
und/oder hydrophoben Fasern besteht, insbesondere aus Nylon-, Rayon-, Baumwolle- oder Cellulosefasern.
3. Hydrogelteilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrogelanteil 20 bis 75
Gew.-% ausmacht.
4. Verfahren zur Herstellung der Hydrogelteilchen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß teilchenförmiges Hydrogel oberflächlich erweicht und mit den Fasern vermischt
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweichung des Hydrogels durch
Einwirkung von Wärme, Wasserdampf oder durch Behandlung mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise mit
Wasser, Wasser-Alkohol-Gemischen, Glykol oder Benzol erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Hydrogel
nach der Umhüllung mit Fasern durch Bestrahlung vernetzt wird.
7. Verwendung der Hydrogelteilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, als Wasser absorbierender
Zusatz in nach Gebrauch zum Wegwerfen bestimmten Gegenständen, vorzugsweise Windeln, Monatsbinden
und Tampons.
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrogelteilchen in eine
Matrix aus Fasern oder aus einem Zellkörper, etwa aus Polyurethan, eingearbeitet werden.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US49289774 | 1974-07-29 | ||
US492897A US3901236A (en) | 1974-07-29 | 1974-07-29 | Disposable absorbent articles containing hydrogel composites having improved fluid absorption efficiencies and processes for preparation |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2528701A1 DE2528701A1 (de) | 1976-02-12 |
DE2528701B2 DE2528701B2 (de) | 1977-07-14 |
DE2528701C3 true DE2528701C3 (de) | 1978-02-16 |
Family
ID=
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