气味抑制超吸收剂的制作方法
【专利说明】气味抑制超吸收剂
[0001] 本发明涉及气味抑制超吸收剂，其制备方法及其用途，还涉及包含所述超吸收剂 的卫生制品及其制备方法。
[0002] 超吸收剂是已知的。对于所述材料，通常还使用诸如"高溶胀性聚合物"、"水凝 胶"（且常以干形式使用）、"形成水凝胶的聚合物"、"吸水性聚合物"、"形成吸收剂凝胶的 材料"、"可溶胀树脂"、"吸水性树脂"、"吸水性聚合物"等的名称。这些聚合物为交联的亲水 性聚合物，更具体而言是由（共）聚合的亲水性单体形成的聚合物、一种或多种亲水性单体 在合适的接枝基底（graft base)上的接枝（共）聚合物、交联纤维素醚或交联淀粉醚、交 联羧甲基纤维素、部分交联的聚环氧烷或可在含水液体中溶胀的天然产物（例如瓜耳胶衍 生物），最常见的是基于部分中和的丙烯酸的超吸收剂。超吸收剂的主要特性是其具有即使 在一定压力下也能够吸收几倍于其自身重量的水性液体且不再释放出所述液体的能力。以 干粉形式使用的超吸收剂在吸收流体时转化为凝胶，且通常在吸收水时相应地转化为水凝 胶。交联对合成超吸收剂而言是必不可少的且与常规的简单增稠剂显著不同，这是因为交 联导致聚合物在水中的不可溶性。可溶性物质不能用作超吸收剂。目前，超吸收剂最重要 的应用领域是吸收体液。例如将超吸收剂用于婴儿的尿布、成人的失禁产品或女性卫生产 品中。其他应用领域是例如作为园艺市场中的保水剂、作为防火的储水器（water stores)、 用于食品包装中的流体吸收或通常用于吸收水分。
[0003] 超吸收剂在一定压力下能够吸收几倍于其自身重量的水并能够保留水。通常，所 述超吸收剂的CRC("离心保留容量"，见下文的测量方法）为至少5g/g，优选至少10g/g且 更优选至少15g/g。"超吸收剂"还可为各种不同的超吸收物质的混合物或仅在互相作用时 才显示出超吸收特性的组分的混合物；所以重要的不是物质组成而是超吸收特性。
[0004] 对于超吸收剂而言重要的不仅是其吸收能力，还有其在压力下保持流体（保持 性）及在溶胀状态下输送流体的能力也是重要的。溶胀凝胶可阻碍或阻止流体输送到尚未 溶胀的超吸收剂("凝胶阻塞（gel blocking) ")。例如在溶胀状态下具有高凝胶强度的水凝 胶具有良好的流体输送特性。仅具有低凝胶强度的凝胶在施加的压力（体压）下是可变形 的，其阻塞超吸收剂/纤维素纤维吸收体中的孔并因此阻止进一步吸收流体。凝胶强度的 提高通常通过更高的交联度而实现，但这降低了产品的吸收能力。提高凝胶强度的有利方 法是相比于颗粒的内部增加在超吸收剂颗粒的表面的交联度。为此，使通常已在表面后交 联步骤中干燥且具有平均交联密度的超吸收剂颗粒在其颗粒的薄表面层中进行额外的交 联。表面后交联增加了超吸收剂颗粒的壳中的交联密度，这将其在压缩应力（compressive stress)下的吸收提高至更高的水平。虽然超吸收剂颗粒的表面层中的吸收能力下降，但超 吸收剂的芯一一由于存在可移动的聚合物链一一相比于壳具有提高的吸收能力，以致壳结 构确保了改进的向前的流体输送，而不会发生凝胶阻塞。还已知可获得整体相对高度交联 的超吸收剂以及颗粒内部的交联度相比于颗粒的外壳可随后降低。
[0005] 用于制备超吸收剂的方法也是已知的。基于丙烯酸的超吸收剂是市场上最常见 的，其通过丙烯酸在交联剂（"内部交联剂"）的存在下的自由基聚合而制备，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，通常通过添加碱（通 常为氢氧化钠水溶液）而进行。将由此获得的聚合物凝胶粉碎（根据所用的聚合反应器， 这可与聚合同时进行）并干燥。由此获得的干粉（"基础聚合物"）通常通过将其与其他交 联剂如有机交联剂或多价阳离子如铝（通常以硫酸铝形式使用）或者两种交联剂反应而在 颗粒的表面上进行后交联，以便获得与颗粒内部相比更高交联的表面层。
[0006] 如果超吸收剂用于卫生制品中，则其暴露于体液如尿液或经血。所述体液总是包 含散发出令人不愉快的气味的组分如胺、脂肪酸和其他引起令人不愉快的体味的有机组 分。所述卫生产品的另一问题是体液在其中保留一定时间直至丢弃该卫生产品，且存在于 吸收的体液中的氮化合物（例如尿液中的脲）的细菌降解产生氨或其他胺，其同样导致明 显的气味困扰。由于相应地频繁更换卫生产品导致用户或他（她）的看护者的相当大的不 便以及花费，因此避免这种气味困扰的卫生产品是有利的。
[0007] 已有各种已知的用于防止气味困扰的措施。气味可通过香味掩盖，形成的氨或胺 可通过吸收或反应而除去，且细菌降解可例如通过杀生物剂或脲酶抑制剂抑制。这些措施 可首先应用于超吸收剂其次应用于卫生制品。
[0008] Frederic L. Buchholz 和 Andrew T. Graham(出版商），在："Modern Superabsorbent Polymer Technology''，J. Wiley&Sons，New York, U. S. A. /ffiley-VCH, Weinheim，德国，1997, ISBN 0-471-19411-5中对超吸收剂、其特性及制备超吸收剂的方法 给出了综述。
[0009] EP 1 358 894 Al教导了可包含一系列阻止气味的添加剂的卫生制品，所述添加 剂特别是酸酐类、酸类、环糊精、杀生物剂、HLB值小于11的表面活性剂、吸收剂（如沸石、粘 土、活性炭、二氧化硅或活性氧化铝）、起到对不想要的形成气味的微生物的拮抗剂作用的 微生物、pH缓冲剂或螯合剂。在WO 03/076 514 A2中，有用于阻止令人不愉快的气味的现 有措施的综述。所公开的一种措施是使用杀生物剂例如溴硝醇（Bronopol)或乙醛酸。此 外，这个文献教导了一种包含可与氨或胺反应并由此以非挥发性形式键合其的酸酐基团的 超吸收剂。
[0010] 氨和胺在低于中性气味的铵盐的PH值下键合；此外，低pH抑制氨形成细菌的生 长。因此EP 202 127 A2教导了具有pH缓冲剂例如有机酸或酸改性纤维素的卫生制品，所 述pH缓冲剂使皮肤的pH保持在3.0至5. 5范围内。EP 316 518 A2涉及由部分中和的聚 合有机酸并任选额外地添加部分中和的柠檬酸而组成的超吸收剂，该超吸收剂与流体接触 时pH在5.0和6.0之间。W003/002623 Al教导了 pH低于5. 7的超吸收剂。GB 2 296 013 A描述了包含聚交酯层的卫生制品，以便在与流体接触时形成乳酸，其降低p!LW0 00/35502 Al教导了包含pH在3. 5至5. 5范围内的缓冲剂和乳酸细菌的组合的卫生制品。根据WO 00/59 556 A2,使用了包含能够与氨或胺反应的官能团的超吸收剂，特别是羟基酸的环状 酸酐、交酯或内酯。WO 01/32 226 Al公开了具有添加的有机酸的超吸收剂。
[0011] EP 894 502 Al教导了环糊精作为在卫生制品中的氨吸收剂的用途。EP 1 034 800 Al公开了除了氨吸收剂，特别是活性炭、高表面积二氧化硅、粘土、沸石、硅藻土、甲壳 质、PH缓冲剂、淀粉、环糊精或离子交换剂外还包含氧化剂如过酸或二酰基过氧化物的卫生 制品。WO 91/11 977 Al涉及SiO2Al2O3比小于10的沸石用作气味吸收剂。根据WO 95/26 207 A1，平均粒度为至少200微米的沸石用于该目的。
[0012] EP 1 149 597 Al描述了壳聚糖作为卫生制品中的抑制气味的组分。EP 1 149 593 Al教导了与使pH设定在3. 5至6范围内的pH缓冲剂结合的阳离子型多糖，特别是甲 壳质衍生物或壳聚糖。
[0013] EP 739 635 Al教导了在超吸收剂中作为脲酶抑制剂的偏硼酸钠和四硼酸钠。根 据TO 94/25 077 A1，使用碱金属或碱土金属四硼酸盐和硼酸、柠檬酸、酒石酸或抗坏血酸 的混合物作为pH范围为7至10的缓冲剂。W003/053486A1公开了包含从丝兰棕榈（yucca palm)提取的提取物作为脲酶抑制剂的尿布。EP1214878A1公开了二价金属离子的螯合配 合物如单质子化乙二胺四乙酸盐的铜配合物作为脲酶抑制剂的用途。W095/24173A2教导了 用杀菌重金属如银、锌或铜浸渍的沸石用于气味控制。
[0014] EP 311 344 A23涉及除了 pH缓冲剂外还包含杀生物剂如烷基卤化铵或双胍的卫 生制品。EP 389 023 A2公开了具有选自杀生物剂或吸收剂，特别是分子筛的添加剂用于气 味控制的卫生制品。WO 98/26 808 A2描述了包含环糊精、沸石、活性炭、硅藻土或酸式盐形 成物质作为气味吸收剂以及杀生物剂、脲酶抑制剂和pH调节剂用于抑制气味形成的超吸 收剂。
[0015] 根据WO 98/20 916 A1，涂布有杀生物剂如氯化苯甲烃铵或氯己定的超吸收剂用 于卫生制品中。WO 2007/012 581 Al涉及储存稳定的超吸收剂，其包含取代的硫代磷酰 胺（thiophosphoramide)作为气味抑制剂。WO 2009/034 154 A2 和 WO 2011/023 647 Al 涉及包含三氯生的超吸收剂。WO 2011/023 560 A2公开了包含过氧化锌的抑制气味的 超吸收剂。具有美国专利与商标局序列号61/657068的在先专利申请公开了包含氟法胺 (flurofamide)的超吸收剂。
[0016] EP 1 269 983 Al教导了局部敷用即施用于皮肤的1，2-癸二醇抑制人体或动物 体上引起体臭的微生物的生长，并因此防止体臭，特别是腋臭和脚臭。这个文献没有教导关 于避免在尿液或粪便的逐渐细菌分解情况下所产生的气味的任何信息。
[0017] 在卫生制品的制备过程中将吸收气味的尚表面积材料以足够的量与超吸收剂混 合降低了该混合物的流体吸收能力。本身具有抑制气味特性的超吸收剂是具有低PH的那 些。然而，具有低PH值的超吸收剂比具有较高pH的超吸收剂明显更难以生产。中和度较 低的丙烯酸聚合较慢，且与中性或更碱性聚合物相反，酸性聚合物倾向于粘在一起，这显著 损害了必需的进一步加工（粉碎凝胶、干燥、研磨、分级）。此外，酸性超吸收剂在压力下通 常具有较差的流体保持能力。杀生物剂或抗菌素在卫生制品中的使用，例如作为超吸收剂 的添加剂是不利的，这是因为这些物质通过扩散与使用者的皮肤接触，且其不仅对形成气 味的细菌起作用，而且以不希望的方式起作用。此外，其使用在所用卫生制品以常规方式处 置时会导致杀生物剂或抗菌素相当多地引入到环境中，这不仅损害水处理工厂的运转，而 且导致耐受抗菌素的细菌株的形成。类似地不希望的效果还与使用杀菌性重金属如锌、银 或铜有关。
[0018] 因此，持续目的是发现具有抑制气味特性或具有改进的抑制气味的新型、改进的 或不同的超吸收剂或含超吸收剂的组合物。此外，这些超吸收剂或含超吸收剂的组合物应 储存稳定，更具体而言是即使在延长储存的过程中也不变色或不失去其抑制气味特性。在 与皮肤接触或将组分引入至环境中不应出现不希望的副作用。此外，超吸收剂或组合物应 具有良好的流体吸收和保持特性，特别期望的特性是快速溶胀能力、在凝胶床中良好的流 体输送特性以及高吸收能力、高凝胶强度和良好的电解质耐受性。
[0019] 因此，已发现含1，2-癸二醇的超吸收剂。
[0020] 当用于卫生制品中时，本发明超吸收剂导致与体液接触之后的令人不愉快的气味 得以避免或至少得以减少。1，2-癸二醇并不显著损害超吸收剂的吸收和保持能力。不需要 但也可以使用酸性超吸收剂。1，2-癸二醇没有损害储存稳定性；在与皮肤接触或引入至环 境中时尚未观察到也未预期不希望的效果。
[0021] 此外，已发现一种用于制备本发明的超吸收剂的方法，还有这种超吸收剂的用途 和包含这种超吸收剂的卫生制品及其制备方法。
[002
文档序号 :
【 8531131 】
技术研发人员：A·卡利姆,T·丹尼尔,C·舍恩
技术所有人：巴斯夫欧洲公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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