使用计算机生成模型制备亲水聚合物的方法和含有该聚合物的产品技术

本发明专利技术涉及亲水聚合物的生产方法、预测方法、卫生用品及其他含有根据本发明专利技术方法制造的亲水聚合物的化学产品、本发明专利技术的聚合物在卫生用品和其他化学产品中的用途、计算机生成模型用于确定不同变量的用途以及含有亲水聚合物的成品的生产方法，如说明书和权利要求书中所述。

Method for preparing hydrophilic polymer using computer generated model and product containing said polymer

The invention relates to a method for producing a hydrophilic polymer, prediction method, health products and other manufacturing method according to the invention contains hydrophilic polymer chemicals, polymers of the invention in sanitary products and other chemical products, the use of computer generated model to determine different variables and the use of products containing hydrophilic polymer production method. As the description and the claims of the book.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】总的来说，本专利技术涉及亲水聚合物的制备方法、预测方法、含有根据本专利技术的方法制备的亲水聚合物的卫生用品以及其它化学产品，以及本专利技术的聚合物在卫生用品和其它化学产品中的用途，和计算机生成模型用于确定不同的参数的用途以及含有亲水聚合物的深加工产品的生产方法。详细内容在下文中给出。DE 698 01 508 T2描述了神经网络在制备本体聚合物中的用途。这里，所描述的此类网络用来控制反应器中聚氯乙烯(PVC)的不连续聚合。其重点尤其在于温度的变化。PVC是一种结构简单的线性链状聚合物，它的性能基本上可以通过链长和链长分布来控制，因而可通过引发剂和单体的量来控制，根据(“root-I-law”)及其进一步发展(Principles of Polymerisation，(聚合物原理)Georg Odian，John Wiley and Sons，2nd版，1981，第179页)，这对于链状聚合物是公知的。与这些类似的简单链状聚合物相反，交联的聚合物是明显更为复杂的体系。原料、聚合和加工条件以及物理和化学性质之间的因果关系预测明显比简单的链状聚合物更为困难。与仅仅交联的聚合物相比，其重复单元进一步含有其它官能团，如带电荷官能团的交联聚合物通常显示出更高的复杂程度。聚合物复杂性的进一步升高导致上段所述材料需要通过进一步处理，例如通过与添加剂反应来精炼，另外在其形貌上，例如形成芯壳结构。特别如Modern Superabsorbent Polymer Technology(现代超吸收聚合物材料技术)，FL Buchholz，GT Graham，Wiley-VCH，1998中所述，这组复杂的聚合物中具有巨大工业价值的除了离子交换树脂外首先是亲水聚合物，也称为超吸收剂(SAP)。这些聚合物优选是轻微交联、部分中和的聚丙烯酸酯。亲水聚合物复杂性的增加在于它们不是纯的聚合物，而是聚合物和对该组合物的性能具有重大影响的其它材料的组合物。因而可以例如通过后交联获得芯-壳结构。因而，它通常并不仅仅取决于进行的聚合本身，加工、精炼和成型(Konfektionierungsschritte)步骤也是重要的。与疏水性链状聚合物相反，这些与水形成凝胶的交联的亲水聚合物有多种应用，为此这些聚合物必须具有尺寸定制的性能形态。对于亲水聚合物，一方面由于原料、聚合、精炼、成型和加工条件之间因果关系的复杂性，另一方面由于这些聚合物的性能形态，满足实验室规模所需性能形态的配方不能自动地转变为用于规模增大或者生产规模。并且，通常必须进行系列的进一步规模增大和实验室实验以及所谓的“放大实验”(up-scaleexperiments)，直到该配方在生产规模下也得到具有相当于实验室规模实现的性能形态的亲水聚合物。另外，通过其深加工，对这些亲水聚合物要求的复杂程度增加。因而，这些聚合物的性能对深加工本身和由此形成的深加工的产品具有重要影响。这种深加工的例子是纺纱、造纸、吸收层和尿布加工机器，其制备能够吸收和吸收水或吸收含水液体的纤维或纤维基质、纸、吸收层—也被称为“芯”—和尿布。如果这些亲水聚合物与其它组分结合，则复杂性程度也增加。因而在纤维和纤维基质的制备中，除了亲水聚合物外还可使用其它材料，例如纤维或粘合剂或胶。在芯的形成过程中，除了亲水聚合物外，可以存在例如其它层，如薄纱插入层、收集片层等，其与亲水聚合物协作起到改善液体控制处理的作用。为了改善深加工产品的液体控制处理，在深加工的机器中亲水聚合物的性能与其它组分的性能和它们的处理相互作用。所用的深加工机器的类型和由此确定的深加工形式与亲水聚合物和其它组分也相互作用。因而，纤维基质或芯可以通过湿法(wetlaid)、湿法清除(wet wipe)、空气铺网法(airlaid)装置根据完全不同的方法获得。因而，在芯层制备中，例如亲水聚合物的性能与绒毛的性能，例如绒毛类型(例如软木或者硬木)、纤维长度、绒毛湿度、绒毛密实度等共同起作用。反过来，绒毛制备的加工条件影响绒毛的性能。受亲水聚合物影响的芯的重要性能反过来又影响含有这种芯的尿布的性能和它们的生产工艺。受亲水聚合物影响的重要性能通常为，例如重新润湿性和渗漏性或者深加工的产品。总的说来，本专利技术的目的在于克服现有技术在生产亲水聚合物中产生的缺点。另一个目的在于，在亲水聚合物制备中降低引入用于得到特别的性能形态的新配方的实验室和工业中试的复杂性。另一个目的在于缩短深加工机器，例如制芯机、尿布机、纤维机、纺丝机和造纸机调试中的测试与磨合阶段。另外的目的在于在生产过程中直接大幅度调整亲水聚合物的性能形态，以便使反应更灵活、更经济和更贴近客户的期望。因而，这可以制造更理想的卫生用品或基于亲水聚合物的其它产品。本专利技术的目的进一步在于实现更早地识别错误生产或深加工产品的不利性能，以便尽可能在缺陷产品形成之前干预修正或提供自动反控制。本专利技术的另一个目的在于缩短在改变工业规模生产的深加工产品的组成或结构时产生的漫长而昂贵的测试阶段。实现这些目的的解决方案是通过在一种生产装置中制备亲水聚合物的方法进行，其中计算机产生的模型，优选人工神经网络控制该生产装置。亲水聚合物优选是基于如下(α1)-(α5)的吸水聚合物，其中组分(α1)-(α5)的重量和总计为100重量％(α1)0.1-99.999重量％，优选20-98.99重量％和特别优选30-98.95重量％聚合的、烯属不饱和的、含酸性基团的单体或其盐、或含有质子化的氮或者季氮的、聚合的、烯属不饱和单体，或其混合物，其中特别优选的是至少含有烯属不饱和的、含酸性基团的单体，优选丙烯酸，的混合物。(α2)0-70重量％，优选1-60重量％和特别优选1-40重量％的可与(α1)共聚的、聚合烯属不饱和单体，(α3)0.001-10重量％，优选0.01-7重量％和特别优选0.05-5重量％的一种或多种交联剂，(α4)0-30重量％，优选1-20重量％和特别优选5-10重量％的水溶性聚合物，以及(α5)0-20重量％，优选0.01-7重量％和特别优选0.05-5重量％的一种或多种添加剂。单烯键不饱和的含酸性基团的单体(α1)可以部分或完全，优选部分被中和。优选单烯键不饱和的、含酸性基团的单体被中和至少25mol％，特别优选至少50mol％并更优选50-90mol％。单体(α1)的中和可以发生在聚合之前也可以发生在聚合之后。另外，可以用碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、氨以及碳酸盐和碳酸氢盐进行中和。另外，可以使用与酸形成水溶性盐的每一种其他碱。与不同的碱混合中和也是可以的。用氨或用碱金属氢氧化物中和是优选的，特别优选用氢氧化钠或用氨中和并更优选用氢氧化钠中和。通过根据本专利技术的方法制备的其他吸水性聚合物产品是其中自由的酸基团占优势的聚合物，因此该聚合物的PH值在酸性范围内。该酸性吸水性聚合物可通过具有自由碱性基团，优选胺基的聚合物被至少部分中和，与酸性聚合物相比该聚合物为碱性。这些聚合物在文献中被称为“混合床离子交换吸收聚合物(MBIEA聚合物)”并且特别公开于WO99/34843中。WO99/34843公开的内容在此以参考文献的方式引入并从而成为本专利技术公开内容的一部分。通常MBIEA聚合物表示一方面含有能够交换阴离子的碱性聚合物且另一方本文档来自技高网...

【技术保护点】
在生产装置中制备亲水聚合物的方法，其中计算机生成模型，优选人工神经网络控制该生产装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J伊斯贝纳，J雷施，H施密特，
申请(专利权)人：施拖克豪森有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]