兼具抗结块、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其制造方法及其应用技术

本发明专利技术有关于一种兼具抗结块、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其制造方法及其应用，其利用煅烧贝壳粉体对吸水性聚合物进行表面处理，由此所得的吸水性聚合物兼具抗结块、提升白度、除臭及抑菌功效，又不降低吸水特性，可作为吸收体，应用于个人卫生用品，例如超薄型婴儿纸尿裤或成人纸尿裤等。超薄型婴儿纸尿裤或成人纸尿裤等。

【技术实现步骤摘要】
兼具抗结块、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物及其制造方法及其应用


[0001]本专利技术有关一种吸水性聚合物，特别是有关于一种利用煅烧贝壳粉体对吸水性聚合物进行表面处理所得的兼具抗结块、提升白度、除臭及抑菌功效的吸水性聚合物组成物及其制造方法暨其应用。

技术介绍

[0002]吸水性聚合物广泛地运用于农业或园艺方面的水保持剂、建筑材料中的抗露珠凝结剂以及移除石油中水分的材料，或是电缆线中的外层防水包覆剂以及卫生用品如尿布、妇女卫生用品、抛弃式的擦巾等，尤其使用于尿布上最为大宗。
[0003]高吸水性聚合物颗粒会因为其高吸湿的特性时，无论在储存或是用于制造卫生用品的过程中，会因为吸收空气中的水气而导致聚合物彼此粘着，因而无法顺利的从连续定量的供量设备中进料，使得制造出来的卫生用品中的高吸水性聚合物的含量分布不均，因此，改进高吸水性聚合物吸湿结块的问题已成为一项新的研究趋势。
[0004]至今仍有许多科学家一直为减少高吸水性聚合物的吸湿后会结块的问题而努力，技艺界已有许多降低高吸水性聚合物吸湿后结块的问题的方法被开发，如：使用具有氨基或环氧基的变性硅油与吸水性聚合物进行混合(国际公开(WO)号WO95/33558)，以及添加比表面积50m2/g以上，平均粒径0.05μm以下的疏水性二氧化硅于吸水性聚合物中(日本专利公开号“特开昭56
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133028”)；另有使用二氧化硅水合物、氧化铝水合物或氧化钛水合物添加于吸水性聚合物中(日本专利公开号“特开昭59
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80459”)；亦有使用具有至少十二烷基的阳离子型界面活性剂喷洒于吸水性聚合物表面(日本专利公开号“特开昭61
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69854”)进行表面处理后，再添加高熔点的有机化合物粉末(如：硬脂酸钙)等，而达到降低吸水性聚合物吸湿后结块问题的目的。
[0005]上述使用具有氨基或环氧基的变性硅油，由于粘度偏高，容易造成清理时的困难外，使用疏水性二氧化硅于吸水性聚合物中，会降低吸水性聚合物的压力下吸收倍率。使用二氧化硅水合物、氧化铝水合物或氧化钛水合物添加于吸水性聚合物的方法，虽然不会降低吸收速度，但是，由于此类无机盐粉末是微粉状，容易产生粉尘的问题；利用阳离子型界面活性剂喷洒于吸水性聚合物表面的方法，则会降低吸水性聚合物的压力下吸收倍率，使得应用于纸尿裤的回渗升高、干爽性较差。
[0006]近年来为了实现尿片的薄型化，业界正尝试增加尿片中的吸水性聚合物的使用量并减少纸浆量。若代替白色的纸浆而增加吸水性聚合物的使用量，则有存在尿片的白度降低的情况，使尿片的商品价值降低。
[0007]提升吸水性聚合物的白度已有如下方法：在吸水性聚合物中添加有机酸化合物或其盐(例如日本专利公开号“特开平5
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86251号”、“特开平1
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275661号”、“特开2000
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327926号”、“特开2003
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52742号公报”、“特开2005
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186016号”)；将丙烯酸中对苯二酚和苯醌的合计量控制在0.2ppm以下(例如美国专利公告号第US 6,444,744号)；将丙烯酸中的甲氧基苯
酚化合物控制在10～260ppm的方法(例如US 7,049,366、WO 2007/028748)；向吸水性聚合物中添加无机还原剂的方法(WO 2000/55245、美国专利公开号第US 2006/0074160号)；使用生育酚(tocopherol)作为丙烯酸中的阻聚剂来进行聚合的制法(WO 2003/53482)；使用苯酚来进行聚合的制法(US 2005/54356)；在吸水性聚合物的制造过程中添加金属螯合剂的制法(US 2005/0085604、日本专利公开号“特开2003
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206381号”)；利用羟基过氧化物(hydroxyperoxide)和还原剂使丙烯酸单体或其盐进行聚合后，利用硅烷偶联剂进行处理的方法(日本专利公开号“特开平4
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331205号”)。
[0008]但是，在所述任一方法中，存在制造时控制聚合反应的问题，和物性降低等的问题。该吸水性聚合物的丙烯酸系单体容易发生聚合不稳定，因此即使在聚合前也容易生成部分性的聚合物胶体。即，虽然以上所述方法可一定程度改善吸水性聚合物的白度，但发现吸水性聚合物的物性降低，或单体的稳定性降低。特别是进行工业规模的聚合，或在高温下开始聚合、高浓度聚合的情况下，单体槽和配管中会蓄积少量胶体，从而存在因定期清扫胶体而导致生产力降低的问题。
[0009]功能型纸尿裤为目前主要的发展方向，尤其是成人纸尿裤，除强调吸收能力及干爽性外，还朝向具抑菌及除臭能力。基于此种需求，积极进行各种研究，开发具有抑菌及除臭能力并维持吸水特性的吸水性聚合物。
[0010]现有抑菌或除臭能力的方法是将沸石颗粒分散于吸水性聚合物的内部，使其具备除臭能力。以美国第5,980,879号专利为例，该专利揭露于聚合反应中添加沸石颗粒，使吸水性聚合物具备除臭能力，但因沸石添加量至少需约25％，导致大幅降低吸水性聚合物的吸收能力。以WO2009/048145专利申请案为例，其揭露一种吸水性聚合物的制备方法，借由添加竹萃取物或茶叶萃取物于吸水性聚合物表面或是聚合反应中，但因萃取物会影响聚合反应，不仅降低吸水性聚合物的吸收能力，还提高吸水性聚合物的残存单体量，后续制品接触皮肤时也会引起红肿。
[0011]另外，使用活性碳或纳米银离子或沸石表面涂覆银离子，也可以降低臭味或细菌生长现象的发生(例如US 6,663,949、欧洲专利公告号第EP 1404385号及US 7,868,075)，EP 1275404揭露，使用环糊精或是衍生物与吸水性聚合物进行混合，可以降低臭味的发生，此外，也有利用1,2癸二醇与吸水性聚合物进行热处理以降低臭味的发生(例如US 2015/0306272)，但是，均无法同时具有抑菌及除臭能力，且只对氨气有较佳的抑制能力。
[0012]WO2003/028778提到了调降吸水性聚合物的pH值制备具抑菌方法，US 2001/0053807提到，添加氨基乙酸也可降低臭味的发生，但是，经由此方式所得的吸水性聚合物压力下耐尿能力不佳。日本专利公开号第1995
‑
165981号揭露吸水性聚合物与具有磷酸盐化合物的混合物，日本专利公开号第1999
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116829号揭露吸水性聚合物与硅酸盐化合物混合，可提高吸水性聚合物的抑菌能力，惟压力下吸收倍率会降低。
[0013]使用单宁(Gallotannin)及其衍生物与吸水性聚合物混合，虽然可以产生出具消臭能力的吸水性聚合物，但是，由于成本高且吸水性聚合物于高温高湿度的条件下，有形成黄色或褐色的问题，不适合长期保存(例如US 8,658,146)。
[0014]除此之外，现有废弃纸尿裤的原料较不环保，所造成的环境污染日益受到重视，有必要开发非石化原料或天然物作为纸尿裤的原料，以因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸水性聚合物，其特征在于，包含：复数个聚合物粒子，其中该些聚合物粒子的每一者具有内部交联结构，且该些聚合物粒子的平均粒径为不大于0.85mm；表面交联剂，键结于该些聚合物粒子的每一者的表面，其中该表面交联剂的使用量为0.001重量％至10重量％；以及煅烧贝壳粉体，覆盖该些聚合物粒子的每一者的表面，其中该煅烧贝壳粉体的平均粒径为1μm至10μm，且该煅烧贝壳粉体的使用量为500ppm至5000ppm，该吸水性聚合物的白度为至少74，且该吸水性聚合物的压力下吸收指数为至少0.8。2.根据权利要求1所述的吸水性聚合物，其特征在于，其中该煅烧贝壳粉体源自于单壳贝外壳及/或双壳贝外壳。3.根据权利要求1所述的吸水性聚合物，其特征在于，其中该单壳贝外壳及/或双壳贝类外壳选自于由牡蛎、文蛤、蚬、九孔、孔雀蛤、帆贝、鲍鱼、珍珠贝、蝶贝、扇贝及上述任意组合所组成的族群。4.根据权利要求1所述的吸水性聚合物，其特征在于，其中该煅烧贝壳粉体的白度为74至87。5.根据权利要求1所述的吸水性聚合物，其特征在于，其中该吸水性聚合物在4.9kPa压力下对0.9％的氯化钠水溶液经60分钟的吸水倍率为20(g/g)至30(g/g)。6.根据权利要求1所述的吸水性聚合物，其特征在于，其中每3g的该吸水性聚合物的抗结块能力为不大于1克。7.根据权利要求1所述的吸水性聚合物，其特征在于，其中该吸水性聚合物的灭菌率为不小于30％。8.根据权利要求1所述的吸水性聚合物，其特征在于，其中该吸水性聚合物的恶臭去除率为不小于75％。9.一种纸尿裤，其特征在于，该纸尿裤包含根据权利要求1至8任一项所述的吸水性聚合物做为吸收体。10.一种吸水性聚合物的制造方法，其特征在于，包括：令...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠毅，李政霖，陈凤仪，
申请(专利权)人：台湾塑胶工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：