BRPI0416100B1 - polímero superabsorvente com elevada permeabilidade - Google Patents

Abstract

"polímero superabsorvente com elevada permeabilidade". a invenção se refere a polímeros absorventes reticulados os quais são baseados em monômeros neutralizados etilenicamente insaturados trazendo grupos ácidos, em que o polímero absorvente reticulado pode ser revestido com um polímero termoplástico e tem propriedades aperfeiçoadas, em particular com relação à sua capacidade de transporte de líquidos no estado intumescido e o qual tem uma elevada permeabilidade de leito de gel e elevada capacidade de retenção centrífuga.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "POLÍMERO SUPERABSORVENTE COM ELEVADA PERMEABILIDADE".

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A invenção se refere a polímeros superabsorventes os quais absorvem água, líquidos aquosos e sangue em que os polímeros superabsorventes da presente invenção têm propriedades aperfeiçoadas, em particular uma relação aperfeiçoada entre permeabilidade no leito de gel e retenção de fluido incluindo obtenção de maíor permeabilidade no leito de gel sem as desvantagens de baixa retenção que são características de elevada resistência do gel. Os polímeros superabsorventes da presente invenção podem ser revestidos com um polímero termoplástico. A presente invenção também se refere ao preparo desses polímeros superabsorventes e seu uso como absorventes em artigos de higiene e em campos industriais.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Superabsorvente se refere a um material orgânico ou inorgânico intumescível em água, insolúvel em água, capaz de absorver pelo menos cerca de 10 vezes seu peso e até cerca de 30 vezes seu peso em uma solução aquosa contendo solução de cloreto de sódio a 0,9 por cento em peso em água. Um polímero superabsorvente é um polímero reticulado o qual é capaz de absorver grandes quantidades de líquidos aquosos e fluidos corporais, tais como urina ou sangue, com intumescimento e a formação de hidrogéis, e de retenção dos mesmos sob uma determinada pressão de acordo com a definição geral de superabsorvente. [003] Os polímeros superabsorventes que estão atualmente comercial mente disponíveis são polímeros de ácidos poliacrílicos reticu-lados ou enxertos de amido-ácido acrílico reticulados, nos quais alguns dos grupos carboxila são neutralizados com solução de hidróxido de sódio ou solução de hidróxido de potássio. Como um resultado dessas propriedades características, esses polímeros são principalmente usados para incorporação em artigos sanitários, tais como fraldas para bebês, produtos para incontinência ou lenços sanitários. [004] Por razões de adaptação, conforto e estética e aspectos ambientais, existe uma tendência aumentada para fazer artigos sanitários menores e mais finos. Isso está sendo realizado através de redução do teor de fibras de felpa de elevado volume desses artigos. Para assegurar uma capacidade de retenção constante total de fluidos corporais nos artigos sanitários, um maior teor de polímero superabsor-vente está sendo usado nesses artigos sanitários. Como um resultado disso, polímeros superabsorventes devem ter características de permeabilidade aumentada, ao mesmo tempo em que mantém outras características, tais como absorção e retenção adequadas. [005] A permeabilidade é uma medida da conectividade eficaz de uma estrutura porosa, sendo ela uma esteira de fibra de uma placa de espuma ou, nesse caso, polímeros reticulados e pode ser especificada em termos da fração de vazios e extensão de conectividade do polímero superabsorvente. Permeabilidade ao gel é a propriedade da massa de partículas como um todo e está relacionada à distribuição de tamanho de partícula, formato de partícula e a conectividade dos poros abertos, módulo de dilaceramento e modificação de superfície do gel intumescido. Em termos práticos, a permeabilidade do polímero superabsorvente é uma medida de quão rapidamente líquido flui através da massa de partículas intumescidas. Baixa permeabilidade indica que o líquido não pode fluir prontamente através do polímero superabsorvente, o que é geralmente referido como bloqueio de gel, e que qualquer fluxo forçado de líquido (tal como uma segunda aplicação de urina durante uso da fralda) deve tomar um trajeto alternativo (por exemplo, vazamento da fralda). [006] Em particular, bloqueio de gel é um problema bem conheci- do que pode estar associado ao uso de polímeros superabsorventes em artigos absorventes, tais como fraldas. Bloqueio de gel ocorre quando expansão rápida das partículas do polímero superabsorvente em torno do ponto de entrada de fluido corporal em um artigo absorvente causa um fechamento dos espaços intersticiais e poros na matriz de SAP-felpa. Uma vez que o transporte de líquido por meio de difusão através do hidrogel intumescido é muito mais lento do que o transporte através dos espaços intersticiais, um efeito de vedação o-corre na área de entrada de fluido. Esse efeito é referido como bloqueio de gel. [007] O transporte de líquido através das partículas intumescidas de polímero superabsorvente em si segue as leis de difusão e é um processo muito lento o qual não exerce papel na distribuição do líquido na situação de uso do artigo sanitário. Em polímeros superabsorventes, os quais não podem manter uma estrutura de leito aberta para realizar transporte capilar em virtude de uma falta de estabilidade do gel, a separação das partículas umas das outras tem sido assegurada através de incrustação do polímero superabsorvente em uma de fibras. [008] Em construções de fraldas as quais são denominadas a próxima geração, existe menos material de fibra, ou potencialmente nenhum, na camada absorvente para auxiliar no transporte do líquido ou manutenção de uma estrutura aberta, permeável ao fluido. O polímero superabsorvente dessas construções de fraldas da próxima geração deve ter uma estabilidade suficientemente elevada no estado intumescido, geralmente denominada resistência do gel, de modo que o gel intumescido tem uma quantidade suficiente de espaços capilares através dos quais líquido pode ser transportado. [009] Para obter um polímero superabsorvente com elevada resistência de gel, o grau de reticulação do polímero pode ser aumenta- do, o que resulta, necessariamente, em uma redução na capacidade de intumescimento e na capacidade de retenção. Para obter as per-meabilidades aumentadas necessárias em artigos extremamente finos da próxima geração com um baixo teor de fibras, a técnica atual tem ensinado aumentar a quantidade de reticulação e ter maior resistência de gel obtida, tipicamente tendo um módulo de dilaceramento maior do que 9.500 dynes/cm2. Contudo, os valores de absorção e retenção dos polímeros superabsorventes são reduzidos para níveis indesejavel-mente baixos. É um objetivo importante da técnica da fabricação de polímeros superabsorventes desenvolver um polímero tendo uma elevada capacidade de absorção e retenção de líquido no estágio de reticulação após-superfície e propriedades de permeabilidade aumentada. Descobriu-se que, através de uso de novas modificações de superfície das partículas de SAP, resulta em maiores permeabilidades sem resistências de gel muito elevadas e os baixos valores de absorção indesejáveis, são obtidas. [0010] Portanto, é um objetivo da presente invenção proporcionar uma composição de polímero absorvente que exibe excelentes propriedades, tais como capacidades de manutenção de elevada permeabilidade ao líquido e retenção de líquido, mesmo quando o polímero su-perabsorvente é aumentado, em percentual em peso, baseado na estrutura absorvente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0011] A presente invenção inclui um polímero superabsorvente incluindo de cerca de 55 a cerca de 99,9 % em peso de monômeros contendo grupos ácidos insaturados polimerizáveis; de cerca de 0,001 a cerca de 5,0 % em peso de agente de reticulação interna; de cerca de 0,001 a cerca de 5,0 % em peso de agente de reticulação de superfície aplicado à superfície da partícula; de 0 a cerca de 5 % em peso de um modificador de penetração imediatamente antes, durante ou imediatamente após a etapa de reticulação de superfície; de 0 a cerca de 5 % em peso de um sal de metal multivalente sobre a superfície; de cerca de 0 a 2 % em peso de tensoativo sobre a superfície; e opcionalmente de cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso de um pó inorgânico insolúvel e de cerca de 0,01 a cerca de 5% em peso de um polímero termoplástico tendo uma temperatura de fusão de termoplástico, em que o polímero termoplástico é aplicado sobre a superfície da partícula coincidente com ou seguido por uma temperatura de pelo menos a temperatura de fusão de termoplástico ou maior, em que o polímero superabsorvente tem as características de capacidade de retenção centrífuga de cerca de 25 g/g ou mais; e uma permeabilidade no leito de gel II de cerca de 300 x 10'9 cm2 ou mais, ou alternativamente, uma permeabilidade no leito de gel I de cerca de 500 x 10'9 cm2 ou mais e um módulo de dilaceramento de menos do que cerca de 9500 dy-nes/cm2. [0012] Outras modalidades incluem, mas não estão limitadas a, um polímero superabsorvente de acordo com a presente invenção em que a GBP I é pelo menos cerca de [54000e'°18* + 100] x 10'9 cm2; ou a GBP I é pelo menos cerca de [54000e'°,175x +100] x 10'9 cm2 ; ou a GBP I é pelo menos cerca de [54000e'°17x + 100] x 10'9 cm2 ; ou em que a GBP I é pelo menos cerca de [54000e'°165x + 100] x 10~9 cm2. [0013] Além disso, a presente invenção é dirigida a composições absorventes ou artigos sanitários que podem conter os polímeros su-perabsorventes da presente invenção.

BREVE DESCRICÃO DOS DESENHOS [0014] A Fig. 1 é uma seção transversal do aparelho para conduzir um teste de permeabilidade; [0015] A Fig. 2 é uma seção tomada no plano da linha 2-2 da Fig.1; e [0016] A Fig. 3 é uma vista em elevação do aparelho para conduzir um teste de módulo de dilaceramento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0017] Um polímero superabsorvente adequado pode ser selecionado de materiais e polímeros naturais, biodegradáveis, sintéticos e modificados. O termo retículado, usado em referência ao polímero superabsorvente, se refere a qualquer meio para tornar, de modo eficaz, materiais normalmente solúveis em água substancial mente insolúveis em água, mas intumescíveis. Tais meios de reticulação podem incluir, por exemplo, entrelaçamento físico, domínios cristalinos, ligações cova lentes, complexos e associações iônicas, associações hidrofílicas, tal como ligação de hidrogênio, associações hidrofóbicas ou forças de Van der Waals. Polímeros superabsorventes incluem reticulação interna e reticulação de superfície. [0018] Em uma modalidade da presente invenção, o polímero superabsorvente é um polímero retículado compreendendo a) de cerca de 55 a cerca de 99,9 % em peso de monômeros contendo grupos á-cidos insaturados polimerizáveis; b) de cerca de 0,001 a cerca de 5,0 % em peso de agente de reticulação interna; c) de cerca de 0,001 a cerca de 5,0 % em peso de agente de reticulação de superfície aplicado à superfície da partícula; d) de 0 a cerca de 5 % em peso de um modificador de penetração aplicado à superfície da partícula imediatamente antes, durante ou imediatamente após a etapa de reticulação de superfície; e) de 0 a cerca de 5 % em peso de um sal de metal mul-tivalente sobre a superfícíe;f) opcionalmente de cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso de um pó inorgânico insolúvel, g) de cerca de 0 a cerca de 2% agente tensoativo sobre a superfície, e h) de cerca de 0,01 a 5% em peso de um polímero termoplástico tendo uma temperatura de fusão de termoplástico, em que o polímero termoplástico é aplicado sobre a superfície da partícula coincidente com ou seguido por uma temperatura de pelo menos a temperatura de fusão de termoplástico ou maior, em que o polímero superabsorvente tem um grau de neutralização de mais do que cerca de 25%; uma capacidade de retenção centrífuga de cerca de 25 g/g ou mais; e uma permeabilidade no leito de gel II de cerca de 20 Οχ 10'9 cm2 ou mais, ou alternativamente, uma permeabilidade no leito de gel I de cerca de 500 x 10'9 cm2 ou mais. [0019] Outras modalidades incluem, mas não estão limitadas a, um polímero superabsorvente de acordo com a presente invenção em que a GBP I é pelo menos cerca de [54000e'°,18x + 100] x 10'9 cm2; ou a GBP I é pelo menos cerca de [54000e'°,175x +100] x 10'9 cm2; ou a GBP I é pelo menos cerca de [54000e'°,17x + 100] x 10'9 cm2; ou em que a GBP I é pelo menos cerca de [54000e'°,165x + 100] x 10'9 cm2. O polímero superabsorvente da presente invenção é obtido através da polimerização inicial de cerca de 55 a cerca de 99,9 % em peso de monômeros contendo grupos ácidos insaturados polimerizáveis. Mo-nômeros adequados incluem aqueles contendo grupos carboxila, tais como ácido acrílico, ácido metacrílico ou ácido 2-acrilamido-2-metilpropano-sulfônico ou misturas desses monômeros são preferidas aqui. É preferível que pelo menos cerca de 50 % em peso e, mais preferivelmente, pelo menos cerca de 75 % em peso dos grupos ácidos sejam grupos carboxila. Os grupos ácidos são neutralizados até o ponto de pelo menos cerca de 25 moles %, isto é, os grupos ácidos estão, de preferência, presentes como sais de sódio, potássio ou amônio. [0020] O grau de neutralização é, de preferência, pelo menos cerca de 50 moles %. É preferido obter polímeros obtidos através de polimerização de ácido acrílico ou ácido metacrílico, os grupos carboxila dos quais são neutralizados até o ponto de 50-80 moles %, na presença de agentes de reticulação interna. [0021] Outros monômeros os quais podem ser usados para o preparo dos polímeros absorventes de acordo com a invenção são 0-40 % em peso de monômeros etilenicamente insaturados os quais podem ser copolimerizados com a) por exemplo, acrilamida, metacrilamida, hidróxietil acrilato, dimetilaminoalquil (met) -acrilato, (met)-acrilatos e-toxilados, dimetilaminopropilacrilamida ou cloreto de acrilamidopropil-trimetilamônio. Mais de 40 % em peso desses monômeros pode prejudicar a capacidade de intumescimento dos polímeros. [0022] O agente de reticulação interna tem pelo menos duas ligações duplas etilenicamente insaturadas ou uma ligação dupla etileni-camente insaturada e um grupo funcional o qual é reativo com grupos ácidos dos monômeros contendo grupo ácido insaturado polimerizável ou vários grupos funcionais os quais são reativos com grupos ácidos podem ser usados como o componente de reticulação interna e o qual está presente durante a polimerização dos monômeros contendo grupos ácidos insaturados polimerizáveis. [0023] Exemplos de agentes de reticulação interna incluem amidas insaturadas alifáticas, tais como metilenobisacril- ou -metacrilamida ou etilenobisacrilamida e, além disso, ésteres alifáticos de polióis ou poli-óis alcoxilados com ácidos etilenicamente insaturados, tais como di (met) acrilatos ou tri (met) acrilatos de butanodiol ou etileno glicol, poli-glicóis ou trimetilolpropano, ésteres de di- e triacrilato de trimetilolpro-pano os quais são, de preferência, oxialquilados, de preferência etoxi-lados, com 1 a 30 moles de óxido de alquileno, ésteres de acrilato e metacrilato de glicerol e pentaeritritol e de glicerol e pentaeritritol oxieti-lado com, de preferência, 1 a 30 moles de óxido de etileno e, além disso, compostos de alila, tais como alil (met) acrilato, alil (met) acrilato alcoxilado reagido com, de preferência, 1 a 30 moles de óxido de etileno, trialil cianurato, trialilisocianurato, dialil éster de ácido maleico, poli-alil ésteres, tetraalilóxietano, trialilamina, tetraaliletilenodiamina, dióis, polióis, hidróxi alil ou compostos de acrilato alil ésteres de ácido fosfó-rico ou ácido fosforoso e, além disso, monômeros os quais são capazes de reticulação, tais como compostos de N-metilol de amidas insa- turadas, tais como de metacrilamida ou acrilamida, e os éteres derivados dos mesmos. Agentes de reticulação iônicos, tal como sal de metais multivalentes, também podem ser empregados. [0024] Misturas dos agentes de reticulação mencionados também podem ser empregadas. O teor dos agentes de reticulação interna é de cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso e, de preferência, de cerca de 0,1 a cerca de 3.0 % em peso, baseado na quantidade total dos monômeros contendo grupos ácidos insaturados polimerizáveis. [0025] Os iniciadores usuais tais como, por exemplo, compostos azo ou peroxo, sistemas redox ou iniciadores de UV (sensibilizantes) e/ou radiação são usados para iniciar a polimerização de radical livre. [0026] Os polímeros absorventes têm a superfície reticulada após polimerização. Reticulação de superfície é qualquer processo que aumenta a densidade de reticulação da matriz polimérica na proximidade da superfície da partícula superabsorvente com relação à densidade de reticulação do interior da partícula. Os polímeros absorventes têm, tipicamente, a superfície reticulada através da adição do agente de reticulação de superfície. Agentes de reticulação de superfície preferidos incluem produtos químicos com um ou mais grupo funcionais, os quais são reativos com grupos pendentes das cadeias poliméricas, tipicamente os grupos ácidos. O teor do agente de reticulação de superfície é de cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso e, de preferência, de cerca de 0,1 a cerca de 3,0% em peso, baseado no peso do polímero seco. Uma etapa de aquecimento é preferida após a adição do agente de reticulação de superfície. [0027] Geralmente, a presente invenção inclui revestimento do polímero superabsorvente em partículas com um carbonato de alquileno, seguido por aquecimento para realizar a reticulação de superfície para melhorar a densidade de reticulação de superfície e as características de resistência de gel. Mais especificamente, o agente de reticulação de superfície é revestido sobre as partículas através de mistura do polímero com uma solução alcoólica aquosa do agente de reticulação de superfície de carbonato de alquileno. A quantidade de álcool é determinada pela solubilidade do carbonato de alquileno e é mantida tão baixa quanto possível por razoes técnicas, por exemplo, contra explosões. Álcoois adequados são metanol, etanol, butanol ou butil glicol, bem como misturas desses álcoois. O solvente preferido é água a qual é usada, tipicamente, em uma quantidade de 0,3 a 5,0% em peso, com relação a um polímero superabsorvente em partículas. Em alguns casos, o agente de reticulação de superfície de carbonato de alquileno é dissolvido em água, sem qualquer álcool. Também é possível aplicar o agente de reticulação de superfície de carbonato de alquileno como uma mistura em pó, por exemplo, com um material veículo inorgânico, tal como Si02, ou no estado de vapor através de sublimação do carbonato de alquileno. [0028] Para obter as propriedades de reticulação de superfície desejadas, o carbonato de alquileno tem de ser distribuído uniformemente sobre o polímero superabsorvente em partícula. Para essa finalidade, a mistura é realizada em misturadores adequados, tais como misturadores com leito fluidizado, misturadores com pá, misturadores com tambor giratório ou misturadores com tambor duplo. Também é possível realizar o revestimento do polímero superabsorvente em partículas durante uma das etapas de processo na produção do polímero superabsorvente em partículas. Um processo particularmente adequado para essa finalidade é o processo de polimerização em suspensão invertida. [0029] O tratamento térmico, o qual segue o tratamento de revestimento, é realizado como segue. Em geral, o tratamento térmico é em uma temperatura entre 100 e 300 *C. Contudo, se os carbonato de al-quilenos preferidos são usados, então, o tratamento térmico é em uma temperatura entre 150 e 250 Ό. A temperatura de tratamento depende do tempo de residência e do tipo de carbonato de alquileno. Em uma temperatura de 150 Ό, o tratamento térmico é realizado durante uma hora ou mais. Por outro lado, em uma temperatura de 250 Ό, uns poucos minutos, por exemplo, 0, 5 a 5 minutos, são suficientes para obter as propriedades de reticulação de superfície desejadas. O tratamento térmico pode ser realizado em secadores ou fornos convencionais. [0030] Embora partículas sejam usadas, à guisa de exemplo, como a forma física de polímeros superabsorventes, a invenção não está limitada a essa forma e é aplicável a outras formas, tais como fibras, espumas, filmes, glóbulos, hastes e semelhantes. [0031] Os polímeros absorventes de acordo com a invenção podem incluir de 0 a cerca de 5 % em peso de um modificador de penetração que é adicionado imediatamente antes, durante ou imediatamente após o agente de reticulação de superfície. Exemplos de modi-ficadores de penetração incluem compostos os quais alteram a profundidade de penetração de agentes para modificação de superfície nas partículas, fibra, filme, espuma ou glóbulos de polímero superab-sorvente através de alteração da viscosidade, tensão de superfície, caráter iônico ou adesão dos referidos agentes ou meio nos quais esses agentes são aplicados. Modificadores de penetração preferidos são polietileno glicóis, tetraetileno glicol dimetil éter, sais de metal mo-novalente, tensoativos, polímeros solúveis em água, resinas termo-plásticas ou misturas dos mesmos. [0032] Os polímeros absorventes de acordo com a invenção podem incluir de 0 a cerca de 5 % em peso de um sal de metal multiva-lente, baseado no peso da mistura, sobre a superfície do polímero. O sal de metal multivalente é, de preferência, solúvel em água. Exemplos de cátions de metal preferidos incluem os cátions de Al, Fe, Zr, Mg e Zn. De preferência, o cátion de metal tem uma valência de pelo menos +3, com Al sendo mais preferido. Exemplos de ânions preferidos no sal de metal multivalente incluem haletos, cloridratos, sulfatos, nitratos e acetatos, com cloretos, sulfatos, cloridratos e acetatos sendo preferidos, cloridratos e sulfatos sendo mais preferidos e sulfatos sendo os mais preferidos. Sulfato de alumínio é o sal de metal multivalente mais preferido e está prontamente comercialmente disponível. A forma preferida de sulfato de alumínio é sulfato de alumínio hidratado, de preferência sulfato de alumínio tendo de 12 a 14 moles de hidratação. Misturas de sal de metal multivalentes podem ser empregadas. [0033] O polímero e sal de metal multivalente são, adequadamente, misturados ou, de preferência, em solução, usando meios bem conhecidos por aqueles habilitados na técnica. Soluções aquosas são preferidas. Com mistura a seco, um aglutinante pode ser empregado em uma quantidade a qual é suficiente para assegurar que uma mistura substancialmente uniforme do sal e do polímero superabsorvente é mantida. O aglutinante pode ser água ou um composto orgânico não volátil tendo um ponto de ebulição de pelo menos 150 Ό. Exemplos de aglutinante incluem água, polióis, tal como propileno glicol, glicerina e (poli)etileno glicol). [0034] Os polímeros absorventes de acordo com a invenção podem compreender de cerca de 0,01 a cerca de 5 % em peso de um pó inorgânico insolúvel em água. Exemplos de pós inorgânicos insolúveis incluem dióxido de silício, ácido silícico, silicatos, dióxido de titânio, óxido de alumínio, óxido de magnésio, óxido de zinco, talco, fosfato de cálcio, argilas, terra diatomácea, zeólitos, bentonita, caulim, hidrotalci-ta, argilas ativadas, etc. O aditivo em pó inorgânico insolúvel pode ser um único composto ou uma mistura de compostos selecionados da lista acima. De todos esses exemplos, dióxido de silício não cristalino microscópico ou óxido de alumínio são preferidos. Ainda, um diâmetro de partícula preferido do pó inorgânico é de 1.000 ocm ou menor e, mais preferivelmente, 100 ocm ou menor. [0035] O polímero superabsorvente de acordo com a invenção pode também incluir a adição de 0 a cerca de 5 % em peso de um tenso-ativo às superfície das partículas de polímero. É preferido que esses sejam adicionados imediatamente antes, durante ou imediatamente após a etapa de reticulação de superfície. [0036] Exemplos de tais tensoativos incluem agentes tensoativos aniônicos, não-iônicos, catiônicos e anfotéricos, tais como sais de ácido graxo, coco aminas e amidas e seus sais, sais de alquil éster sulfú-rico, sais de ácido alquilbenzeno sulfônico, dialquil sulfo-succinato, sal de alquil fosfato e sal de polioxietileno alquil sulfato; polioxietileno alquil éter, polioxietileno alquil fenol éter, éster de ácido graxo de polioxietileno, éster de ácido graxo de sorbitan, éster de ácido graxo de po-lioxi sorbitan, polioxietileno alquilamina, ésteres de ácido graxo polímero em blocos de oxietileno-oxipropileno; sais de alquil amina, sais de amônio quaternário; e óxido de lauril dimetilamina. Contudo, não é necessário restringir o tensoativo àqueles mencionados acima. Tais tensoativos podem ser usados individualmente ou em combinação. [0037] Os polímeros superabsorventes podem também incluir de 0 a cerca de 30% em peso de polímeros solúveis em água, tais como acetato de polivinila parcial ou totalmente hidrolisado, polivinilpirrolido-na, amido ou derivados de amido, poliglicóis ou ácidos poliacrílicos, de preferência na forma polimerizada. O peso molecular desses polímeros não é crítico, na medida em que eles sejam solúveis em água. Polímeros solúveis em água preferidos são amido e álcool polivinílico. O teor preferido de tais polímeros solúveis em água no polímero absorvente de acordo com a invenção é de 0-30 % em peso, de preferência 0-5 % em peso, baseado na quantidade total de componentes a) a d). Os polímeros solúveis em água, de preferência polímeros sintéticos, tal como álcool polivinílico, também podem servir como uma base de enxerto para os monômeros a serem polimerizados. [0038] O polímero superabsorvente da presente invenção inclui de cerca de 0,01 a 5% em peso de um polímero termoplástico tendo uma temperatura de fusão de termoplástico, em que o polímero termoplástico é aplicado sobre a superfície da partícula coincidente com ou seguido por uma temperatura em torno da temperatura de fusão de termoplástico. O polímero termoplástico é, de preferência, um polímero que pode estar em um estado sólido ou em emulsão. Polímeros ter-moplásticos típicos adequados para a presente invenção podem incluir, mas não estão limitados a, poliolefina, polietileno, poliéster, poliami-da, poliuretano, estireno, polibutadieno, polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), copolímero de etileno/ácido acrílico (EAA), copolímero de etileno/alquil metacrilato (EMA), polipropileno (PP), copolímero de etileno/acetato de vinila (EVA) e misturas de todas as famílias de polio-lefinas, tais como misturas de PP, EVA, EMA, EEA, EBA, HDPE, MD-PE, LDPE, LLDPE e/ou VLDPE, podem também ser vantajosamente empregadas. [0039] O termo "poliolefina", conforme usado aqui inclui, de modo geral, mas não está limitado a, materiais tais como polietileno, copolímero de etileno/acetato de vinila e semelhantes, os homopolímeros, copolímeros, terpolímeros, etc. dos mesmos e misturas e modificações dos mesmos. O termo "poliolefina" incluirá todas as possíveis estruturas da mesma, as quais incluem, mas não estão limitadas, às simetrias isotática, sinodiotática e aleatória. Copolímeros incluem copolímeros aleatórios e em blocos. Copolímero de etileno/ácido acrílico EAA, poliéster e EVA são polímeros termoplásticos preferidos para uso na presente invenção. Todavia, misturas de todas as famílias de poliolefinas, tais como misturas de PP, EVA, EMA, EEA, EBA, HDPE, MDPE, LDPE, LLDPE e/ou VLDPE, também podem ser, vantajosamente, empre- gadas. [0040] Algumas vezes, é desejável empregar aditivos de superfície que desempenham vários papéis durante modificação de superfícies. Por exemplo, um único aditivo pode ser um tensoativo, um modificador de viscosidade e reagir em cadeias poliméricas reticuladas. [0041] Os polímeros superabsorventes também podem incluir de 0 a cerca de 2,0 % em peso de agentes anti-poeira, tais como agentes anti-poeira hidrofílicos e hidrofóbicos, tais como aqueles descritos nas Patentes U.S. 6.090. 875 e 5.994.440 também podem ser empregados no processo da invenção. [0042] Outros aditivos dos polímeros superabsorventes de acordo com a invenção podem ser opcionalmente empregados, tais como substâncias de ligação a odor, tais como ciclodextrinas, zeólitos, sais inorgânicos ou orgânicos e materiais similares; aditivos anti-formação de grumos, agentes para modificação de fluxo e semelhantes. [0043] Os polímeros de acordo com a invenção são, de preferência, preparados através de dois métodos. Os polímeros podem ser preparados contínua ou descontinuamente de uma maneira industrial em larga escala através dos processos conhecidos mencionados acima, após reticulação de acordo com a invenção ter sido realizada. [0044] De acordo com o primeiro método, os monômeros parcialmente neutralizados, de preferência ácido acrílico, são convertidos em um gel através de polimerização de radical livre em solução aquosa na presença de agentes de reticulação e opcionalmente outros componentes e o gel é triturado, seco, moído e peneirado em um tamanho de partícula desejado. Essa polimerização em solução pode ser realizada contínua ou descontinuamente. [0045] Polimerização em suspensão e emulsão invertida pode também ser usada para o preparo dos produtos de acordo com a invenção. De acordo com esses processos, uma solução aquosa de monômeros parcialmente neutralizada, de preferência ácido acrílico, é dispersa em um solvente orgânico hidrofóbico com o auxílio dos colói-des e/ou emulsificantes protetores e a polimerização é iniciada através de iniciadores de radical livre. Os agentes de reticulação interna são dissolvidos na solução de monômero e são medidos junto com essa ou são adicionados separadamente e, opcionalmente, durante a polimerização. A adição de um polímero solúvel em água d) como a base de enxerto opcionalmente ocorre via a solução de monômero ou através de introdução direta na fase oleosa. A água é, então, removida azeotropicamente da mistura e o polímero é filtrado e opcionalmente seco. Reticulação interna pode ser realizada através de polimerização em um agente de reticulação polifuncional dissolvido na solução de monômero e/ou através de reação de agentes de reticulação adequados com grupos funcionais do polímero durante as etapas de polimerização. [0046] Em uma modalidade, o polímero superabsorvente é usado na forma de partículas distintas. Partículas de polímero superabsorvente podem ser de qualquer formato adequado, por exemplo, espiral ou semi-espiral, cúbico, semelhante à haste, poliédrica, etc. Formatos de partícula tendo uma proporção de maior dimensão/menor dimensão maior, tais como agulhas, flocos ou fibras, também são considerados para uso aqui. Conglomerados de partículas de polímeros superabsor-ventes também podem ser usados. [0047] Um pré-produto superabsorvente, conforme usado aqui, é produzido através de repetição de todas as etapas ou fabricação de um superabsorvente até e incluindo secagem do material e trituração espessa em um triturador e remoção de partículas maiores do que 850 mícrons e menores do que 150 mícrons. [0048] O pré-produto superabsorvente pode ser misturado de modo substancialmente homogêneo sob condições ambiente junto com o polímero termoplástico, pó inorgânico e sal de metal multivalente, bem como outros aditivos, através de um misturador, tal como um misturador de cimento, misturador com parafuso, lâmina Sigma, misturador de fluidização ou um misturador com tambor giratório. Um tipo de misturador é um misturador de concreto Red Lion modelo 'BigCat, tipo B disponível da Home Depot. O tempo para mistura é cerca de 20 minutos. O tempo de mistura em um misturador de fluidização rápido pode ser reduzido para menos de um minuto. O produto misturado homogêneo é, então, alimentado a um secador com pá em que o produto misturado é aquecido e ainda misturado. Em particular, o produto misturado é aquecido para uma temperatura de cerca de 150 Ό a cerca de 225 Ό, de preferência de cerca de 170 Ό a cerca d e 200 Ό. O tempo de residência para o produto misturado no secador com pá aquecido é de cerca de 10 a cerca de 60 minutos. O tempo de residência requerido dependerá das propriedades desejadas do polímero superabsor-vente. [0049] O polímero superabsorvente da presente invenção tem determinadas características, ou propriedades, conforme medido pelos valores de Permeabilidade no leito de gel (GBP), Capacidade de retenção centrífuga (CRC) e Pó. O Teste de Permeabilidade no leito de gel (GBP) é uma medição da permeabilidade de um leito intumescido de material superabsorvente em cm2 (por exemplo, separado da estrutura absorvente) sob uma pressão de confinação, após aquilo que é comumente referido como condições de "intumescimento livre". O termo "intumescimento livre" significa que o material superabsorvente é deixado intumescer sem uma carga de restrição de intumescimento quando de absorção da solução de teste, conforme será descrito. [0050] O teste de Capacidade de retenção centrífuga (CRC) mede a capacidade do material superabsorvente de reter líquido no mesmo após ser saturado e submetido à centrifugação sob condições contro- ladas. A capacidade de retenção é estabelecida como gramas de líquido retidos por peso em gramas da amostra (g/g). [0051] Conforme mostrado no Gráfico 1, o gráfico mostra uma relação entre a permeabilidade no leito de gel e a capacidade de retenção centrífuga. Os produtos de acordo com a invenção com essa combinação uniforme de propriedades de valores muito altos de GBP, elevada CRC sem um módulo de dilaceramento indesejavelmente alto obtido através de reticulação podem ser preparados sem o uso de substâncias toxicologicamente inaceitáveis. [0052] Os polímeros de acordo com a invenção podem ser empregados em muitos produtos, incluindo lenços sanitários, fraldas ou em curativos para ferimentos, eles têm a propriedades de absorver rapidamente grandes quantidades de sangue menstruai, urina ou outros fluidos corporais. Uma vez que os agentes de acordo com a invenção retêm os líquidos absorvidos mesmo sob pressão e são capazes, adicionalmente, de distribuir mais líquido dentro da construção no estado intumescido, eles são, mais preferivelmente, empregados em maiores concentrações, com relação ao material de fibra hidrofílico tal como, por exemplo, felpa, do que era possível até o momento. Eles são também adequados para uso como uma supercamada absorvente homogênea sem conter felpa dentro da construção da fralda, como um resultado do qual fraldas particularmente finas são possíveis. Os polímeros são, além disso, adequados para uso em artigos de higiene (produtos para incontinência) para adultos. [0053] O preparo de laminados, no sentido mais amplo, e de estruturas extrudadas e co-extrudadas, ligadas a úmido e a seco, bem como subseqüentemente ligadas, é possível como processos de preparo adicionais. Uma combinação desses processos uns com os outros também é possível. [0054] Os polímeros de acordo com a invenção são também em- pregados em artigos absorventes que são adequados para outros u-sos. Em particular, os polímeros da presente invenção podem ser usados em composições absorventes para absorventes de água ou líquidos aquosos, de preferência em construções para absorção de fluidos corporais, em estruturas semelhantes a uma folha de espuma e sem espuma, em materiais para embalagem, em construções para crescimento de plantas, como agentes para melhoro do solo ou como veículos para compostos ativos. Para isso, eles são processados como uma trama através de mistura com papel ou felpa ou fibras sintéticas ou através de distribuição dos polímeros superabsorventes entre substratos de papel, felpa ou têxteis não-tecidos através de processamento em materiais veículo. [0055] Eles são ainda adequados para uso em composições absorventes, tais como curativos para ferimentos, embalagem, absorventes agrícolas, bandejas para alimentos e almofadas e semelhantes. [0056] Surpreendentemente, os polímeros superabsorventes de acordo com a invenção mostram um aperfeiçoamento na permeabilidade, isto é, um aperfeiçoamento no transporte de líquido no estado intumescido, ao mesmo tempo em que mantém elevada capacidade de absorção e capacidade de retenção. Métodos de Teste Permeabilidade no leito de oel [0057] Conforme usado aqui, existem dois testes usados para medir a Permeabilidade no leito de gel, Permeabilidade no leito de gel I (GBPI) e Permeabilidade no leito de gel II (GBPII). O teste de permeabilidade no leito de gel I (GBPI) determina a permeabilidade de um leito intumescido de polímero superabsorvente sob aquilo que é comu-mente referido como condições de "intumescimento livre". O termo "in-tumescimento livre" significa que o polímero superabsorvente é deixado intumescer sem uma carga de restrição de intumescimento quando de absorção da solução de teste, conforme será descrito. Uma aparelho adequado para conduzir um teste de permeabilidade é mostrado nas Figs.1 e 2 e indicado de modo geral como 28. O aparelho de teste 28 compreende um recipiente para amostra geralmente indicado em 30 e um pistão, geralmente indicado em 36. O pistão 36 compreende um eixo LEXAN cilíndrico 38 tendo um orifício cilíndrico concêntrico 40 perfurado abaixo do eixo longitudinal do eixo. Ambas as extremidades do eixo 38 são usinadas para proporcionar extremidades superior e inferior, respectivamente, designadas 42, 46. Um peso, indicado como 48, repousa sobre uma extremidade 42 e tem um orifício cilíndrico 48a perfurado através de pelo menos uma parte de seu centro. [0058] Uma cabeça de pistão circular 50 está posicionada sobre a outra extremidade 46 e é guarnecida com um anel interno concêntrico com sete orifícios 60, cada um tendo um diâmetro de cerca de 0,95 cm e um anel externo concêntrico com catorze orifícios 54, também cada um tendo um diâmetro de cerca de 0,25 cm. Os orifícios 54, 60 são perfurados por cima da cabeça do pistão 50. A cabeça 50 também tem um orifício cilindro 62 perfurado no centro da mesma para receber a extremidade 46 do eixo 38. O fundo da cabeça do pistão 50 também pode ser coberta com uma tela de aço inoxidável de 400 mesh biaxi-almente estirada 64. [0059] O recipiente para amostra 30 compreende um cilindro 34 e uma tela de aço inoxidável de 100 mesh 66 que é biaxialmente estirada e presa à extremidade inferior do cilindro. Uma amostra de polímero superabsorvente, conforme indicado como 68 na Fig. 1, é suportada sobre a tela 66 dentro do cilindro 34 durante testagem. [0060] O cilindro 34 pode ser perfurado a partir de uma haste LEXAN transparente de material equivalente ou ele pode ser cortado de uma tubulação LEXAN ou material equivalente e tem um diâmetro interno de cerca de 6 cm (por exemplo, uma área seccional transversal de cerca de 28, 27 cm2), uma espessura de parede de cerca de 0,5 cm e uma altura de aproximadamente 5 cm. Orifícios de drenagem (não mostrados) são formados na parede lateral do cilindro 34 em uma altura de aproximadamente 4,0 cm acima da tela 66 para permitir que líquido drene do cilindro para, desse modo, manter um nível de fluido no recipiente para amostra a aproximadamente 4,0 cm acima da tela 66. A cabeça do pistão 50 é usinada de uma haste LEXAN ou material e-quivalente e tem uma altura de aproximadamente 16 mm e um diâmetro de modo que ela se encaixa dentro do cilindro 34 com folga mínima de parede, mas ainda desliza livremente. O eixo 38 é usinado de uma haste LEXAN ou material equivalente e tem um diâmetro externo de cerca de 2,22 cm e um diâmetro interno de cerca de 0,64 cm. [0061] A extremidade do eixo superior 42 tem aproximadamente 2,54 cm de comprimento e aproximadamente 1,58 cm de diâmetro, formando um anel anular 47 para suportar o peso 48. O peso anular 48 tem um diâmetro interno de cerca de 1,59 cm, de modo que ele desliza sobre a extremidade superior 42 do eixo 38 e repousa sobre o anel anular 47 formado do mesmo. O peso anular 48 pode ser feito de aço inoxidável ou de outros materiais adequados resistentes à corrosão na presença de uma solução de teste, a qual é solução de cloreto de sódio a 0,9 por cento em peso em água destilada. O peso combinado do pistão 36 e do peso anular 48 é igual a aproximadamente 596 gramas (g), o que corresponde a uma pressão aplicada à amostra de estrutura absorvente 68 de cerca de 0,3 libras por polegada quadrada (psi) ou cerca de 20,7gramas/cm2, sobre uma área da amostra de cerca de 28,27 cm2. [0062] Quando a solução de teste flui através do aparelho de teste durante a testagem conforme descrito abaixo, o recipiente para amostra 30 geralmente repousa sobre uma tela de suporte de aço inoxidável rígida de 16 mesh (não mostrada). Alternativamente, o recipiente para amostra 30 pode repousar sobre um anel de suporte (não mostrado) com uma dimensão substancialmente igual ao cilindro 34, de modo que o anel de suporte não restringe o fluxo do fundo do recipiente. [0063] Para conduzir o teste de permeabilidade no leito de gel I sob condições de "intumescimento livre", o pistão 36, com o peso 48 assentado no mesmo, é colocado em um recipiente para amostra vazio 30 e a altura do fundo do peso 48 na parte de cima do cilindro 34 é medida usando um calibrador de calibre adequado preciso a 0,01 mm. É importante medir a altura de cada recipiente para amostra 30 vazio e um guia de manutenção do pistão 36 e peso 48 é usado quando de uso de múltiplos aparelhos de teste. O mesmo pistão 36 e peso 48 deverão ser usados para medição quando a amostra de polímero supe-rabsorvente 68 é água intumescida após saturação. [0064] A amostra a ser testada é preparada de partículas de material superabsorventes quais são pré-selecionadas através de uma tela de 30 mesh U.S. padrão e retidas sobre uma tela de 50 mesh U.S. padrão. Como um resultado, a amostra de teste compreende partículas com um tamanho de cerca de 300 a cerca de 600 mícrons. As partículas podem ser pré-selecionadas manual ou automaticamente. Aproximadamente 0,9 gramas de amostra são colocados no recipiente para amostra 30 e o recipiente, sem o pistão 36 e o peso 48 no mesmo, é, então, submerso na solução de teste durante um período de tempo de cerca de 60 minutos para saturar a amostra e permitir que a amostra intumesça livre de qualquer carga de restrição. [0065] Ao final desse período, o conjunto de pistão 36 e o peso 48 é colocado sobre a amostra saturada 68 no recipiente para amostra 30 e, então, o recipiente para amostra 30, pistão 36, peso 48 e amostra 68 são removidos da solução. A espessura da amostra saturada 68 é determinada novamente através de medição da altura a partir do fundo do peso 48 até a ponta do cilindro 34, usando o mesmo calibrador ou calibre usados anteriormente, contanto que o ponto zero esteja inalterado desde a medição da altura inicial. A medição de altura obtida da medição do recipiente para amostra vazio 30, pistão 36 e peso 48 é subtraída da medição de altura obtida após saturação da amostra 68. O valor resultante é a espessura ou altura "H" da amostra intumescida. [0066] A medição de permeabilidade é iniciada através de distribuição da solução de teste no recipiente para amostra 30 com a amostra saturada 68, pistão 36 e peso 48 dentro. A taxa de fluxo da solução de teste no recipiente é ajustada para manter uma altura de fluido de cerca de 4,0 cm acima do fundo do recipiente para amostra. A quantidade de solução que passa através da amostra 68 versus o tempo é medida gravimetricamente. Pontos de dado são coletados a cada segundo durante pelo menos vinte segundos, uma vez que o nível de fluido tenha sido estabilizado e mantido em torno de 4,0 cm de altura. A taxa de fluxo Q através da amostra intumescida 68 é determinada em unidades de gramas/segundo (g/g) através de uma adaptação linear pelo menos quadrada de fluido que passa através da amostra 68 (em gramas) versus o tempo (em segundos). [0067] A permeabilidade em cm2 é obtida através da seguinte e-quação: K = [Q*H*Mu]/ [A*Rho*P] [0068] onde K = Permeabilidade (cm2), Q = taxa de fluxo (g/taxa), H = altura da amostra (cm), Mu = viscosidade do líquido (poise) (aproximadamente um centipoise para a solução de teste usada com o Teste), A = área seccional transversal para fluxo de líquido (cm2), Rho = densidade do líquido (g/cm3) para a solução de teste usada com esse teste e P = pressão hidrostática (dynes/cm2) (normalmente, aproximadamente 3,923 dynes/cm2). A pressão hidrostática é calculada a partir de: Ρ = Rho*g*h [0069] onde Rho = densidade do líquido (g/cm2), g = aceleração gravitacional, nominal mente 981 cm/seg2 e h = altura de fluido. Por exemplo, 4.0 cm para o teste de Permeabilidade descrito aqui. [0070] No mínimo três amostras são testadas e a média dos resultados é calculada para determinar a permeabilidade no leito de gel da amostra. As amostras são testadas a 231 graus Celsius em uma umidade relativa de 50 ± 2 por cento. [0071] O teste de Permeabilidade no leito de gel II (GBPII) é o mesmo conforme o GBP I, exceto quanto às seguintes diferenças. Uma diferença é quanto ao comprimento do cilindro 34. Na GBP I, a altura do fluido é de 4 cm e na GBP II é de 7,8 cm. O cilindro na GBP II tem 10 cm de altura. Além disso, na GBP II, três orifícios de descarga estão presentes e centrados a 7,8 cm acima da tela. Esses orifícios estão 120° de distância com relação ao diâmetro do cilindro, com o orifício de entrada de solução salina estando 1,2 cm (centrado) acima do ponto mediano entre os orifícios de descarga. Além disso, os valores de GBP I podem ser calculados a partir de medições da GBP II como segue: [0072] GBP I calc. é aproximadamente igual a 1,5 x GBP II Teste de Capacidade de retenção centrífuga [0073] O teste de Capacidade de retenção centrífuga (CRC) mede a capacidade do polímero superabsorvente se reter líquido após ser saturado e submetido à centrifugação sob condições controladas. A capacidade de retenção resultante é estabelecida como gramas de líquido retido por peso em gramas da amostra (g/g). A amostra a ser testada é preparada a partir de partículas as quais são pré-selecionadas através de uma tela de 30 mesh U.S. padrão e retidas sobre uma tela de 50 mesh U.S. padrão. Como um resultado, a amostra de polímero superabsorvente compreende partículas com um ta- manho na faixa de cerca de 300 a cerca de 600 mícrons. As partículas podem ser pré-selecionadas manual ou automaticamente. [0074] A capacidade de retenção é medida colocando cerca de 0,2 gramas da amostra de polímero superabsorvente pré-selecionada em um saco permeável à água que conterá a amostra ao mesmo tempo em que se permite que uma solução de teste (cloreto de sódio a 0,9 por cento em peso em água destilada) seja livremente absorvida pela amostra. Um material para saco de chá vedável termicamente, tal como disponível da Dexter Corporation of Windsor Locks, Connecticut, U. S. A., com a designação de modelo 1234T Heat Sealable Filter Paper, funciona bem para a maioria das aplicações. O saco é formado dobrando uma amostra de 5 polegadas por 3 polegadas do material para saco ao meio e vedando termicamente as duas bordas abertas para formar uma bolsa retangular de 2,5 polegadas por 3 polegadas. As vedações térmicas terão cerca de 0,25 polegadas dentro da borda do material. Após o que, a amostra é colocada na bolsa, a borda aberta restante da bolsa é também vedada termicamente. Sacos vazios também são feitos para servir como controles. Três amostras são preparadas para cada polímero superabsorvente a ser testado. [0075] Os sacos vedados são colocados submersos em uma panela ou na solução de teste a 23 Ό, tendo certeza de que os sacos são mantidos embaixo até que eles estejam completamente umedeci-dos. Após umedecimento, as amostras permanecem em solução durante cerca de 30 minutos, tempo no qual elas são removidas da solução e temporariamente depositadas sobre uma superfície plana não absorvente. [0076] Os sacos úmidos são, então, colocados no cesto de uma centrífuga adequada capaz de submeter as amostras a uma força-g de cerca de 350. Uma centrífuga adequada é uma Clay Adams Dynac II, modelo #0103, tendo um cesto de coleta de água, um calibrador de rpm digital e um cesto de drenagem usinado adaptado para conter e drenar as amostras do saco plano. Onde múltiplas amostras são centrifugadas, as amostras devem ser colocadas em posições opostas dentro da centrífuga para equilibrar o cesto quando de centrífugação. Os sacos (incluindo os sacos úmidos vazios) são centrifugados em torno de 1.600 rpm (por exemplo, para obter uma força-g alvo de cerca de 350) durante 3 minutos. Os sacos são removidos e pesados, com os sacos vazios (controles) sendo pesados primeiro, seguido pelos sacos contendo as amostras de polímero superabsorvente. A quantidade de solução retida pela amostra de polímero superabsorvente, levando-se em conta a solução retida pelo saco em si, é a capacidade de retenção centrífuga (CRC) do polímero superabsorvente, expressa como gramas de fluido por grama de polímero superabsorvente. Mais particularmente, a capacidade de retenção é determinada como: amostra/saco a dós centrífuga - saco vazio após centrífuga - peso da amostra seca peso da amostra seca [0077] As três amostras são testadas e a média dos resultados calculada para determinar a capacidade de retenção (CRC) do polímero superabsorvente. [0078] O polímero superabsorvente também tem, adequadamente, uma permeabilidade no leito de gel (GBP), conforme determinado pelo teste de Permeabilidade no leito de gel descrito anteriormente de pelo menos [54000e"°18x + 75] x 10'9 cm2, onde x é o valor numérico da capacidade de retenção centrífuga; de preferência a GBP é pelo menos cerca de [54000e'°175íí + 100] x 10'9 cm2 e, mais preferivelmente, a GBP é de pelo menos cerca de [54000e'°‘17x + 100] x 10'9 cm2e, ainda mais preferivelmente, a GBP é de pelo menos cerca de [54000e'°165x +100] x 10'9 cm2.

Teste de resistência do qel/Módulo de dilaceramento [0079] O teste do Módulo de dilaceramento mede a resistência de gel ou tendência de formação de gel do material superabsorvente. O módulo de dilaceramento é medido usando um Rank Brothers Pulse Shearometer, mostrado na Fig. 3 e geralmente referido como 70, que compreende uma placa inferior circular 72 sobre a qual o polímero superabsorvente intumescido é colocado. Para esse caso, referência é feita ao manual de operação "The Simple Solution a Shear Modulus Measurements" para o Rank Pulse Shearometer. O instrumento é construído de uma forma tal que uma onda de cisalhamento torsional pode ser propagada entre um par de discos paralelos 72 e 74. Cada disco é montado sobre um transdutor piezelétrico: um sendo usado para iniciar a onda de cisalhamento, o outro para detectar a chegada dessa onda um breve momento depois. A separação dos discos pode ser variada por meio de um ajuste de parafuso e, então, medida com um calibrador de canal. O tempo de propagação da onda de cisalhamento é medida para cada separação fornecida aos discos. Então, é possível determinar a velocidade da onda a partir do declínio de um gráfico do tempo de propagação plotado contra a separação dos discos. Um valor de módulo de dilaceramento pode, então, ser calculado a partir da aproximação: G = pM2 [0080] em que G é o módulo de dilaceramento em Nm'2; pé a densidade da amostra de polímero superabsorvente em kg.m'3 e V é a velocidade de propagação da onda em ms'1. [0081] A amostra que está sendo testada é intumescida em seu volume de gel em uma urina sintética. Urina sintética livre em excesso é removida da amostra secando com dois papéis toalha durante exatamente um minuto. [0082] O módulo de dilaceramento (G') da amostra superabsorvente é calculado a partir da seguinte fórmula: [0083] G' = Densidade x (velocidade da onda de cisalhamento) x (velocidade da onda de cisalhamento) [0084] A elasticidade do material pode ser relacionada à velocidade da onda da seguinte maneira. Para uma passagem de uma onda de cisalhamento através do polímero superabsorvente, o componente de armazenamento do módulo dinâmico (a elasticidade) G', pode ser representada pela seguinte equação: G' = [V2p(1-n2)]/(1+n2)2 [0085] em que V é a velocidade de propagação da luz, pé a densidade do polímero superabsorvente; e n é a proporção do comprimento de onda em uma profundidade de umedecimento crítica. Medições do módulo de dilaceramento podem ser obtidas através de grupos de consulta, tais como o Bristol Colloid Center, University of Bristol, Bris-tol, Reino Unido. Além disso, Rank Shearometers são oferecidos na Internet. [0086] O preparo para realização do teste de módulo de dilaceramento inclui preparo de uma urina sintética a qual é feita de 1% de Tri-ton X-100 aquoso, 7,50 g; cloreto de sódio, 30,00g ; CaCI2 anídrico, 0,68 g ;MgCI26H20, 1,80 g ; e água Dl, 3000,0 g. [0087] Cerca de 90 g de urina sintética são colocados em 3 béque-res largos. Então, cerca de 3,00 g de SPA são colocados em panelas de pesagem de alumínio. O SAP é adicionado a um primeiro béquer de urina sintética em agitação e a marcação do tempo começa. Cada amostra é deixada intumescer até seu valor de equilíbrio, tipicamente durante cerca de 30 minutos. Cada amostra foi agitada para assegurar uma distribuição uniforme de fluido. Uma espátula de metal larga foi usada para remover o polímero superabsorvente hidratado dos béque-res e dispersar uniformemente sobre 2 Wipe Alls L20 Kimtowels®, disponível da Kimberly-Clark, as quais são dobradas ao meio e empilhadas. As amostras de polímero superabsorvente são secas durante e- xatamente 60 segundos sobre as Wipe Alls. A espátula é usada para dispersar o polímero sobre o papel toalha a tolha, apertando apenas levemente o polímero sobre a toalha. Nenhuma força é aplicada além daquela requerida para distribuir o polímero. O polímero é raspado com a espátula e retornado para o béquer após 60 segundos. O bé-quer é coberto com uma folha ou filme até que a amostra seja medida. [0088] Os módulos de cisalhamento das amostras são medidos dentro de uma hora de prepare da amostra. A amostra é transferida para o tubo de um shearometer e colocada sobre o disco inferior 72, enchendo o tubo do shearometer até uma altura de pelo menos 18 mm acima do disco inferior. O conjunto de disco superior 74 lentamente abaixado ate que o disco superior esteja exatamente a uma distância de 12 mm do disco inferior. O módulo de dilaceramento G' é medido e registrado através de medição do tempo requerido para que a onda torsional passe através do SAP em distâncias da placa de 12 mm a 6 mm, medidas em incrementos de 1 mm de diminuição. O plotagem de declínio do tempo linear à distância de separação dos discos proporciona a velocidade da onda de dilaceramento usada para calcular o módulo de dilaceramento, G'.

Valores de Poeira [0089] Conforme usado aqui, os valores de poeira são medidos em uma Dustview Unit disponível da Palas GmbH da Alemanha. O e-quipamento Palas é encontrado em http://www. pa-las.de/engl/produkte/part.htm. Tudo que é requerido do operador é uma carga de 30 gramas de poeira de teste ou produto SAP no funil e empurrar um botão. A Dustview Unit analise a amostra e emite um relatório. Os valores de poeira deverão ser cerca de 10 ou menos e, de preferência, cerca de 4 ou menos.

EXEMPLOS [0090] Os exemplos a seguir são proporcionados para ilustrar a invenção e não limitar o escopo das reivindicações. A menos que de outro modo estabelecido, todas as partes e percentuais são em peso. [0091] Os Exemplos 1-31 do Pedido de Patente US número de série 10/424.195, depositado em 25 de Abril de 2003 são incorporados em sua totalidade no presente pedido.

Gráfico 1. Relação de Permeabilidade no leito de gel I e Capacidade de retenção centrífuga.

Legenda: SAP da invenção; SAP da técnica existente [0092] Conforme pode ser observado no Gráfico 1, a relação típica entre a retenção, quando medida como a capacidade de retenção centrifuga, e a permeabilidade, quando medida como GBP I, pode ser descrita aproximadamente pela GBP I = 54000e'°2275x, onde x = CRC. Permeabilidades maiores do que 500 x 10'9 cm2 são obtidas apenas em baixos valores de retenção, isto é, CRCs de menos do que cerca de 25 g/g. Na presente invenção, o Gráfico 1 mostra que uma relação totalmente diferente existe entre a capacidade de retenção centrífuga e a permeabilidade, quando medida como GBP I. [0093] O Gráfico 1 mostra uma permeabilidade muito maior em tais valores maiores de CRC. A permeabilidade é, freqüentemente, duas vezes, três vezes ou mesmo quarto vezes aquela que foi mostrada na técnica anterior.

Exemplo 1. Pré-produto de SAP [0094] Em um vaso de reação com fundo redondo isolado, 1866,7 g de NaOH a 50% foram adicionado a 3090,26 g de água destilada e esfriado para 25 Ό. 800 g de ácido acrílico foram, então, adicionados para causticar a solução e a solução novamente esfriada para 25 Ό. Uma segunda solução de 1600 g de ácido acrílico contendo 120 g de monometacrilato de metoxipolietilenoglicol (750) a 50% em peso em ácido acrílico e 14,4 g de tri metiloi propanotriacri lato com 3 moles de etoxílação foram adicionados à primeira solução, seguido por resfriamento para 15 Ό, a adição de 14,4 g de hidróximono alil éter com 10 moles de etoxílação e resfriamento adicional para 5 *C, tudo enquanto se agitava. A solução de manômeros foi, então, polimerizada com uma mistura de 100 ppm de peróxído de hidrogênio, 200 ppm de dihidroclo-reto de azo-bis-(2-amidino-propeno), 200 ppm de perssulfato de sódio e 40 ppm de ácido ascórbico (todas soluções aquosas) sob condições adi-abáticas e mantidos próximo da Jmax durante 25 minutos, O gel resultante foi picado e extrudado com um extrusor comercial Hobarth 4M6, seguido por secagem em um forno com ar forçado Procter & Schwartz Modelo 062 a 175 durante 10 minutos, com um fluxo superior e 6 minutos com um fluxo inferior de ar em uma bandeja de metal perfurada de 20 polegadas X 40 polegadas para um nível de umidade fnal no produto de menos do que 5 % em peso. O material seco foi triturado em um triturador Pro-deva Modelo 315-S, esmagado em um laminador com três estágios MPI 666-F e peneirado em um Minox MTS600DS3V para remover partículas maiores do que 850 mícrons e menores do que 150 mícrons.

Exemplo Comparativo 1e Exemplos 2 a 4 [0095] De acordo com a Tabela 3 para o Exemplo Comparativo 1 e Exemplos 2 a 4, 225 g do pré-produto foram misturados em condições ambiente com quantidades de uma emulsão a 25% de sal de copolí-mero de etileno/ácido acrílico conforme mostrado na Tabela 1. Em par- ticular, o pré-produto foi fluidizado. Uma solução de pulverização foi preparada contendo carbonato de etileno (EC), EAA e água de acordo com as quantidades fornecidas na Tabela 1, A solução de pulverização foi pulverizada sobre o pré-produto fluidizado. Então, 0,9 gramas de sílica fumegada (Aerosil 200) foram adicionados ao pré-produto. A mistura total foi fluidizada durante cerca de 1 minuto. Quatro discos de cristalização foram pré-aquecidos em um forno de convecção a ar-forçado a cerca de 205 O. Para cada condição, 25 g ramas do SAP do Exemplo Comparativo 1 e Exemplos 2-4 foram colocados em cada disco de cristalização. A porta do forno foi fechada e um ponto de ajuste de temperatura reduzido para 190 Ό. As amostras pe rmaneceram no forno durante 25 minutos. Os valores de poeira do Exemplo Comparativo 1 e Exemplos 2-4 foram medidos e são encontrados na Tabela 1. O objetivo é ter menores valores de poeira. Pode ser observado na Tabela 1 que polímeros superabsorventes revestidos com os polímeros termoplás-tícos da presente invenção têm menores valores de poeira do que os polímeros superabsorventes não revestidos do exemplo comparativo.

Exemplos 5-10. Amostras tratadas com termoplástico convertidas em um secador com pá [0096] Misturas de agente de reticulação de superfície foram preparadas de acordo com um de dois métodos, dependendo se o termoplástico era um pó ou emulsão/solução e com ou sem sílica.

Emulsões de termoplástico (Exemplos 5-6) [0097] Pré-produto supera bsorvente baseado no Exemplo 1 foi alimentado em um misturador contínuo capaz de fluidização do pré-produto em ar Correntes de aditivos concorrentes foram também alimentadas à mistura fluidizada de ar e pré-produto, dependendo da quantidade desejada de sílica ou polímero e para revestimento homogêneo das partículas de pré-produto de SAP, A proporção de EC/pré-produto de SAP (1,5/100) foi mantida constante para todas as condições, Para as condições dos Exemplos 5-6, emulsões de termoplástico foram adicionados à solução de EC a 35%. As taxas de alimentação e concentrações de mistura de EC/polímero aparecem na Tabela 2. Para cada condição, 31,8 quilogramas de pré-produto revestido com termoplástico foram aquecidos em um secador com pá durante 25 minutos a 183-186 V a 20 rpm. O Exemplo 5a não conti nha sílica, enquanto que o Exemplo 5b Inclui sílica. Pós termoplásticos f Exemplos 7-101 [0098] 31,8 quilogramas de pré-produto superabsorvente foram uniformemente misturados com a quantidade de polímero termoplástico mostrada na Tabela 2 para os Exemplos 7-10. A mistura em pó misturada foi, então, fluidizada em ar e pulverizada com 4.3% de uma solução aquosa a 35% de carbonato de etileno e 0,4% de sílica. Para cada condição, 31,8 kg de pré-produto revestido com termoplástico foram aquecidos em um secador com pá durante 25 minutos a 183-186 *0 e a 20 rpm.

Claims (19)

1. Polímero superabsorvente, caracterizado pelo fato de que compreende: a) de 55 a 99,9 % em peso de monômeros contendo grupos ácidos insaturados polimerizáveis; b) de 0,001 a 5,0 % em peso de agente de reticulação interna, com base no peso de a); em que os elementos a) e b) são polimerizados e preparados em partículas de polímero superabsorvente; sendo que as partículas de polímero superabsorvente compreendem ainda os seguintes aditivos de superfície: c) de 0,001 a 5,0% em peso de agente de reticulação de superfície aplicado à superfície da partícula, com base no peso de pó de polímero seco; d) de 0 a 5% em peso de um sal de metal multivalente sobre a superfície da partícula, com base no peso de pó de polímero seco; e) de 0,01 a 5% em peso de um pó inorgânico insolúvel, com base no peso de pó de polímero seco; e f) de 0,01 a 0,5% em peso de um polímero termoplástico, com base no peso de pó de polímero seco, em que o polímero termoplástico tem uma temperatura de fusão de termoplástico, sendo que o polímero termoplástico é parte da porção de reticulação de superfície do polímero superabsorvente particulado e o polímero termoplástico é aplicado sobre e encapsula totalmente a superfície da partícula coincidente com ou seguido por uma temperatura de pelo menos a temperatura de fusão de termoplástico ou maior, sendo que o polímero superabsorvente tem um grau de neutralização de mais do que 25%; tendo as características de capacidade de retenção centrífuga de 25 g/g ou mais; uma permeabilidade no leito de gel I de 500 x 10'9 cm2 ou mais; ou uma permeabilidade no leito de gel II de 300 x 10'9 cm2 ou mais.

2. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a permeabilidade no leito de gel I é de pelo menos [54000e"°,18x + 100] x 10"9 cm2, em que x é o valor numérico da capacidade de retenção centrífuga.

3. Polímero superabsorvente de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a permeabilidade no leito de gel I é de pelo menos [54000e"°,175x + 100] x 10‘9 cm2, em que x é o valor numérico da capacidade de retenção centrífuga.

4. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a permeabilidade no leito de gel I é de pelo menos [54000e'°,17x + 100] x 10'9 cm2, em que x é o valor numérico da capacidade de retenção centrífuga.

5. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a permeabilidade no leito de gel I é de pelo menos [54000e'°,165x + 100] x 10'9 cm2, em que x é o valor numérico da capacidade de retenção centrífuga.

6. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero termoplástico é selecionado do grupo consistindo em polietileno, poliésteres, poliuretanos, polietileno linear de baixa densidade, copolímero de etileno/ácido acrílico, copolímeros de estireno, copolímero de etileno/alquil metacrilato, polipropileno, copolímero de etileno/acetato de vinila e misturas e copolímeros dos mesmos.

7. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem Valores de Poeira de 4 ou menos, em que os Valores de Poeira são determinados por teste de Valores de Poeira.

8. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem uma permeabilidade no leito de gel I de 800 x 10"9 cm2 ou mais; ou uma permeabilidade no leito de gel II de 500 x 10"9 cm2 ou mais.

9. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem um módulo de dilaceramento de menos do que 9500 dynes/cm2.

10. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem um módulo de dilaceramento de 4000 dynes/cm2 a 8500 dynes/cm2.

11. Polímero superabsorvente, caracterizado pelo fato de que compreende: a) de 55 a 99,9 % em peso de monômeros contendo grupos ácidos insaturados polimerizáveis; b) de 0,001 a 5,0 % em peso de agente de reticulação interna, com base no peso de a); em que os elementos a) e b) são polimerizados e preparados em partículas de polímero superabsorvente; sendo que as partículas de polímero superabsorvente compreendem ainda os seguintes aditivos de superfície: c) de 0,001 a 5,0 % em peso de agente de reticulação de superfície aplicado à superfície da partícula, com base no peso de pó de polímero seco; d) de 0 a 5 % em peso de um modificador de penetração imediatamente antes, durante ou imediatamente após a etapa de reticulação de superfície; e) de 0 a 5 % em peso de um sal de metal multivalente sobre a superfície, com base no peso de pó de polímero seco; f) de 0 a 2% em peso de um tensoativo sobre a superfície, com base no peso de pó de polímero seco; g) de 0,01 a 0,5% em peso de um polímero termoplástico, com base no peso de pó de polímero seco, em que o polímero termo-plástico tem uma temperatura de fusão de termoplástico, sendo que o polímero termoplástico é parte da porção de reticulação de superfície do polímero superabsorvente coincidente com ou seguido por uma temperatura de pelo menos a temperatura de fusão de termoplástico ou maior, e em que o polímero superabsorvente tem um grau de neutralização de mais do que 25%; tendo as características de capacidade de retenção centrífuga de 25 g/g ou mais; uma permeabilidade no leito de gel I de 200 x 10'9 cm2 ou mais; ou uma permeabilidade no leito de gel II de 150 x 10'9 cm2 ou mais.

12. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a permeabilidade no leito de gel I é de pelo menos [54000e'°,18x + 100] x 10'9 cm2, em que x é o valor numérico de capacidade de retenção centrífuga.

13. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a permeabilidade no leito de gel I é de pelo menos [54000e"°,175x + 100] x 10'9 cm2, em que x é o valor numérico de capacidade de retenção centrífuga.

14. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a permeabilidade no leito de gel I é pelo menos [54000e'°,17x + 100] x 10"9 cm2, em que x é o valor numérico de capacidade de retenção centrífuga.

15. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a permeabilidade no leito de gel I é de pelo menos [54000e'°,165x + 100] x 10‘9 cm2, em que x é o valor numérico de capacidade de retenção centrífuga.

16. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o polímero termoplástico é selecionado do grupo consistindo em polietileno, poliésteres, poliuretanos, polietileno linear de baixa densidade, copolímero de etileno/ácido acrílico, copolímeros de estireno, copolímero de etileno/alquil metacrilato, polipropileno, copolímero de etileno/acetato de vinila e misturas e copolímeros dos mesmos.

17. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que tem Valores de Poeira de 4 ou menos, em que os Valores de Poeira são determinados por teste de Valores de Poeira.

18. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que tem um módulo de dilacera-mento de menos do que 9500 dynes/cm2.

19. Polímero superabsorvente de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que tem um módulo de dilacera-mento de 4000 dynes/cm2 a cerca de 8500 dynes/cm2.