Абсорбирующий композит и способ его получения

)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) И АТЕНТ ЛТ но и Та ЗИ орбирую в медициОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ(71) Ниппон Сокуваи Кагаку КогиРР)(72) Нобуюки Харада, Есихиро Мдао Симомура (,3 Р)(54) АБСОРБИРУЮЩИЙ КОМСПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ(57) Использование: в качестве абщего водную жидкость материала Настоящее изобретение относится к абсорбирующему композиту, который содержит абсорбирующий полиМер, зафиксированный так прочно на волокнистом субстрате, что он сохраняется неотделимо на волокнистом субстрате даже после того, как абсорбировал водную жидкость и будет пребывать в. состоянии гидратированного геля, его можно испольэовать в таких областях применения как медицина, сельское хозяйство, гражданское строительство, пищевая промышленность, в которых необходима способность абсорбировать и удерживать воду.Цельизобретения - увеличение адгезии абсорбента к субстрату в абсорбирующем композите и способ получения абсорбирующего композита.Цель настоящего изобретения достигается использованием абсорбирующего композита, содержащего 100 массовых частей абсорбирующего полимера, от 2 до 300 весовых частей волокнистого субстрата и от 1 до 30 весовых частей полиалюминий хлори 2 В 27/30, В 01 3 20/О не, сельском хоэяистве, пищевои промышленности. Сущность изобретения: абсорбирующий композит, включающий 100 весовых частей абсорбирующего полимера, 2-300 весовых частей волокнистого субстрата и 1 - 30 весовых частей полиалюминийхлорида, причем абсорбирующий полимер нанесен и зафиксирован на волокнистом субстрате через полиалюминийхлорид в качестве связывающего агента, и способ его получения, 4 з.п, ф-лы, 1 табл,да и содержащего абсорбирующий полимер, нанесенный и зафиксированный на волокнистом субстрате через среду поли- алюминий хлорида в качестве связывающего материала.Цель также достигается способом получения абсорбирующего композита, который содержит приведение в контакт 100 весовых частей абсорбирующего полимера с 2 - 300 весовыми частями волокнистого субстрата в присутствии водной жидкости, содержащей от 1 до 30 весовых частей полиалюминий хлорида.Полиалюминий хлорид особенно эффективен в качестве связывающего материала при фиксации абсорбирующего полимера на волокнистом субстрате. В соответствии с настоящим изобретением, абсорбирующий материал, обладающий исключительно высокими характеристиками абсорбции и способностью сохранять свою форму даже после абсорбции водной жидкости, получают при помощи соединения полиалюминийхлорида и волокнистогосубстрата с абсорбирующим полимером вспециа,ьном количественном отношении вприсутствии водной жидкости. Для осуществления настоящего изобре.тения используют сшитые растворимые в воде полимеры, акриловой кислоты (или ее соли). Предпочтительно использовать сшитые сополимеры зкриповой кислоты с солью акрилата малярное отношение от 5:95 до 50:50), и, в частности, частично нейтрализованной, сшитой полиакриловой кислоты (степень нейтрализации от 50 до 95 малярных ,), Обычно используют соль таких щелочных металлов, как натрий и калий, а также соль аммония.Абсорбирующий полимер можно использовать в любой форме, например, порошок, гранулы, волокно или листы,Полиалюминийхлорид является продуктом полимеризации основного хлорида алюминия и представляется общей формуЛой А 2(ОН)пС 16-п 1 т, ГДЕ 1П5. а ГП10,Количество используемого полиапамицийхпорида,в абсорбирующем композите изменяется от 1 до ЗО весовых частей на 100 весовых частей абсорбирующего полимера,К волокнистым субстратам относятся синтетические волокна полизмида, полиакрилонитрила, сложного полиэфира и полиуретанз, и целлюлозы, волокна хлопка, искусственного щелка и пульпы. Эти волокна используют в форме длинных ипи коротких штапельных волокон или В форме листов, таких, как бумага, нетканые ткани, тканые ткани и вязаные ткани, которые получают при помощи формования ипи сплетения таких волокон,Количество волонистого субстрата, которое необходимо ввести в абсорбирующий композит, изменяется от 2 до ЗОО весовых частей на 100 весовых частей абсорбирующего полимера.Специальные приемы, при помощи которых достигают получение абсорбирующего композита, следующие.Способ, влючающий смещение абсорбирующего полимера с раствором, содержащим полиалюминий хлорид, распыление или разбрызгивание полученного раствора на волокнистый субстрат и последующую сушку субстрата при температуре от 60 до 180 С, ипи способ, включающий погружение волокнистого субстрата в раствор, полученный по способу (1), последующее удаление субстрата из раствора, и сушку влажноГО субстрата,или Способ, включающий смешение волокнистого субстрата и абсорбирующего 5 15 20 ")5 30 35 40 45 50 55 полимера с раствором, содержащим полиэлюминий хлорид, формование полученной смеси в форе листа и сушку полученного листа,или Способ, включающий сухое смещение волокнистого субстрата с абсорбирующим полимером, добавление раствора, содержзщего полиалюмиций хлорид, в полученную смесь и, если это необходимо, сушку полученного кампозита,или Способ, включающий сухое смешение волокнистого субстрата, абсорбирующего полимера и полиалюминий хлорида, добавление водной жидкости или водяного пара в полученную и, если это необходимо, сушку полученного в результате композита,ипи Способ, включающий смешение абсорбирующего полимера, предварительно разбухшего в водной жидкости, с полиалюминий хлоридом и волокнистыги субстратом, и сушку полученного субстрата,или Способ, вклочающий сухое перемешивание збсорбируащего полимера и поли- алюминий хларида, смешение полученной смеси с волокнистым субстратом, смачиваемым водной жидкостью, и оптимальную сушку компазитз,или Способ. включающий смешение абсорбирующего полимера с волокнистым субстратом, смачивземым ВОДным рзстВО- ром полиапюминийхлорида, и оптимальную сушку полученной смеси.При сушке полученного композита можно использовать пресс для того, чтобы одновременно с сушкой осуществить формаванле сжатием,На.водцу,о жидкость нет каких-либо Определенных о раничеций за исключением одного требования, заключающегося в том, что онз должна быть способна растворять полизлюминий хлорид, Водные жидкости включаот воду и смешанные растворы воды с гидрофильць 1 ми органическими растворителями, такими, как метанол и этаноп, Иногда такая водная жидкость может включать дезодорант, антиоксидант, противогрибковь й агент, фунгицид, героицид, удобрение, аромат, ультрафиолетовыл збсорбент и т.д, в зависимости от цели, для которой предназначен абсорбирую.ций композит. Кроме того, водная жидкость мажет содержать загущающий агент такой, как оксиэтилцелпюлоза и метилцеллолоза для улучшения работоспособности покрытия,Компазит характеризуют следующими показателями(1) Способность абсорбирующего композита к абсорбцииЭто свойство определяют при помощи отбора примерно 0,2 г (ЧЧо) образца абсорбирующего композита, смешения и погружения в 200 г физиологического соляного раствора в течение 30 минут, затем разбухший адсорбирующий композит собирают на бумагу, чтобы собрать влагу, проверять вес (ЧЧ) абсорбирующего композита после удаления влаги.Способность абсорбирующего композита к абсорбированию рассчитывают в соответствии со следующей Формулой, используя найденный вес(Р/).Способность к абсорбированию (г/г) - ЧЧ/ЧЧо, где ЧЧо - это вес абсорбирующего композита перед абсорбцией;ЧЧ - вес абсорбирующего композита после абсорбции.(2), Доля отделения абсорбирующего полимера,Это свойство определяют при помощи удаления разбухшего абсорбирующего композита, полученного из (1), фильтрации остаточного физиологического соляного раствора, собирая при этом гидратированный угол абсорбированного полимера, отделившегося с волокнистого субстрата и диспергированного в физиологическом соляном растворе, и определения сухого веса этого геля,Долю отделившегося абсорбирующе полимера рассчитывают в соответствии с следующей Формулой, используя найде ный вес. 20 25 вес отделившегося вес полимера, прилипшего к суострату ( г(3),.Количество абсорбции при приложении давления.Такое определение осуществляют, помещая искусственную мочу (водный раствор, содержащий 1,9 весовыхмочевины, 0,8 весовыххлорида натрия, 0, весовых хлорида кальция и 0,1 весовыхсульфата магния (в бюретку, закрывая кран на верхнем входе бюретки, устанавливая измеряющее основание на таком же уровне, что и закрытый вход для подачи воздуха в бюретку, затем открывают входное отверстие для воздуха бюретки, отсчитывая 0,3 г пробы абсорбирующего композита, расположенного между противоположными Доля отделившегосяабсорбирующегополимера ( весовые ) ф 30гоон 3540455055Количество абсорбированной иску приприложении давления (мл/г) количество абсорбированной искусственной мочевини УУчг"чиснтое" количество тВГаП Бес е со ои ю го комлозите б р ру ще ПРимеры по реализации настоящего изобретения.П р и м е р 1. В атмосфере газообразного азота 4000 весовые части водного 40 раствора акрилата, содержащего 74;98 моль.акрилата натрия, 25 мол. акриловой кислоты и 0,02 мол,о триоксиметилпропанакрилата, подвергают стационарной полимеризации с использованием 0,5 весовых частей персульфата аммония и 0,1 весовых частей кислого сульфита натрия при температуре от 50 С до 80 С, до получения гидратированного полимера типа геля. Этот гидратированный полимер типа геля сушат в сушилке горячим воздухом при 180 С, измельчают с использованием измельчителя ударного типа и просеивают при помощи металлической сетки в 20 меш (диаметр отверстия 0,84 мм - пер.), для получения порошка диаметром в 20 меш (в дальнейшем именуемый как "Абсорбирующий полимер (1)"Сравнительный пример 2В реакционном сосуде растворяют 0,7 весовых частей моностеарата сорбитана в 300 весовых частях н-гексана, Отдельно получают водный раствор мономера при растворении 30 весовых частей акриловой кислоты и 0,006 весовых частей бисакриламида метилена в 63 весовых частях воды, нейтрализуя полученный раствор добавлекруглыми листами фильтровал ьной бумаги (фильтровальная.бумага Тойо М 2), имеющими в диаметре 9 см на стеклянном Фильере, имеющем 90 мм в диаметре, лежащем на измеряющем основании, на котором установлена нагрузка (20 г/см ), имеющая диаметр 9 см, действующая в течение 10 минут, затем определяют количество (ЧЧ) искусственной мочи, абсорбированной фильтровальной бумагой и абсорбирующим композитом с использованием шкалы на бюретке, и отдельно определяют в виде чистого значения (ЧЧо) количество мочевины, которое абсорбируется без использования абсорбирующего композита. Количество абсорбции рассчитывают в соответствии со следующей формулой, используя найденные количества.нием 12,5 весовых частей гидрата окиси натрия, а затем растворяя 0,05 весовых частей персульфата калия в нейтрализованном растворе.Водный раствор мономера добавляют и суспендируют в растворе, и полученную суспензию полимеризуют в потоке газообразного азота при 65 С в течение 5 часов, После завершения полимеризации продукт полимеризации сушат под вакуумом, чтобы получить порошок (в дальнейшем именуемый как "Абсорбирующий полимер (2)",П р и м е р 1, В жидкость, полученную смешением 100 весовых частей Абсорбирующего полимера (1) с 10 весовыми частями и олиал юминий хлорида (производимого фирмой Кишида Кагаку К.К,), 600 частями метанола и 1000 весовыми частями воды, псгружаьот 60 весовых частей полиэфирной нткаьлой ткани, имеющей пересчетный вес 32 г/см. Влажную нетканую ткань натягивают на металлическую сетку, чтобы с нее стекала жидкость, После этого ткань сушат в сушилке горячим воздухом при 120"С в течеььие 10 минут, чтобы получить Абсорбирующий композит (1).Как было установлено, абсорбирующий композит (1), полученный таким образом, имел пересчетный вес 80 г/м,2П р и м е р 2. Жидкость, полученнуьо смешением 200 весовых частей Абсорбируьощего полимера (2) с 20 весовыми частями полиалюминий хлорида, 600 весовыми частями метанола и.1000 весовыми частями воды, наносят на полиэфирную нетканую ткань, имеющую пересчетный вес 32 г/м, Полученнуьо в результате ткань с покрытием сушат в сушилке горячим воздухом при 120 С в течение 15 мин, до получения Абсорбируьощего композита (2),Полученный таким образом абсорбируьощий композит (2), как было установлено, имеет пересчетный вес 130 г/м 2.П р и м е р 3, В жидкость, полученную смешеььием 100 весовых частей Абсорбирующего полимера (2) с 20 весовыми частями полиальоминий хлорида, 600 весовыми частями зтанола и 1000 весовыми частями водьь, погружают 80 весовых частей древесно-волокнистого листа, имеющего пересчетный вес 40 г/м и тол.щину 1 мм, Влажный лист расстилают на металлическую сетку и выдерживают, чтобы жидкость стекла. После этого лист сушат под вакуумом при 8 ООС, чтобы получить Абсорбирующий композит (3).Абсорбирующий компоэит (3), полученный таким образом, имел пересчетный вес в 90 г/м. П р и м е р 4. Абсорбирующий композит(4) получают при смешении 100 весовых частей легкой (пушистой) пульпы с 1000 весовыми частями водного 2 (весовые)5 растворы полиалюминийхлорида, получаяпри этом шлам пульпы, смешения этогошлама пульпы с 100 весовыми частями Абсорбирующего полимера (2), и последующейсушкой шлама при 120 С,10 П р и м е р 5. Абсорбирующий композит(5) получают при смешении 100 весовых частей водного 2 О (весовые шлама пульпы,получаемого заранее путем измельчениясвежей пульпы в воде с 150 весовыми частя 15 миэтанола, 0,25 весовыхчастей полиалюминий хлорида и 1,0 весовой частиАбсорбирующего полимера 2), формования полученного раствора в виде листа наметаллической сетке в 200 меш (диаметра20 отверстия 0,074 мм - пер.) и сушхи полученного в результате листа при температуре120 С в течение 5 минут.П р и м е р 6 - 9. Абсорбирующие композиты (6), (7), (8) и (9) получают следуя проце 25 дуре примера 1 за тем исключением, чтоколичество используемого полиалюминийхлорида заменяют на 30, 20. 5 и 1 весовуючасть, соответственно. Физические свойства абсорбирующих компоэиров приведены30 в таблице 1,Абсорбирующие композиты (6), (7), (8)и (9) неизменно имели пересчетный вес в80.г/м 2.Контрольный пример 1. Дбсорбирую 35 щий компоэит(1) для сравнению получают,следуя процедуре примера 1 за тем исключением, что использование полиалюминийхлорида опускают.Абсорбирующий компоэит (1) для срав 40 нения, как было установлено, имеет пересчетный вес 60 г/м 2.Контрольный пример 1. Абсорбирующий композит (2) для сравнения получают,следуя процедуре примера 9 за тем исклю 45 чением, что используют 1 весовую часть. алюминий хлорида вместо одной весовойчасти полиалюминий хлорида,Абсорбирующий компоэит (2) для сравнения, как было установлено, имеет пере 50 счетный вес 62 г/м,Контрольный пример 3; Абсорбирующий композит (3) для сравнения получают,следуя процедуре примера 8 за тем исключением; что 5 весовых частей полиоксиэтилен глицидилового простого эфира, используют вместе 5 вееовых частей поли- алюминий хлорида,Абсорбирующий композит(3) для 4)авнения, полученный таким образом, как быКоличество абсорбции под давлениеммл/гк Композит 29 35 33 24 25 27 25 0,7 20 0,5 23 0,8 29 1,3 28 30 40 ло становлено, имеет пересчетный вес б 5 г/м .П р и м е р 10. Абсорбирующий композит (10) получают при помощи смешения 100 весовых частей абсорбирующего полимера (2) с 20 весовыми частями полиалюминийхлорида, 600 весовыми частями метанола, 1000 весовыми частями воды и 8 весовыми частями метилцеллюлозы, получая при этом жидкость, далее эту жидкость наносят на 60 частей полиэфирной нетканой ткани, имеющей пересчетный вес 32 г/м 2, а затем сушат ткань с покрытием в сушилке горячим воздухом при 120 С в течение 15 минут.Полученный таким образом абсорбирующий композит (10), как было установлено, имел пересчетный вес 82 г/м .П р и м е р 11. Абсорбирующие композиты (1)-(10) и абсорбирующие композиты (1)-(3) для сравнения, полученные, соответственно, в примерах 1 - 10 и в контрольных примерах 1 - 3, испытывают на способность к абсорбции, количество абсорбции под давлением и долю отделения абсорбирующего полимера с использованием приемов, описанных выше.Результаты приведены в таблице. Формула изобретения 1. Абсорбирующий композит, включающий волокнистый субстрат и закрепленный на нем абсорбирующий полимер - СШИТЫЙ ПОЛИМЕР дКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ ИЛИ Абсорбируощий (1)ее соли, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения адгезии абсорбента ксубстрату, компоэит дополнительно содержит полиалюминийхлорид при следующем5 соотношении компонентов, мас,ч.:Волокнистый субстрат 2 - 300Указанный абсорбирующий полимер 100Полиалюминийхлорид 1 - 3010 2. Композит по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что волокнистый субстрат выполненпо крайней мере из одного листа материала,выбранного из группы, включающей бумагу,нетканый, тканый и вязаный материал.15 3. Способ получения абсорбирующегокомпозита путем смешения волокнистогосубстрата с абсорбирующим полимером -сшитым полимером акриловой кислоты илиее соли и сушки композита, о т л и ч а ю щ и 20 й с я тем, что, с целью увеличения адгезии абсорбента к субстрату, смешивают100 мас.ч. абсорбирующего полимера с 2300 мас.ч. волокнистого субстрата в присутствии жидкости, содержащей 1-30 мас.ч.25 полиалюминийхлорида.4, Способ по и 3, отл ич а ю щи йс я тем, что волокнистым субстратом является по крайней мере один лист материала, выбранного из группы, состоящей30 иэ бумаги нетканого, тканого и вязаногоматериала,5, Способ по п.З, О т л и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве жидкости применяютводу или смесь воды и гидрофильного орга 35 нического растворителя.1831434 ПРОдолжение таблицы ставитель Т,Куркина хред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко.едактор Н,Егорова оизводственно-издательский комбинат "Патент" город, ул,Гагарина, 101 Заказ 2538 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5