[發明專利]氣味抑制超吸收劑

在審

• 申請號: 201380065907.X
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN104853705A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: A·卡利姆;T·丹尼爾;C·舍恩
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: A61F13/53
• 分類號: A61F13/53;A61F13/84
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 侯婧;鐘守期

本發明涉及氣味抑制超吸收劑，其制備方法及其用途，還涉及包含所述超吸收劑的衛生制品及其制備方法。

超吸收劑是已知的。對于所述材料，通常還使用諸如“高溶脹性聚合物”、“水凝膠”(且常以干形式使用)、“形成水凝膠的聚合物”、“吸水性聚合物”、“形成吸收劑凝膠的材料”、“可溶脹樹脂”、“吸水性樹脂”、“吸水性聚合物”等的名稱。這些聚合物為交聯的親水性聚合物，更具體而言是由(共)聚合的親水性單體形成的聚合物、一種或多種親水性單體在合適的接枝基底(graft?base)上的接枝(共)聚合物、交聯纖維素醚或交聯淀粉醚、交聯羧甲基纖維素、部分交聯的聚環氧烷或可在含水液體中溶脹的天然產物(例如瓜耳膠衍生物)，最常見的是基于部分中和的丙烯酸的超吸收劑。超吸收劑的主要特性是其具有即使在一定壓力下也能夠吸收幾倍于其自身重量的水性液體且不再釋放出所述液體的能力。以干粉形式使用的超吸收劑在吸收流體時轉化為凝膠，且通常在吸收水時相應地轉化為水凝膠。交聯對合成超吸收劑而言是必不可少的且與常規的簡單增稠劑顯著不同，這是因為交聯導致聚合物在水中的不可溶性。可溶性物質不能用作超吸收劑。目前，超吸收劑最重要的應用領域是吸收體液。例如將超吸收劑用于嬰兒的尿布、成人的失禁產品或女性衛生產品中。其他應用領域是例如作為園藝市場中的保水劑、作為防火的儲水器(water?stores)、用于食品包裝中的流體吸收或通常用于吸收水分。

超吸收劑在一定壓力下能夠吸收幾倍于其自身重量的水并能夠保留水。通常，所述超吸收劑的CRC(“離心保留容量”，見下文的測量方法)為至少5g/g，優選至少10g/g且更優選至少15g/g。“超吸收劑”還可為各種不同的超吸收物質的混合物或僅在互相作用時才顯示出超吸收特性的組分的混合物；所以重要的不是物質組成而是超吸收特性。

對于超吸收劑而言重要的不僅是其吸收能力，還有其在壓力下保持流體(保持性)及在溶脹狀態下輸送流體的能力也是重要的。溶脹凝膠可阻礙或阻止流體輸送到尚未溶脹的超吸收劑(“凝膠阻塞(gel?blocking)”)。例如在溶脹狀態下具有高凝膠強度的水凝膠具有良好的流體輸送特性。僅具有低凝膠強度的凝膠在施加的壓力(體壓)下是可變形的，其阻塞超吸收劑/纖維素纖維吸收體中的孔并因此阻止進一步吸收流體。凝膠強度的提高通常通過更高的交聯度而實現，但這降低了產品的吸收能力。提高凝膠強度的有利方法是相比于顆粒的內部增加在超吸收劑顆粒的表面的交聯度。為此，使通常已在表面后交聯步驟中干燥且具有平均交聯密度的超吸收劑顆粒在其顆粒的薄表面層中進行額外的交聯。表面后交聯增加了超吸收劑顆粒的殼中的交聯密度，這將其在壓縮應力(compressive?stress)下的吸收提高至更高的水平。雖然超吸收劑顆粒的表面層中的吸收能力下降，但超吸收劑的芯——由于存在可移動的聚合物鏈——相比于殼具有提高的吸收能力，以致殼結構確保了改進的向前的流體輸送，而不會發生凝膠阻塞。還已知可獲得整體相對高度交聯的超吸收劑以及顆粒內部的交聯度相比于顆粒的外殼可隨后降低。

用于制備超吸收劑的方法也是已知的。基于丙烯酸的超吸收劑是市場上最常見的，其通過丙烯酸在交聯劑(“內部交聯劑”)的存在下的自由基聚合而制備，丙烯酸在聚合之前、之后、或部分在聚合之前以及部分在聚合之后中和至一定程度，通常通過添加堿(通常為氫氧化鈉水溶液)而進行。將由此獲得的聚合物凝膠粉碎(根據所用的聚合反應器，這可與聚合同時進行)并干燥。由此獲得的干粉(“基礎聚合物”)通常通過將其與其他交聯劑如有機交聯劑或多價陽離子如鋁(通常以硫酸鋁形式使用)或者兩種交聯劑反應而在顆粒的表面上進行后交聯，以便獲得與顆粒內部相比更高交聯的表面層。

如果超吸收劑用于衛生制品中，則其暴露于體液如尿液或經血。所述體液總是包含散發出令人不愉快的氣味的組分如胺、脂肪酸和其他引起令人不愉快的體味的有機組分。所述衛生產品的另一問題是體液在其中保留一定時間直至丟棄該衛生產品，且存在于吸收的體液中的氮化合物(例如尿液中的脲)的細菌降解產生氨或其他胺，其同樣導致明顯的氣味困擾。由于相應地頻繁更換衛生產品導致用戶或他(她)的看護者的相當大的不便以及花費，因此避免這種氣味困擾的衛生產品是有利的。

已有各種已知的用于防止氣味困擾的措施。氣味可通過香味掩蓋，形成的氨或胺可通過吸收或反應而除去，且細菌降解可例如通過殺生物劑或脲酶抑制劑抑制。這些措施可首先應用于超吸收劑其次應用于衛生制品。