CZ28094A3 - Continuous process for preparing emulsions polymerizable to absorption foamy materials - Google Patents

Description

Způsob kontinulání přípravy emulzí voda v oleji s vysokým interním podílen vodné fáze, vhodných k následné polymeraci a k odI vodnění k vytvoření absorpčního pěnového materiálu

Oblast techniky

Vynález sě týká.způsobu kontinuální přípravy určitých emulzí voda v oleji s vysokým interním podílem fáze voda v oleji (high interna! pháse emulsion HIPE)- Takové emulze obsahují určité typy monomerních'materiálů, rozpuštěných v· olejové fázi emulze

I tak, že když je emulze podrobena polymeračním podmínkám, vzniknou obzvlášť vhodné struktury polymerní pěny. Specifické emulze, připravované způsobem podle vynálezu, poskytují, jsou-li polymerovány, pěnové struktury, jež nacházejí uplatnění obzvláště jako absorbenty tělních tekutin. Tyto pěny se tudíž hodí k použití v absorpčních výrobcích, jako jsou pleny a jiné výrobky pro. inkontinenci.

Dosavadní stav techniky

Ze stavu techniky jsou známy emulze s poměrně vysokým podí-¹:., lem vodné fáze k fázi olejové jakožto emulze HIPE (High Internal Phase Emulsions). Způsoby kontinuální přípravy emulzí HIPE se popisují například v americkém patentovém spise číslo 3 565317, z 23. února 1971, Bradley a kol., a v britském patentovém spise číslo 2194166A, z 2. března 1933.

Byly připraveny emulze HIPE, obsahující polymerizovatelné monomery ve své externí olejové fází, a byly polymerovány za účelem studování geometrických konfigurací olejové a vodné fáze takových emulzí. Například v publikaci Lissant a Mahan A Study of Medium and High Interna1 Phase Ratlo Vater/Polymer Emulsions (Studie emulzí voda/polymer se středním a vysokým poměrem vody k polymeru) Journal of Colloid and Interface Science, sv. 42, č.

1, leden 1973, strana 201 až 203 se popisuje příprava-emulzí vody v oleji.-jež obsahují 90 % interní vodné-fáze '•a-jež-používa j í monomeru styrenu v olejové fázi. Takové emulze se připravují tak, ./ še se kombinované fáze vody a oleje podrobí míšení a použití &mulgátoru a pak se polymerují na tuhou porézní strukturu s buněčnou konfigurací., podmíněnou poměrem fází svých emulsních prekursorů.

«

Příprava emulzí HIPE, vhodných k polymerací na porézní struktury, například pěny vhodné k pohlcování a/nebo k absorbování tekutin -je také známa. Například v--americkém- patentovém -spise-čís lo _v 4 797310, Barby a kol.,-z 10. ledna 1989, v americkém patentovém spise číslo 4 612334, dones a kol. z 16- září 1986, v americkém patentovém spise číslo 4 606953 Hag a kol- z 19- dubna 1986 a v americkém patentovém spise číslo 4 522953 Barby a kol. z 11. června 1989, jde vždy o porézní polymerni materiály, jez lze připravit z emulzí HIPE a jež se hodí k uvolňování kapalin, jako jsou čisticí roztoky na tvrdé povrchy z výrobků jako jsou utěrky a čisticí hadříky.

Ze stavu technikyr je také známo, že povaha, a vlastnosti., porézních materiálů z polymerni . pěny, vytvořených polymer i.zacf. emulzí HIPE, závisí silně jak na typu složek, jež upravují polymerovatělné emulze HIPE, tak na procesních podmínkách použitých k vytvoření emulze.. Například v- evropském patentovém spise číslo 60138, IJnilever,. z 15. září 1982, je popsán způsob přípravy absorpčních porézních polymerů (například pěn) z emulzí HIPE sestávajících hmotnostně alespoň z 90 % vody v olejové fázi, obsahující polymerovatelné monomery, povrchově aktivní činidla a polymerizační katalyzátor. V americkém patentovém spise číslo 4 788225, Edwards a kol., z 29.listopadu 1988 je popsána příprava porézních polymerních materiálů, jejichž pružnosti je dosahováno volbou určitých typů monomérů (styren, alky1(meta)kry 1áty, sesítovací činidla) a použitím určitých provozních podmínek k ovládnutí velikosti buněk případně vzniklého porézního polymeru. V evropském patentovém spise číslo EP-ň-299762 z 18. ledna 1989 se uvádí, že použití elektrolytu ve vodní fázi polymerovatelných emulzí HIPE může ovlivnit vel i kost otvorů mezi buňkami případně vzniklého porézního polymerního pěnového materiálu.

Přesto, že existence a syntéza polymerovatelných emulzí HIPE je známa ze stavu techniky,.není příprava emulzí HIPE, vhodných k polymeraci na vhodné absorpční pěnové materiály prosta potíží. Takové emulze HIPE a obzvláště emulze HIPE s vysokým poměrem vodné fáze k olejové fázi, mají sklon k nestabilitě- Velmi mírné odchylky v obsahu monomeru a sesítovacího činidla v emulzi, volby emulgátoru, koncentrace emulzních složek a teploty a/nebo podmínek míchání mohou způsobit, že se emulze ''rozpadne, nebo se rozdělí alespoň do určité míry na oddělenou vodnou a olejovou fázi. I když lze realizovat stálé emulze, mohou odchylky ve složení emulze a v provozních podmínkách významně ovlivnit vlastnosti a charakteristiky případně realizovaných polymerních pěnových materiálů, čímž se takové pěnové materiály stánou více nebo méně upotřebitelnými k jejich záměrnému použití. Takové potíže při přípravě emulzí HIPE se mohou stát obtížnějšími, je-li třeba vyrobit polymerovatelné emulze kontinuálním způsobem v průmyslové nebo poloprovozní výrobě k získání komerčně vhodných nebo vývojových množství polymerních absorpčních pěnových materiálů. _T

Při respektování uvedených úvah je úkolem vynálezu poskytnout způsob přípravy určitých typů emulzí HIPE. jež mohou být polymerovány na pěnové materiály speciálně vhodné jako absgrbenty. vadných tělních tekutin, tedy pěn vhodných na absorpční výrobky, jako jsou pleny.

Dalším úkolem vynálezu je poskytnout takový způsob přípravý emulzí HIPE, který může probíhat kontinuá1ně.

Ještě dalším úkolem vynálezu je poskytnout takový proces přípravy emulzí HIPE. který může být provozován v komerčně významném měřítku.

Podstata vynálezu

Způsob kontinuální přípravy emulzí vody v oleji s vysokým interním podílem vodné fáze, vhodných k následné polymeraci a k odvodnění k vytvoření absorpčního pěnového materiálu, jako jsou smrštěné ale expandovatelné absorpční pěnové materiály, spočívá podle vynálezu v tom,

A>

že-se-vytvárí přívod tekuté olejově 'fáze—sestávájící (vždy hmotnostně) · /·

Ci) ze 3 až 41 s výhodou ze 7 až 40Λ v podstatě vodou nerozpustné inonof unkcní sklovité monomerní složky s výhodou tvořené ledním nebo několika monomery na bázi styrénu.

(ii) ze 27 až 73 s výhodou ze 27 až 66 v podstatě vodou nerozpustné monofunkční kaučukovité komonomerní složky volené-s výhodou ze souhrou zahrnujícího-butyl- *.....

akrylát, 2-ethy lhexy1akry lát, butadien, isopren a jej i ch směs i.

(iii) s molárním poměrem monofunkční sklovité monomerní . složky k monofunkční kaučukovité komonomerní složce v olejové fázi s výhodou 1 ; 25 až 1,5 ^: 1 a především 1 2 až 1 - 1

Civ) z 8 až 30 s výhodou z 10 až 25 % v podstatě ve vodě nerozpustného, sesítovacího činidla, kterým je s výhodou monomer difunkčního typu, volený ze souboru, .zahrnujícího div inyl benzen, diviriy ltoluen, diallylftalát, jeden nebo několik diakry 1ických kyselých esterů polyolu a směsi, takových monomerů difunkčního typu,-.nejvýhodněji diviny 1 benzen., (v) z 2 až 33 %, výhodněji ze 4 až 25 % emulgační' složky rozpustné v olejové fázi a vhodné k vytváření stabilní emulse vody v oleji, tvořené s výhodou emulgátorem voleným ze souboru zahrnujícího estery mastných kyselin, polyglycerolestery mastných kyselin, pólyoxyethylenmastné kyseliny a estery a směsi takových emulgátorů tvořené nejvýhodněji sorbitanmonooleátem a sorbitantrioleátem s hmotnostním poměrem monooleátu k trioleátu 2 ' 1 až 5 - 1, nebo sorbitanmonolaurátem a koemulgátorem s hmotnostním poměrem monolauřátu ke koemulgátoru 1 ; 1 až 10 ^: 1 a

B) vytváří se přívod tekuté vodné fáze, sestávající z vodného roztoku obsahujícího hmotnostně 0,2 až 40 %,-s výhodou 0,5 až.20 % vodou rozpustného elektrolytu, tvořeného s výhodou jednou nebo několika ve vodě rozpustnými solemi alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, nejvýhodněji tvořeného chloridem vápenatým a obsahujícím dále s výhodou 0.02 až 0,4 $ výhodou 0.1 %' až 0.2 % vodou rozpustného polymeračního iniciátoru volného radikálu, současně se přivádějí uvedené přívody do zóny dynamického míšení průtočnými rychlostmi tak. že počáteční hmotnostní poměr vodné fáze k olejové fázi je 2 = 1 až 10 =. 1, s výhodou 2,5^:1 až 5- 1,

D)

Ε)

F) kombinované přívody se podrobují v zóně dynamického míšení dostatečnému smykovému míchání s výhodou při rychlosti 1000 až 7000 psi/s a nejvýhodněji při rychlosti 1500 až 3000 psi/s k alespoň částečnému vytvoření emulgované směsi v zóně dynamického míšení při uchovávání trvalých nepulzujících průtočných rychlostí proudů olejové a vodní fáze, plynule se zvětšuje poměr vodné k olejové fázi přívodů zaváděných do zóny dynamického míšení v rozmezí 12 1 až„.100

1, s výhodou 20 : 1 až 70 ^: 1 s rychlostí nárůstu, jež^nenarušť emulgovanou povahu obsahu v zóně dynamického míšení při udržování obsahu v zóně dynamického míšení na teplotě 25 až 70 C, s výhodou 35 až 65 C, nebo 25 až 60 C, nejvýhodněji

B až 50 C za současného podrobování obsahu v zóně dynamického míšení smykovému míšení s výhodou rychlostí 100 až·. 7000 za sekundu, nejvýhodněji rychlostí 1500 až 3000 za sekundu s výhodou kolíkovým míchadlem, schopným vytvořit případně emulsi s vysokým interním podílem vodné fáze, která po nás-, ledně polymeraci poskytne pěnu s průměrnou velikostí buněk 5 až 100, s výhodou 10 až 90 mikrometrů, nejvýhodněji 5 až 30 m i krometrů, kontinuálně se odtahuje emulgovaný obsah ze zóny dynamického míšení a tento emulgovaný obsah se kontinuálně zavádí do zóny statického míšení, kde je emulgovaný obsah dále podrobován dostatečnému smykovému míšení, čímž se vytvoří úplně stabilní emulze s vysokým interním podílem vodné fáze s hmotnostním poměrem vodné k olejové fázi 12 - 1 až 100 1, s výhodou 20 ^: 1 až 70 - 1 a stabilní emulze s vysokým interním podílemvodné'faže se kontinuálně ze zóny statického míšení odtahuje tak, že ji lze pak polymerovat a odvodnit k vytvoření pevné absorpční pěny.

Vynález poskytuje kontinuální způsob přípravy určitých typů emulzí voda v. oleji s vysokým interním podílem vodné fáze. jež jsou samy o sobě vhodné k následné polymeraci na absorpční pěnové materiály. Tento proces spočívá v následujících krocích zajištění napájení tekutou.vodní a olejovou fází, jak dále definováno^:

Současné zavádění těchto přívodů do zóny dýňamickěhó míšení' takovými rychlostmi proudění, aby přiváděný hmotnostní poměr vody k oleji byl přibližně 2 ^; l;až 10χ 1, podrobení těchto kombinovaných přívodů vody a oleje dostatečnému smykovému míšení v zóně dynamického míšení k alespoň částečnému vytvoření zemulgované směsi při udržování trvalých, nepulzujících napájecích rychlostí oleje a vody, plynulé zvyšování hmotnostního poměru vody k oleji v přívodech od přibližně. 12. - 1 do 100 : 1 takovou rychlostí, aby nedošlo k rozpadu: emulze v .zóně dynamického míšení, při uchovávání _rur-^; Čitých podmínek, v zóně dynamického míšení, jež budou dále popsány, kontinuální odvádění emulgovaného obsahu ze zóny dynamického míšení, a. plynulé zavádění tohoto, obsahu . do. zóny statického míšení , kde. je podrobován dalšímu smykovému míšení vhodnému’k vytvoření stabilní., emulze vody v oleji s vysokým interním podílem vodné fáze s poměrem vody k oleji přibližně 12 \ 1 až 100 ^; 1 á kontinuální odvádění stabilní emulze voda v oleji s vysokým interním podílem vodné fáze ze zóny statického míšení tak, aby mohla být polymerována na pevný absorpční pěnový materiál.

V takovém procesu představuje přívod olejové fáze hmotnostně 3 až 41 % v podstatě ve vodě nerozpustné monofunkční sklovité monomerní složky: přibližně 27 až 73 % v podstatě ve vodě nerozpustné monofunkční kaučukovíté komonomerní složky; přibližně 8 až 30 % v podstatě ve vodě nerozpustného polyfunkčního sesítovacího činidla a přibližně 2 až 33 % emulgátoru. rozpustného v olejové fázi, vhodného k vytváření stabilní emulze voda v oleji. Přívod vodné fáze sestává z vodného roztoku obsahujícího hmotnostně přibližně 0,2 až 40 ¾ ve-vodě rozpustného elektrolytuV průběhu zvyšování poměru vody k oleji měněním rychlosti přivádění přívodů do zóny dynamického míšení a po tomto zvyšování

I se udržuje emulgovaný obsah v zóně dynamického míšení na teplotě β o přibližně 25 C až 70 C. Kromě toho je emulgovaný obsah zóny dynamického míšení také podrobován trvalému smykovému míšení dostatečného k případnému vytváření emulse HIPE, která po následné polymeraci poskytne pěnový materiál s ' průměrnou velikostí buněk přibližně 5 až. 100 mikrometrů. Pěny absorbentu, -vytvořené polymerát! emulzí připravených podle vynálezu, budou mít ehrakteristiky těchto průměrných velikostí buněk a budou obzvlášť vhodné k absorbování vodných tělních tekutin.

Vynález blíže objasňuje následující podrobný popis a připojené obrázky. , . '

Popis obrázků ' Á

Na obr. .1 je mikrosníraek mezibuněčných prostorů polymerované emulze HIPE typu vyrobeného způsobem podle vynálezu.

’ · ’ zNa obr. 2 je schematický průtokový diagram ukazující uspořádání přístrojů a zařízení jichž lze použít k provádění procesu podle vynálezu.

Emulze, připravované způsobenpodle vynálezu, jsou emulzemi voda v oleji s poměrně vysokým poměrem vodné fáze k olejové fázi. Jak bylo uvedeno, jsou emulze tohoto typu, mající relativně vysoký poměr vodné fáze.k olejové fázi,v oborů známy jako emulze High Internal Phase Emulsion HIPE., Emulze HIPE. mající charakteristiky vodné a olejové fáze odpovídající vynálezu,jsou vhodné k polymeraci Ca k odvodnění) na pěnové materiály, jež se zvláště hodí na absorbenty vodných tělních tekutin.

Každý z. podstatných kroků přípravy emulzí HIPE tohoto typu kontinuálním způsobem je dále podrobně popsán^:

A) Zajištění přívodu olejové fáze

Zvláštní olejová fáze,.včleňovaná do emulzí HIPE, připravených: způsobem pod le vynálezu, je tvořena monoméry, jež polymerují na pevné pěnové struktury. jsou-li emulze, vyrobené z^takové olejové*fáze7*přípádně~’podrobeny polymeračnírn podmínkám. Mezi monomery, obzvlášť používané v této olejové fázi, patří hlavní monomerní složka, komonomerní složka a sesítovací činidlo. Volba příslušných typů a množství - raonofunkčního hlavního monoméru nebo monomerů a komonorneru nebo komonomerů a polyfunkčního sesítovacího činidla nebo činidel ' inSžě být významná pro realizaci absorpčních pěnových materiálů na bázi HIPE s požadovanou kombinací vlastností. jež. dodávali takovým pěnovým materiálům vhodnost k použ.ití iako absorbenty vodných tělních tekutin.-.........- -~

Hlavní monofunkční monomerní složku v olejové fázi, použitou k přípravě emulsí HIPE, tvoří jeden nebo několik monomerů. jež mají sklon udílet případné vzniklé pěnové struktuře sklu podobné vlastnosti. Těmto monomerům se dále říká sklovité monomery a pro účele tohoto vynálezu jsou definovány jako monomerní materiály, jež vytvářejí homopolyméry o vysoké molekulové hmotnosti (větší než 6000) s teplotou přechodu do sklovitého stavu Tg při_V o blizně 40 C. Výhodným typem monofunkčního sklovitého monoméru je monomer na bázi styrenu, příčemž styren-je sám. o sobě nejvýhodnějším monomerem tohoto druhu. Použít lze i substituovaného, například monosubstituovaného styrenu, jako je paramethy1styren. Složka monofunkčního- sklovitého monomeru bude normálně sestávat hmotnostně přibližně z 3 až 41 výhodněji ze 7 až .40 olejové fáze, použité k vytvoření emulzí ΉΙΡΕ.

Vedle,hlavního sklovitého monomerního materiálu je v olejové fázi použité při způsobu přípravy instantní emulze HIPE obsažena také složka monofunkčního komonorneru. Taková složka monofunkčního komonorneru sestává z jednoho nebo z několika komonomerů, jež mají sklon dodávat kaučukovité vlastnosti pěnám, jež případně vzniknou polymerací takových připravených emulzí. Tyto komonomery se nadále označují kaučukovité komonomery a pro účele vynálezu jsou definovány jako monomerní materiály, jež vytvářejí homopolyméry o vysoké molekulové hmotnosti (větší než 6000) s teplotou prechodu do sklovitého stavu Tg přibližně 40 C nebo nižší. Mezi monofunkční kaučukovité komonomery tohoto typu patří například alkylakryláty, alky1metakryláty. allylakryláty, substituované butadieny, viní 1 idenhalogenidya směsi takových komonomerů a typů komonomerů. Výhodnými komonomery jsou butylakrylát, 2-ethy1hexylakryiát, butadien, isopren a směsi těchto komonomerů. Nejvýhodnějšími z nich Jsou butylakrylát a 2-ethylhexyl akry lát. Složka monofunkčního kaucukovitého komonomeru normálně sestává hmotnostně přibližně 2 27 až 73 %, výhodněji přibližně 27 až 66 % olejové fáze. použité k vytvoření emulzí HIPE.

. V olejové fázi. použité k vytvoření emulzí. HIPE musejí být opbsaženy jak monofunkční sklovitý monomer popřípadě monomery, tak monofunkční kaučukovitý komonomer popřípadě komonomery v rozmezí udaných koncentrací. Vedle toho je obvykle moíární poměr monofunkčního sklovitého monomeru a monofunkční ho kaučukoví t,ého komonomeru v olejové fázi přibližně i 25 až 1,5 : 1, výhodněji přibližně 1 9 až 1,5 1.

Jelikož polymerní řetězce, tvořené sklovitým monomerem popřípadě monomery a kaučukovitým komonomerem popřípadě komonomery. mají být sesítěné, když se přiravené emulze následně polymerují, ,, musí olejová fáze obsahovat také polyfunkční ses ítovarX& činidlo.λ ' - - í*»· · !>$·'

Podobně jako u monofunkčních monomerů a komónomerů, může^být vol.^ ba jednotlivého typu a množství sesítovacího činidla velmi vý.->;^? znamná pro případnou realizaci emulze HIPE,, jež je polymerovatelhá na pěny s požadovanou kombinací strukturních, mechanických a . kapaliny-absorbčních vlastností. _: f®, ₄ <«? :/Ά

V závislosti na typu a množství použitých monofunkčních mo-‘^ nomerů a komonomerů a dále v závislosti na požadovaných vlastnostech případně realizovaných polymerních pěn, může být polyfunkční sesítovací činidlo k použití v olejové fázi zvoleno,z rady polyfunkčních, s výhodou difunkčních monomerů. . Sesítovacím činidlem tudíž může být divinylový aromatický materiál, jako divinylbenzen, diviny 1 toluen nebo dial ly lf talát,. Alternativně lze použít divinyl alifatických sesítovadel, jako jsou estery polyolů diakrylové kyseliny. Zjistilo se, že výhodným sesítovacím činidlem k přípravě nejpřijatelnějších pěnotvorných emulsí HIPE je divinyl benzen.

Obecně se používá v olejové fázi používané pro přípravu emulze sesítovacího činidla jakéhokoli typu v množství hmotnostně přibližně 8 až 40 výhodněji přibližně 10 až 25¾. Množství sesítovacích—činidel v takovém rozmezí zajistí'obecně moíární koncentraci sesítovadla přibližně molově 5 až přibližně 60 vzta1»

- 10 i

Seno k‘celkovmu množství monomerů přítomných v olejové fázi.

Hlavní podíl olejové fáze. používané k přípravě emulzí HIPE, sestává ze zmíněných monomerů, komonomerů a sesíťovacích-činidel·-,-----ježpřípadně vytvářejí polymerní pěnové absorbenty. Je proto třeba, aby tyto monomery, komonomery a sesíťovací činidla byly v podstatě ve vodě nerozpustné a byly rozpustné především v olejové fázi a, nikoli ve vodné fá2i‘ emulzí- Použití takových ve vodě v podstatě nerozpustných monomerních materiálů zaručuje, že se získají stabilní emulze HIPE přiměřených charakteristik.

Je ovšem výhodné, aby monomery, komonomery a sesíťovací činidla, použitá k vytváření pěnových prekursořových emulsí, byly toho typu, aby při případném vytvoření pěny byl polymer netoxický a dostatečně chemicky stálý. Takové monomery, komonomery a sesíťovací Činidla mají tudíž být netoxické nebo mají vykazovat nízkou toxicitu ve velmi nízkých zbytkových koncentracích, které jsou možné v průběhu¹ zpracování pěny po polymeraci á/nebo při použití.

Další nezbytnou složkou olejové fáze, použité k vytváření eraulsí HIPE podle vynálezu, je emulgátor, umožňující vytvářet stabilní emulze HIPE, Takovými emulgátory jsou emulgátory rozpustné v olejové fázi, použité k vytváření.emulse.Použité emulgátory mohou být neiontové, kationtové, aniontové nebo amfoterní. - pokud emulgátor nebo směs emulgátorů vytváří stabilní emulse HIPE- Vhodnými emulgátory, kterých lze použít k zajištění emulgační složky s vhodnými vlastnostmi, jsou sorbitové estery mastných - kysel in., polyglycerolové estery mastných kyselin, pólyoxyethylenové kyseliny <POE> a estery mastných kyselin. Obzvlášť výhodnými jsou sorbitové estery mastných kyselin, jako.sorbitan monolaurát CSPAΝ^β 20), sorbitan monooleát CSPAN^R 80) a směsi tri'oleátu CSPAN^fi 85) a sorbitan monooleátu CSPAK^R 80). Jednu takovou obzvlášť výhodnou kombinaci tvoří kombinace sorbitan monooleátu a sorbitan trioleátu v hmotnostním poměru větším nebo rovném 3 1, výhodněji 4 ^: 1. Jiným ,. fungujícím emulgátorem' je TRIODAN® 20, což je obchodně dostupný polyglycerolester společnosti Grinďsted a EtíSORB

2502, což se sorbitan seguioleát společnosti firmou Henkel.

Emulgační složka obecně tvoří hmotnostně přibližně 2 až 83 % olejové fáze, použité k vytváření emulsí HIPE, jež pak slouží k přípravě polymerních absorpčních pěn. Výhodněji tvoří emulgační složka hmotnostně přibližně 4 až 25 % olejové fázeVedle popsaných monomerních a emulgačních složek může obsahovat olejová fáze, použitá k vytváření polymerovatelných emulsí HIPE, také přídavné libovolné složky. Jednou takovou libovolnou složkou olejové fáze může být v oleji rozpustný iniciátor polymer race obecného, dále popsaného typu. Jinou možnou libovolnou složkou olejové fáze může být ve vodě v podstatě nerozpustné rozpouštědlo nebo nosič složek monomeru olejové fáze, sesífovacího Činidla a/nebo emulgátoru- Rozpouštědlo nebo nosič tohoto typu nesmí být ovšem schopen rozpouštět případně polymerované monomery. Použití takových rozpouštědel není vhodné, avšak použije-li se takového rozpouštědla nebo nosiče, nebude obecně tvořit hmotnostně více než přibližně 10 % olejové fáze- ~

Vi

Olejová fáze. jak bylo shora popsáno, může být sama .připravéna jakýmkoli vhodným způsobem kombinací nezbytných a libovolných složek běžnými technikami. Taková kombinace složek může být provedena buď plynule, nebo po dávkách v jakémkoli pořadí prísa v zování složek. Takto připravená olejová fáze se obecně vytváří a Ukládá v zásobníku, z něhož může být olejová fáze zaváděna do i ‘ · _T 4 přívodu jakékoliv požadovanou rychlostí proudění. jak bude dále popsáno.

TU ΐ

, Ί¹ “ 5

ΕΩ Zajištění přívodu vodné fáze

Jak naznačeno, je shora popsaná olejová fáze kontinuální externí fází v emulzích HIPE k polymeraci na absorpční pěny. Diskontinuální interní fází takových polymerovatelných emulzí HIPE je vodná fáze, jíž je obecně vodný roztok obsahující jednu nebo několik rozpuštěných složek. Podobně jako olejová fáze, dodává se vodná fáze, použitá k vytváření emulsí HIPE, do procesu v odděleném přívodu.

Jednou nezbytnou rozpuštěnou složkou vodné fáze je vodou rozpustný elektrolyt. Rozpuštěný elektrolyt ve vodné fázi, použité k vytváření*“ emulsí HIPE, slouží k minima lizaci~sklonů”monomerů a sesítovacích činidel, jež jsou primárně v oleji rozpustné, aby se též rozpouštěly ve vodné fázi. To opět může minimalizovat rozsah. Jímž se při následné polymeraci emulse vyplňují buněčná okénka polymerním materiálem na rozhraní olej/voda tvořeném bublinkami vodné fáze. Přítomnost elektrolytu á výsledná iontová »

pevnost vodné fáze může tudíž určovat zda a do jaké míry mohou být případně výsledné polymerní pěny s otevřenými buňkami.

-Použít lze ‘jakéhokoli, elektrolytu s ióritovým-i- 1-áiikam-i udílejícími iontovou pevnost vodné fázi. Výhodnými elektrolyty jsou jednomocné, dvojmocné nebo trojmocné anorganické soli, jako jsou vodou rozpustné halogenidy (například chloridy), dusičnany a sírany alkalických kovů a kovy vzácných zemin. Příkladem je chlorid sodný, chlorid vápenatý, síran.sodný a síran horečnatý. Nejvýhodnějším elektrolytem k použití ve vodné fázi je chlorid vápenatý.

Obecně je elektrolyt ve vodné fázi, použité zde k vytváření emulzí HIP.E, v koncentraci hmotnostně přibližně 0,2 až.přibližně: 40 Λ vodné.fáze: Výhodněji je obsah elektrolytu, hmotnostně přibližně 0.5 áž 20 % vodné fáze.

Vedle nezbytné, shora popsané vodné a olejově fáze obsahují emulze HIPE, vytvářené způsobem podle vynálezu, zpravidla také iniciátor polymerace. Taková iniciační složka se obecně přidává do vodné fáze., určené k vytváření emulzí HIPE a může jí být jakýkoli běžný vodou rozpustný radikál. Mezi materiály tohoto typu patří například peroxygenové sloučeniny, jako soda, potaš a persulfát amonný, kapry 1peroxid, benzoylperoxid, peroxid vodíku, hydroperoxidy kumenu, terciární butyldiperoxyftalát, terciární buty1perbenzoát, peroxyacetát sodný a peroxykarbonát sodný. Použít lze i běžných redoxových indikačních systémů. Takové systémy se tvoří kombinací předchozích peroxygenových sloučenin s redukčními činidly, jako jsou hydrogensiřičitan sodný, L-askorbová kyselina nebo železnaté soli.

Iniciátor může tvořit až molově přibližně 5 vztaženo na celkový molový podíl polymerovatelných monomerů, obsažených v ole.jové fázi - Výhodněji tvoří iniciátor přibližně 0,001 až 0,5 mol, vztaženo k celkovému rodovému pod.í lu polymerovatelných monomerů (to je monomerů, komonomerů, sesťtovadel) v olejové fázi.Použijeli se jich ve vodné fázi, lze koncentrace takových iniciátorů .up13 ravit přidáním iniciátoru do vodné fáze v množství hmotnostně přibližně 0.02 až 0,4 %, výhodněji přibližně 0,1 až 0,2 % vodné fáze. ,

Stejně jako u olejové fáze, může být vodná fáze, obsahující shora popsané nezbytné a libovolné složky, sama o sobě připravena kombinací těchto složek běžným způsobem. Vodnou fázi lze tudíž připravovat buď kontinuálně nebo po dávkách při zachování vhodného pořadí přisa2ování složek vodné fáze. Podobně jako u olejové fáze, připravuje a skladuje se vodná fáze v separátní napájecí nádrži, opatřené prostředky k dodávání tekutého přívodu vodné fáze z této nádrže jakoukoli požadovanou průtokovou rychlostí.

C) Počáteční zavádění přívodů olejové a vodné fáze do zóny dyna. mického míšení

Na počátku se kombinují přívody shora popsané tekuté -..olejové a vodné fáze současným zaváděním přívodů těchto dvou tekutých fází do zóny dynamického míšení. Podrobněji jsou v dalším textu popsány zóna dynamického míšení a emulsi vytvářející míchání udílené kapalnému obsahu fází.

V průběhu tohoto počátečního směšování přívodů olejové a vodné, fáze se průtokové rychlosti těchto přívodů nastaví tak, aby hmotnostní poměr vodné fáze k olejové fázi,, zaváděné do zóny dynamického míšení, byl značně nižší než v případně realizovaných emulzích HIPE. Průtočné rychlosti přívodů tekuté olejové a vodné fáze se zejména nastaví tak, že hmotnostní poměr vody k oleji je v tomto počátečním stádiu přibližně 2 : 1 až 10 ^: 1, výhodněji přibližně 2,5 : 1 až 5 = 1. Účelem kombinování přívodů olejové a vodné fáze v těchto poměrně nízkých poměrech vody k oleji je umožnit, vytváření v zóně dynamického míšení alespoň určitého množství emulze vody v oleji, jež je relativně stabilní a nerozpadne se snadno za podmínek panujících v zóně dynamického míšení.

Skutečné rychlosti proudění tekutých přívodů olejové a vodné fáze v průběhu tohoto počátečního zavádění do zóny. dynamického· míšení se mění v závislosti na požadovaném druhu způsobu přípravy emulze Τ’Při poloprovozním druhu přípravy může'být”průtočná rychlost olejové fáze v tomto počátečním úvodním stádia přibližně .0,02 až 0,2 litrů za minutu a průtočná , rychlost vodné fáze může být přibližně 0,04 až 2,0 litrů za minutu- Při průmyslovém provozu může být průtočná rychlost olejové fáze v tomto počátečním úvodním stádiu přibližně 10 až 25 litrů za minutu a průtočná rychlost vodní fáze může být přibližně 20 až 250 litrů za minutu.

Na začátku procesu se plní.zóna dynamického míšení tekutou .

ole jovou a-vodnou' f ází dříve než se započne s -mícháním-- -V průběhu -----tohoto plnicího stádia je ze zóny dynamického míšení odváděn plyn. Před započetím míšení je kapalina v zóně dynamického míšení tvořena dvěma oddělenými fázemi oleje a vody. Jakmile se zóna dynamického míšení naplní, započne se s mícháním, jak je podrobněji pásáno dále, a v zóně dynamického míšení se začíná tvořit emulze.

V tomto okamžiku se mají průtočné rychlosti vodné a olejové fáze nastavit na shora udané rozmezí k zajištění poměrně.malého hmotnostního poměru vody k oleji, jak bylo shora uvedeno.

D) Počáteční vytváření emulze v zóně dynamického míšení

Jak uvedeno, kombinují se přívody olejové a vodné fáze zpočátku jejich současným přiváděním do zóny dynamického míšení. Pro účele vynálezu tvoří zónu dynamického míšení . ~ nádoba-na kapa 1 iny, . ... opatřená prostředky k udílení smykového míšení kapalnému, obsahu., nádoby. Takové.prostředky ke smykovému míšení musejí být vhodné k zajištění míchání nebo míšení přesahující promíchávání vyplývající z pouhého průtoku materiálu nádobou.

Míchacími prostředky, použitými jako element v zóně dynamického míšení, mohou být jakákoli vhodná zařízení, jež udělí tekutému obsahu v zóně dynamického míšení nezbytnou míru smykového míšení. Vhodným typem míchacího zařízení je kolíkový rotor, sestávající z válcovitého hřídele, z něhož vyčnívají řady radiálně uspořádaných kolíků válcovitého tvaru. Počet kolíků, jejich rozměry a uspořádání na hřídeli míchadla se mohou v širokých mezích měnit, v závislosti na míre smykového míšení, jez má míchadlo udělit obsahu v zóně dynamického míšení. Jak bude dále podrobněji ..probráno, v. souvislosti s výkresem. může bý.t kolíkové míchadlo tohoto typu uloženo v obecně válcovité mísící nádobě, sloužící jako zóna dynamického míšení. Hřídel míchadla je uložen obecně rovnoběžně se směrem průtoku kapaliny válcovou zónou dynamického míšení. Smykového míšení se dosahuje rotací hřídele míchadla otáčkami. jež udělí potřebný stupeň smykového míšení tekutému materiálu procházejícímu zónou dynamického míšení.

Smykové míšení, udělené kapalnému obsahu, který byl' přiveden do zóny dynamického míšení, je takové, aby alespň část obsahu zóny dynamického míšení byla převedena do stavů emulze voda v oleji s poměrem vody k oleji ve shora uvedeném rozsahu. Obvykle jsou. otáčky míchadla v tomto stádiu přibližně 1000 až 7000/s, s. výhodou přibližně 1500 až 3000/s- Míra smykového míšení nemusí být stálá, ale může se měnit v době potřebné k vytvoření takové emulze. Jak bylo uvedeno, nemusí být do stavu emulze voda v oleji uveden veškerý materiál vodné a olejové fáze, jenž byl v tomto stádiu přiveden do zóny dynamického míšení, pokud se alespoň část emulze tohoto typu Ctn je emulze sestávající nejméně hmotnostně přibližně z 90 % tekutého odtoku ze zóny dynamického míšení) v ní vytvoří a proteče zónou dynamického míšení.

Jakmile míšení započne, je důležité, aby průtočné rychlosti, vodné a olejové fáze byly setrvalé a nepulzovaly. Důvodem je, že náhlé překotné změny těchto průtočných rychlostí mohou způsobit rozpad emulze. která se už v zóně dynamického míšení vytvořila. Stejně mají být změny, průtočných rychlostí vodné a/nebo olejové fáze dostatečně nenáhlé, aby se zabránilo významnému rozdělování emulze,jež se už vytvořila v zóně dynamického míšení, na.nezemulgované fáze oleje a vody.

E) Tvoření HIPE v zóně dynamického míšení

Poté, když se vytvořila emulze vody v oleji s poměrně nízkým podílem vody k oleji v zóně dynamického míšení volbou vhodných průtočných rychlostí a podmínek smykového míšení, jak bylo shora popsáno, provedou se opatření k převedení takto vzniklé emulze spolu s dalšími nezemulgovanými podíly v zóně dynamického míšení na emulzi s vysokým interním . podílem vodné fáze, to je “HIPE. Toho se dosáhne měněním relativních průtočných rychlostí proudů vodné a-olejové fáze, přiváděných do zóny dýnamického*míšěníc Takového nárůstu poměru vody k oleji v přiváděných fázích lze do16 -sáhnout, zvětšením .průtočné rychlosti vody nebo snížením průtočné rychlosti oleje nebo kombinací obou těchto kroků. Poměry vody k oleji takto realizované nastavením průtočných rychlostí vodné . a/nebo olejové fáze jsou obecně 12 ^: 1 až 100 · 1. výhodněji od přibližně 20 : 1 až 70 - 1, nejvýhodnějí přibližně 25 : 1 až

..50-: 1.

S nastavováním průtočných rychlostí olejové a vodné fáze ke zvětšení poměru vodné k olejové fázi tekutého materiálu, napouštěného do zóny dynamického míšení, se může započít bezprostředně po počátečním vytvoření suspenze v zóně dynamického míšení. K tomu obecně dojde brzy po započetí s mícháním v zóně dynamického míšení- Časový interval ke zvětšení poměru vody k oleji na konečný žádoucí vyšší poměr závisí na rozsáhlosti procesu a na velikosti případného poměru vody k oleji, jehož má být dosaženo. Často trvá nastavení zvýšeného poměru vody k oleji přibližně 1 až 5 minut.

Při měnění relativních průtočných rychlostí vodné a olejové fáze k dosažení konečných žádaných relativních poměrů vody k oleji pro přípravu emulsí HIPE je třeba věnovat pozornost tomu, aby • bylo přibližování k těmto žádoucím poměrům postupné- Jak už bylo uvedeno, mohou náhlé nebo překotné, změny průtočných rychlostí vodné fáze a/nebo olejové fáze způsobit rozpad emulze v zóně dynamického míšení, dříve než se mohou náležité emulze HIPE vytvořit, nebo krátce potom. Skutečný poměr zvětšování poměru vody k oleji v přívodech, přiváděných do zóny dynamického míšení, závisí na jednotlivých složkách připravované emulse stejně jako na rozsáhlosti prováděného procesu. Pro danou formulaci HIPE a druh procesu se může stabilita emulse řídit jednoduchým sledováním povahy výtoku z procesu k zajištění, že sestává alespoň z určitého množství materiálu (například nejméně 90 % celkového výtoku) v podstatě ve formě emulze HIPE.

Povahu emulze HIPE, připravované způsobem podle vynálezu, . mohou měnit-také podmínky uvnitř zóny dynamického míšení (a v korf-.Xrh tjTn r-rcn jfjdíJn < i)v+ 1 j/ivon ó r»»-» 1 λ/πιοΤΓιΐ r>on\7 i* |-,o r ι'Τ'Ι-ϊΛαΙ“» f »1 Ί

J- <-* * ·· - . » X * / I- J *►*'-- -_r< * i I' ·_ * . V « ✓ Jenou veličinou v zóně dynamického míšení., která může mít dopad na na chrakter vyráběné emulze HIPE, je teplota emulzních složek v zóně dynamického míšení. Obecně má mít emulgovaný obsah v zóně dynamického míšení v průběhu vytváření HIPE stálou teplotu přibližně 25 až 70 C, výhodněji přibližně 35 až 65 C.

Jinou veličinou podmínek v zóně dynamického míšení je míra smykového míchání udíleného obsahu v zóně dynamického míšení jak v průběhu nastavování poměru vodné fáze k olejové fázi k vytvoření emulzí s poměrem HIPE, tak po tomto nastavování- Míra smykového míchání, udíleného emulgovanému materiálu v zóně dynamického míšení, má přímý dopad na velikost buněk, jež tvoří případně realizovaný absorpční pěnový materiál. Pró danou kombinaci typů emulzsních složek a poměrů a pro danou kombinaci průtočných rychlostí proudů přiváděných do zóny dynamického míšení má větší míra smykového míšení, udíleného .tekutému obsahu v zóně dynamického míšení,, sklon ke zmenšování velikosti buněk v pěnovém absorpčním materiálu, vyrobeném z emulzí HIPE podle vynálezu. -f?

Pěnové buňky a zejména buňky, vytvořené polymeraci olejové fáze obsahující·monomer, jež ...obklopují bublinky vodní fáze relativně prosté monomeru, mají obvykle v podstatě kulový tvar. Velikost nebo průměr takových v podstatě kulových buněk je tudíž běžně užívaným parametrem k charakterizování pěn obecně ,¾ stejně jako. k chrakterizování pěn absorbentu typu připraveného z emulzí HIPE, vyrobených způsobem podle vynálezu. Jelikož buňky v- daném vzorku polymerní pěny nenají nutně přibližně stejnou velikost, specifikuje se. často střední velikost buněk, tedy střední průměr buněk. “ . .

Ke stanovení střední velikosti buněk slouží řada technik. Mezi ně patří metody rtutové porozimetrie, dobře známé v oboru. Nejužitečnější technikou ke stanovení velikosti buněk v pěnách však je jednoduché fotografické měření vzorku pěny. Na obr. 1 je například mikrosnímek povrchu lomu typické struktury pěnového absorbentu. připravené z emulsí HIPE vyrobených podle vynálezu. K mikrosnímku je přiloženo měřítko představující 1.0 mikrometrů. Takového měřítka lze použít ke stanovení střední velikosti buněk analysováním obrazu. Analysa obrazu mikrosnímku pěnových vzorků je skutečně běžně užívanou analytickou metodou',”které lze použít, ke stanovení střední velikmosti buněk pěnových struktur. Taková technika je popsána podrobněji v americkém patentovém spise 4 788225, Edvards a kol., z 29- listopadu 1988.

Pro účele tohoto.vynálezu je možno použít střední velikosti buněk v pěnách polymeraci emulsi HIPE, pri’přavéhýcH”žpůšóběm po“dle vynálezu, ke kvantifikování míry smykového míšení, uděleného t

emulgovanému obsahu, v zóně dynamického míšení v průběhu instantního procesu . 2e4ména, když dzsy-ly nastaveny · .rychlosti, -proudění vodné a olejové fáze k zajištění pro HIPE potřebného poměru vody v oleji, má být emulgovaný obsah v zóně dynamického míšení podroben smykovému míchání, postačujícímu k případnému vytvoření emulze HIPE, jež.po následné polymeraci poskytuje pěnu se střední velikostí buněk přibližně 5 až 100 mikrometrů. Výhodnější je míchání. jež je schopno realizovat střední velikost buněk v následně vytvořené pěně přibližně 10 až 90 mikrometrů. To je zpravidla smykové míšení odpovídající otáčkám přibližně'· 1000 až 7000 za sekundu, výhodněji od přibližně 1500 až. 300.0 za sekundu.

Pokud jde o smykové míchání použité k počátečnímu zavádění

-fi* vodné a olejové ‘fáze do zóny dynamického míšení, nemusí být smykové míchání k zajištění emulzí HIPE v průběhu procesu konstantní. Například se mohou otáčky míehadla-zvyšovat nebo snižovat v procesu přípravy HIPE podle potřeby nebo podle požadavků na zajištění emulzí vytvářejících pěny se zvláštní požadovanou střední velikostí buněk, jak bylo shora specifikováno.

F) Převádění výtoku ze zóny dynamického míšení do zóny statického míšení

Při způsobu podle vynálezu se tekutý obsah, obsahující emulzi, v zóně dynamického míšení kontinuálně odtahuje ze zóny dynamického míšení a zavádí se do zóny statického míšení, kde je podrobován dalšímu míchání a míšení. Povaha výtoku ze zóny dynamického míšení se bude ovšem s Časem měnit, jak bude proces pokračovat ód počátečního startu k počátečnímu vytváření.emulze v zóně dynamického míšení na emulsi HIPE v zóně dynamického míšení při zvyšování poměru vody k oleji.. V průběhu startovacího počátku procesu může výtok ze zóny dynamického míšení obsahovat málo nebo vůbec žádný emulgovaný materiál. Poté, když se začne v zóně dynamického míšení vytvářet, emulze, sestává výtok z ní z emul2e voda v oleji s poměrné nízkým poměrem vody k oleji, spolu s nadbytkem olejové a vodné fáze, jež nepřešla do emulze. Nakonec, když byl poměr vodného a olejového napájecího proudu v zóně dynamického míšení zvýšen, sestává výtok ze zóny dynamického míšení z emulze HIPE spolu, s relativně, malým, množstvím olejové a vodné fáze, jež nepřešly do emulse HIPE.

Jakmile se dosáhne ustáleného provozu, je průtočná rychlost výtoku ze zóny dynamického míšení, který se stane napájecím proudem. do zóny statického míšení, rovna součtu průtočných rychlostí vodné a olejové fáze, zaváděných do zórtý dynamického míšení. Po správném: nastavení průtočných rychlostí vodné a olejové fáze, k zajištění tvorby-požadované emulze HIPE, je rychlost výtoku ze zóny ^yiiotóíckého míséň'ř-»p^i. komerčním rozsahu výroby zpravvjídla přibližně 35 áž 800 litrů za ra-poloprovozním měřítku; je rychlost výtoku ze zón/ dynamického míšení přibližně 0,8 až 9.0 litru za minutu.

Výtok, kontinuálně odtahovaný ze zóny^IIýiV.-í tckého míšení, se plynule zavádí do zóny statického míšení k dalšímu žpřSiií.. Zóna statického míšení představuje odpor v proudění tekutého materiálu operacemi procesu a vyvolává tudíž zpětný tlak na obsah kapaliny v zóně dynamického míšení. Avšak předním účelem zóny. statického míšení v tomto procesu je podrobit emulgovaný materiál ze zóny dynamického míšení přídavnému míšení a míchání k dokončení tvorby požadované stabilní emulze HIPE.

Pro účele tohoto vynálezu může zóna statického míšení sestávat z jakékoli vhodné nádoby na tekuté materiály, jež je uvnitř uzpůsobena k udílení míchání nebo míšení takovým materiálům, jako jsou tekuté materiály, jež touto nádobou protékají. Typickým statickým mísičem je spirální mísič, jenž může být tvořen troubou s vnitřním uspořádáním k vytváření řady spirál, jež mění směr po každých 180 spirálního závitu. Každému 180 závitu vnitřního šroubového uspořádání se říká ramene. Zpravidla je pro daný proces vhodný statický mísič se 12 až 32 rameny protínajícími se pod úhlem 90 .

V zóně statického míšení se udílejí smykové síly v něm umis20 těnému tekutému materiálu jednoduše působením vnitřního uspořádání zařízení ke statickému míšení na kapalinu jím protékající. Typicky . se udílí smyk tekutému obsahu v zóně statického míšení otáčkami přibližně 100 až 7000 za sekundu, výhodněji přibližně 500 do 3000 za sekundu.

V zóně statického míšení se nezbytně zformuje na stabilní emulzi HIPE veškerý materiál vědně á olejové fáze, jenž nebyl včelněn do emulze v zóně dynamického míšení po dosažení HIPE poměru vody k oleji. Zpravidla má taková emulse HIPE poměr vodné k olejové fázi přibližně 12 = i až 100 · 1. výhodněji přibližně 20 : 1 až 70 ^: 1. Takové emulze jsou stálé v tom smyslu, že se podstatně nerozdělují na své vodné a olejové fáze^xalespoň v časovém úseku, potřebném k umožnění polymerace monomerníčh obsahů v jejich olejové fázi.

..

G) Polymerovatelné emulze HIPE ze statického míšení

Emulgovaný materiál můž^být ze zóny statického míšení kontinuálně odtahová¹¹’·^rjd?ýcíi 1 ostí, jež se blíží součtu průtočných rychlffst-^é^lvodů vodné a olejové fáze do zóny dynamického míšení! Po zvýšení poměru vody k oleji přívodních materiálů na požadovanou výši pro HIPE a po dosažení ustálených podmínek, je výtok ze zóny statického míšení tvořen v podstatě stabilní emulzí HIPE. vhodnou k dalšímu zpracování na absorpční pěnový materiál.

Stabilní emulze HIPE s příslušným shora uvedeným složením se mohou převádět na užitečné pěnové materiály tím, že se tyto emulze HIPE podrobí vhodné polymeraci a odvodnění. Tím dojde k polymeraci monomerhích materiálů, obsažených v olejové fázi stabilních emulzí HIPE voda v oleji, na pevné polymemí struktury ve tvaru buněčné pěny. Polymemí pěnové struktury, vytvořené ροlymerac í příslušných emulzí HIPE získaných tímto procesem, jsou relativně s otevřenými buňkami. To znamená, že jednotlivé buňky výsledné pěny nejsou většinou úplně Izolovány od sebe jiným polymerním materiálem, vyplňujícím buněčné stěny. Buňky v takových pěnových strukturách c v podstatě otevřenými buňkami mají mezibuněčné prostory nebo okna”, jež jsou dostatečně velké k umožnění snadného protékání v pěnové struktuře z jedné buňky do druhé- To činí takové pěny obzvlášt vhodnými pro absorbenty kapalin.

, Ve strukturách s v podstatě otevřenými buňkami typu. který lze připravit z emulzí HIPE, vyrobených způsobem podle vynálezu, má pěna obecně sítovitý .charakter,. kde jednot í ivé buňky jsou definovány množstvím navzájem spojených, trojrozměrných rozvětených tkání. Prameny polymerního materiálu, jež upravují rozvětvené tkáně struktury pěny s otevřenými buňkami, je možno definovat jako vzpěry- Pěny s otevřenými buňkami s typickou strukturou vzpěrového typu jsou jako příklad znázorněny na obr. 1.

Polymeraci emulzí HIPE k vytvoření absorpčních pěn je možno uskutečnit umístěním emulzí HIPE do vhodného polymeračního kontejneru a podrobením emulze vytvrzovacím podmínkám. Takovými vytvrzovacími podmínkami může být udržování na teplotě přibližně 55 © až 90 C po dobu přibližně 4 až 24 hodin. Takto vytvořené pěnové materiály se obvykle také dále zpracovávají k získání vhodnosti pro absorbenty kapalin. Následné zpracování může zahrnovat například a? promývání pěnové struktury k odstranění zbytkové vodné fáze z buněk pěny, b) zpracování pěnové struktury hydrofi 1izačním

Z \ činidlem k dodání vnitřním povrchům pěny vhodnosti'k absorbování hydrofilních kapalin jako jsou vodné tělní tekutiny, c) odvodnění stlačením a/nebo ohřevem k vypuzení zbytkové vody do té míry aby takové pěny byly.účinné k absorbování vodných tělních tekutin a/ nebo d) řezání nebo jiné tvarování k dosažení vhodného tvaru k. zabudování. do absorpčních výrobků. · Absorpční pěnové materiály, které mohou být připraveny z emulsí HIPE, vyrobených způsobem podle vynálezu, jsou podrobněji popsány v americké přihlášce vynálezu číslo 07 743839, DesMarais, Stone, Thompson, Young, LaVon a Dyer CP&G číslo 4451) z 12.srpna 1991.

Zařízení

Způsob kontinuální přípravy emulzí HIPE podle vynálezu lze provádět v běžném zařízení na zpracování kapalin. Typické uspořádání takového zařízení je znázorněno na obr. 2 schematickým průtokovým diagramem.

Jak patrrió**z~obr. 2, může sestávat zařízení vhodné k provádění způsobu podle vynálezu ze.zásobníku 1 olejové fáze a ze zá22 sobníku 2 vodné fáze. Tekutá olejová fáze se vede plnicím potrubím 3 olejové fáze a napaječkou 5 olejové fáze. výměníkem tepla 7 olejové fáze a odměřovací trubkou 9 olejové fáze do nádoby 11 dynamického' mísíce. Podobně se vede tekutý materiál vodné fáze plnicím potrubím 4 vodní fáze a napaječkou 6 vodné fáze. výměníkem tepla 3 vodné fáze a odměřovací trubkou 10 vodné fáze do nádoby 11 dynamického mísíčě; · · ·..... “

Nádoba 11 dynamického mísíce je opatřena výfukem 12. 0dvětrávání vzduchu z nádoby 11 . dynamického mísiče je řízeno výfukovým ventilem 13- Odvětrávat je třeba v průběhu plnění nádoby a může se provádět podle potřeby k udržení vlhkého prostředí v nádobě 11 dynamického mísiče. Odměřovací trubka olejové fáze 9 a odměřovací trubka vodné fáze 10 slouží k zaručení ustáleného proudu alejové a ' vodné fáze do mísiče a mají být dimenzovány k udržení tlakového, roždílu mezi. plnicím potrubím a nádobou 11 dynamického mísiče asi 13.3 kPa při záměrné průtočné rychlosti procesu Nádoba 11' dynamického mísiče je také opatřena kolíkovým míchadl.em 14. Kolíkové míchadlo 14 sestává ž hřídele 15 nesoucího řadu, například 16 nebo 17 ramen válcovitých míchacích kolíků 16. vyčnívajících radiálně z hřídele míchadla. Tato ramena válcovitých míchacích,kolíků 16 jsou. ve čtyřech řadách podél hřídele míchadla, přičemž jsou rozdělena v 90 po obvodě hřídele 15. Rady míchacích kolíků 16 jsou po délce hřídele 15 míchadla přesazeny tak, že ramena, jež jsou kolmá k sobě navzájem, neleží v téže radiální rovině procházející osou hřídele 15. Kolíkové míchadlo 14 slouží k udílení smykového míšení kapalnému obsahu v nádobě 11 dynamického mísiče k vytváření emulgovaného materiálu v této nádobě 11 dynamického mísiče. Takový emulgovaný materiál je odtahován z nádoby 11 dynamického mísiče odtokovým potrubím 17 dynamického mísiče a je jím zaváděn do nádoby statického mísiče 13 Emulgovaný tekutý materiál se podrobuje dalšímu míchání nebo míšení v nádobě statického.mísiče 18 a je odtahován z nádoby statického mísiče 18 odtokovým potrubím 19 statického mísiče.

Když je takový odtok vé tvaru stabilní emulse HIPE. může být odváděn odtokovým potrubím 19 á ventilem 20 odtokového potrubí do vhodné polymerační nádrže 21- Stabilní emulze HIPE v polymerační nádrži 21 může být podrobena polymeračním podmínkám k vytvoření žádaného absorpčního pěnového materiálu.

Následující příklady objasňují přípravu emulzí voda v oleji :ι· s vysokým interním podílem vodné fáze a jejich následnou polymeraci a Odvodnění na absorpční pěnu. Popsané procesy se provádějí obecně v poloprovozním měřítku pomocí přístrojů v podstatě podobných těm. jež byly právě popsány, s odkazem na obr. 2- .

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Ve 32 litrech destilované vody se rozpustí 320 g chloridu vápenatého a 48 g persulfátu draselného. Tím je zajištěn přívod /'. vodní fáze pro následující proces vytváření emulze HIPE- ř tj

Do směsi monomerů, sestávající ze 420 g styrenu, 600 g divinylbenzenu a 1920 g 2-ethylhexylakrylátu, se přidá 450 g sorbitanmonooleátu (v podobě SPÁN¹¹ 30) a 150. ,g sorbitantr i oleátu (v podobě SPAN^R 85). Po smísení je tím zajištěn přívod· olejové fáze pro následující proces vytváření emulze HIPE- . jj

Při teplotě kapalin 55 C až 65 C se přivádějí oddělené · * proudy olejové a- vodné fáze _t_ do přístroje k . dynamickému míšeni. Důkladného promísení . kombinovaných proudů v přístroji pro dynamické míšení se dosáhne kolíkovým mísičem. Při tomto poloprovozním provozu sestává příslušný- kolíkový mísič z válcovitého hřídele o délce přibližně 180 mm a o průměru přibližně 19 mm. Hřídel nese dvě rady po 17 a dvě řady po 16 válcovitých kolících s průměrem 5 mm, radiálně vyčnívajících vně od středové osy hřídele, do délky 10 mm. Tyto čtyři řady jsou rozděleny po 90 na obvodu hřídele míchadla, přičemž řady jsou navzájem kolmé a po délce hřídele jsou přesazeny, jak patrno z výkresu. Kolíkové míchadlo je pouzdru, jež tvoří dynamické mísící zařízemají. od stěn válcovitého pouzdra vůli 0,8 900 otáčkami za minutu.

2a dynamickým mísičem ve smyslu proudění je vestavěn Statický mísič (dlouhý 203.2 mm, s vnějším průměrem 6,35 mm a s vnitřuloženo ve válcovitém ní a kolíky míchadla mm. Míchadlo se otáčí ním průměrem 4,826 mm) se shora popsaným vnitřním spirálním uspořádáním k vytváření protitlaku v dynamickém mísící. To pomáhá udržet dynamický mísíc _s válcovitým pouzdrem a kolíkovým míchadlem plný kapaliny. Statický mísíc také napomáhá k zajištění přiměřeného a úplného vytváření emulze HIPE z olejové a vodné fáze.

Postupně Se případně dosahuje emulse s požadovaným poměrem vodné a olejové fáze. Napřed se průtočné rychlosti nastaví ták, že hmotnostně 3 díly. vodné fáze a 1 dí1.olejové fáze vstupují do dynamického mísiče s kolíkovým míchadlem. Poměr vodné fáze k olejové fázi se v průběhu 5 minut zvýší na 12 až 13 dílů vodné fáze k 1 dílu olejové fáze, vstupující do dynamického mísiče rychlostí 15 ml/sek. Postupně se snižuje průtočná rychlost oleje tak, že hmotnostní poměr vodné fáze k olejové fázi se blíží 25 ^: l.V tomto stádiu poklesne . viskosita emulse, vystupující ze statického mísiče. (Při vizuálním pozorování se v tomto okamžiku bělavá směs jeví' jako více průsvitnou).

Pak se průtočná rychlost olejové fáze dále sníží až k dosažení požadovaného poměru vodné fáze k olejové fázi 30 až 33 : 1. V tomto stádiu vytéká z otvoru statického mísiče emulze vizuálně o konsistenci roztíracího krému a “srazí se ha konsistenci připom í na jící krémový j ogurt.

. V tomto, stádiu je emulze opouštějící statický mísíc připra-j véna k vytvrzení. Emulze se plní do hranaté polyethylenové formy o délce 380 mm, šířce 250 mm a hloubce 220 mm- Do takových forem se emulse plní dokud každá forma neobsahuje přibližně 20 000 ml emulse k vytvrzení.

K vytvrzování se formy, obsahující emulsi, umístí do vytvrzcivací pícky o teplotě 60 C na dobu přibližně 16 hodin. Po vytvrzení obsahuje výsledný pevný polymerovaný pěnový materiál až 98 % vody a je měkký a na omak rozměklý.

V tomto stádiu může být materiál podroben dalšímu zpracování k dosažení vhodnosti pro použití jako absorbentu přo vodné tělní tekutiny. Takovým ·,dalším zpracováním může být promývání pěny k odstranění zbytkově vody a složek olejové fáze, zpracování pěny hydrofi 1izačními činidly k docílení hydrofilních vnitřních povrchů a odvodnění k zajištění relativně suchého pěnového materiá25 lu.

Je-li materiál takto připravený vysušen a podroben analyse fotomikrografickou metodou jak bylo posáno, může být konstatováno. že materiál má střední velikost buněk asi 40 mikrometrů.

Příklad 2 .

Jiná emulze HIPE.(a z ní následně vyrobený polymerní pěnový materiál) se připraví obecně stejným postupem jako v příkladu 1. V tomto příkladě proběhne příprava emulze a proces polymerace stejně jako v příkladě 1, avšak s následujícími rozdíly v materiálech, v koncentracích a za rozdílných podmínek?

1) Do olejové fáze je jako emulgátoru použito 480 g SPAN^fi 80 a 120 g Spán®. 85.

2) Za dynamický mísič je ve směru proudění zařazen statický, mísič dlouhý 356 mm s průměrem 95 mm.

3) Otáčky kolíkového míchadla v dynamickém mísiči jsou 850 za minutu . »

4) Konečný hmotnostní poměr vodné k olejové fázi vyráběné emulse HIPE je 31-1o

5) Je použito vytvrzovací teploty 66 C.

Po vysušení jako v příkladě 1 je pěna. v příkladě 2 podrobena analyse fotómikrografickou metodou.se zjištěním, že materiál má průměrnou velikost buněk 37 mikrometrů.

Příklad 3

Tento příklad ilustruje přípravu emulze HIPE jiného typu (a z ní následně vyrobený polymerní pěnový materiál) spadající do rozsahu tohoto vynálezu.

Rozpustí se 36,32 kg chloridu vápenatého a 568 g persulfátu draselného ve 378 litrech vody. Tím je zajištěna vodná fáze v kontinuálním procesu k vytváření emulse HIPE.

Do směsi monomerů, sestávající ze 1600 g styrenu, 1600 g

55% technického, divinylbenzenu a 4800 g 2-éthylhexylakrylátu, se přidá 960 g sorbitanmonolaurátu (v podobě SPAN^R 20). Po smísení se směs'materiálů nechá přes noc ustát. Odtáhne se superaatant·a použije se jako olejová fáze v kontinuálním procesu vytváření e26 mulze HIPE: (Asi 75 g tuhého zbytku se vyhodí).

Při teplotě vodné fáze 48 až 50 C a teplotě olejové fáze 22 C se do dynamického mísiče zavádějí oddělené proudy olejové a vodné fáze. Důkladného promísení v dynamickém mísiči se dosáhne kolíkovým míchadlem. Při tomto výrobním měřítku má kolíkové míchadlo válcovitý hřídel o délce asi 216 mm a o průměru 19 mm. Hrídél popsaný v příkladu 1' nese 4 rady -kol í-ků, 2- řady -po -17 kolících a 2 řady po 16 kolících o průměru 5 mm, jež vyčnívají vně od středové osy hřídele do délky 16 mm. Kolíkové míchadlo je uloženo ve válcovitém pouzdru, vytvářejícím dynamický mísič a kolíky mají od stěn válcovitého pouzdra vůli 0,8 mm.

Za dynamickým mísičem ve smyslu proudění je vestavěn statický spirální mísič k vytváření protitlaku v dynamickém mísiči a ke zlepšenému vnášení složek do emulze, jež se případně vytvoří. Takový statický mísič je dlouhý 356 mm a má vnější průměr 13 mm'. Statický mísič je upraven zkrácením o 61 mm z modelu 070-821 TAH Industries.

Kombinovaný mísič se plní olejovou a vodnou fází v poměru 2 díly vody a 1 díl oleje. Dynamický mísič je odvětráván k úniku vzduchu do úplného naplnění přístroje. Rychlosti proudění v průběhu plnění jsou 1,127 g/s olejové fáze a 2,19 cm³/s vodné fáze.

Jakmile se přístroj naplní, začne se s mícháním v dynamickém mísiči s otáčkami míchadla 1800 za minutu. Průtočná rychlost vodné fáze se pak plynule zvyšuje až do 35,56 cm³/s v časovém intervalu 130 sekund. Protitlak, vytvořený dynamickým a statickým mísičem, je v této chvíli 51,75 kPa. Otáčky míchadla se postupně snižují až na 1200 za minutu v časovém intervalu 60 sekund. Protitlak poklesne na 31,05 kPa. V tomto okamžiku se otáčky míchadla okamžitě zvýší na 1800 za minutu. Protitlak v systému pak zůstane konstantní při 31,05 kPa.

Vytvořená eraulsevytékájící nyní ze statického mísiče. se shromažďuje do krabic Rubbermaid Econonmy Cold Food Storage Boxes, model 3500- Tyto krabice jsou z potravinářského polyethylenu a mají - jmenovité rozměry 457 -x- 660-x -229 mm. Skutečné vnitrní rozměry krabic jsou 381 x 584 x 229 mm. Tyto krabice se předem opatří filmem roztoku, tvořeného 20%. roztokem SPAN^R 20 a stejné hmotnost. 1 směsi rozpouštědel xylenu a izopropanolu. Směs rozpouštědel se nechá odpařit, takže zbyde pouhý SPAN^fi20. Do každé krabice se naplní 47 litrů emulze.

Krabice, obsahující‘emulzi. se uchovávají při teplotě 65 C pod dobu 18. hodin k navození polymeřace emulze v krabicích, aby se Z.ní vytvořil polymerní pěnový materiál. Jakmile je vytvrzení ukončeno, vyjme se vlhký pěnový materiál z vytvrzovacích krabic Pěnový materiál se nyní podrobí dalšímu zpracování k odvodnění pěny s ponecháním zbytkového množství hydrofilizačního činidla - chloridu vápenatého - ve struktuře pěny. Po takovém zpracování má pěnový materiál zbytkový obsah vody hmotnostně asi 5. až 7% polymerovaného materiálu (včetně hydratační vody) a obsahuje zbytkový sorbitanmonolaurát v množství hmotnostně asi 11 % a hydrátovaný chlorid vápenatý v množství hmotnostně asi 5 % (bezvodá báze).

Taková pěna je typu thin-unti1-vet, což znamená, že taková pěna se odvodněním smrštří na relativně menší kaliper, ale opět ve svém kaliperu expanduje, jestliže se setká.s vodnými tělními tekutinami a následně je inhibuje. Pěnový materiál.ve stavu thin-unti1-vet, připravený podle tohoto příkladu 3, má ve svém expandovaném stavu střední velikost buněk asi 15 mikrometrů- χ

Příklad 4

Tento příklad ilustruje přípravu, ještě jiného typu emulze HIPE (a následně vznik z něho vytvořeného polymerního pěnového materiálu thin-unti1-vet) podle vynálezu.

Rozpust,! se 36,32 kg chloridu vápenatého a 568 g ‘persulfátu draselného ve 378 litrech vody. Tím vznikne vodná fáze, použitá v následujícím procesu k vytvoření emulze HIPE.

Do směsi monomerů, sestávající z 1600 g styrenu, 1600 g 55^ technického divinylbenzenu a 4800 g 2-ethyIhexylakrylátu se přidá 480 g sorbitanmonolaurátu (v podobě SPAN^R 20) a směs sorbitanmonolaurátu a sorbitanmonopalmitátu (240 g SPAN^ň 20 a 240 g SPAN^B 40) k usnadnění rozpuštění 8PAN^B 4Q. Po smísení · se tato olejová fáze nechá*^- přesun o c ustát. Odtáhne se supernatant ^r a^použ i je se v následujícím procesu. (Asi 75 g tuhého zbytku se vyhodí).

Při teplotě vodné fáze 48 až 50 C a teplotě olejové fáze 22 °e se do dynamického mísíce zavádějí oddělené proudy olejové a

- - -vodné- -fáze-—Důkladného-promísení v—dynamickém-— mí sici... se._dosáhne_ kolíkovým míchadlem. Při tomto výrobním měřítku má kolíkově míchadlo válcovitý hřídel o délce asi 216 mm a o průměru 19 mm. Hřídel nese 4 řady kolíků, 2 řády.po 17 kol ících a 2 řady po 16 kolících o průměru 5 mm, jež vyčnívají vně od středové osy hřídele do délky 16 mm. Kolíkové míchadlo je uloženo ve válcovitém ' pouzdru, vytvářejícím dynamický mísič a kolíky mají od stěn vál-, covitého pouzdra vůli 0,8 mm.

Za dynamickým mísičem ve smyslu proudění je vestavěn statický spirální mísič (dlouhý 356 mm a má vnější průměr 13 mm, upravený zkrácením o 61 mm z modelu.070-821 TAH Industries) k vytváření protitlaku v dynamickém mísiči. a ke zlepšenému vnášení ,slo- . žek do emulze, jež se případně vytvoří.

Kombinovaný mísič se plní olejovou a vodní fází v poměru 2 díly vody a 1 díl oleje za současného odvětrávání k úniku vzduchu do úplného naplnění přístroje. Rychlosti proudění v průběhu plnění jsou 1,5 g/s olejové fáze a 3,0 cm³/s vodné fáze.

Jakmile se přístroj naplní, začne se s mícháním v dynamickém mísící š otáčkami míchadla 1800 za minutu.. Průtočná rychlost vodní; fáze se pak plynule zvyšuje až do 43,50 cm³/s v časovém intervalu 40 sekund. Protitlak vytvořený dynamickým a statickým mísičem je v této chvíli 58,65 kPa. Otáčky míchadla se postupně snižují až na 1400 za minutu v časovém intervalu 60 sekund. Protitlak poklesne na 31,05 kPa. V tomto okamžiku se otáčky míchadla okamžitě zvýší na 1800 za minutu. Protitlak v systému pak zůstane konstantní při 31,05 kPa.

Vytvořená emulze, vytékající nyní ze statického mísiče, se shromažďuje do krabic Rubbermaid Econonmy Cold Food Storage Boxes, model 3500 se jmenovitými rozměry 457 x 660 x 229 mm a se skutečnými vnitřními rozměry 381 x 584 x 229 mm. Formy se předem opatří filmem -roztoku ' tvořeného 20% roztokem SPAN^R 20 v xylenu (která se rovněž nechá odpařit a použije se pouze čirého supernatantu ). Formy se předehřejí, což způsobí odpaření xylenu,, takže zbude pouhý SPAN^R 20. Do každé formy se naplní 47 litrů emulze.

Naplněné formy se uchovávají při teplotě 65 C pod dobu 18 hodin k vytvrzení emulse. Jakmile je vytvrzení ukončeno, vyjme se vlhký pěnový materiál z vytvrzováních krabic. Pěna obsahuje v této chvíli asi 30.až 40-násobek hmotnosti polymerovaného materiálu (30 až 40x) zbytkové vodné fáze, obsahující rozpuštěný emulgátor, elektrolyt a iniciátor. Pěna se rozdělí ostrou žiletkou na pruhy s kal i perem 0,89 cm. Tyto pruhy se pak stlačí v řadě ždímáních válečků, jež postupně sníží obsah zbytkové vodné fáze pěny na asi šestinásobek (6x) hmotnosti polymerovaného materiálu. V této chvíli se pruhy restaurují roztokem 1% chloridu vápenatého při 60 C, vyždímou se na asi desetinásobný obsah vodní fáze.

Pruhy pěny, jež nyní obsahují asi desetinásobek v podstatě 1¾ roztoku chloridu vápenatého; se nechají projet ždímáními válečky s vakuovou štěrbinou. Poslední váleček sníží obsah roztoku chloridu vápenatého na asi pětinásobek (3x) hmotnosti polymeru. Po projití posledním válečkem zůstane pěna stlačená na kaliper asi 0,2 cm. Pak se pěna suší v pícce.s nuceným oběhem vzduchu při asi 60 C po dobu asi 3 hodin.Toto sušení sníží·obsah vlhkosti na asi 5 až 7 % hmotnosti polymerovaného materiálu.

Taková pěna je typu thín-unti1-veť* , což znamená, že taková pěna se odvodněním, smrštrí na relativně menší, kaiiper, ale opět ve svém kaliperu expanduješ jestliže se setká s vodnými tělními tekutinami a následně je inhibuje. Pěnový materiál ve stavu thínunti 1-vet, připravený podle tohoto příkladu 4, má ve svém expandovaném stavu střední velikost buněk asi 12 mikrometrů.

Emulze HIPE, připravené kontinuálním způsobem podle vynálezu, jež jsou obzvláŠt vhodné k následné polymerací a odvodnění na vytvoření pěn thin-unti 1-vet, se dají realizovat volbou některých výhodných zpracovacích parametrů. Zejména se dají připravovat emulze HIPE, vytvářející pěny th i π-unt i 1-vet,, použitím

A) emu1gátoru olejové fáze, voleného ze sorbitanmonolaurátů (například SPÁN*¹ 20) a směsi (například s hmotnostním poměrem ^: 1. až 10 s 1) sorb i tanmono 1 aut: átu (např.ík lad-2‘.F‘A0N^R 2Π) ,-.i koemu lgátoru. zvoleného z polyg lycerolesterů a palmitátu (např. 3PAH^tt 40). mastných kyselin.

B) teploty v zóně dynamického míšení asi 25 C až 50 C. nebo dokonce 25 C až 60 C,

O* smykového......m í-sen-í- - v.....zóně—dy namického____m.í.se.n.í____postačuj í čího k případnému vytvoření emulse HIP následnou polymeraci poskytující pěnu se střední velikostí buněk asi 5 až 30 mikrometrů,

D) a zejména relativně vyššího poměru sklovitého monomeru ke kaučukovitému komonomerů v olejové fázi tak, že například molární poměr sklovitého monomeru ke kaučukovitému komonoméru ie asi1 ^: 2 až 1 ^: 1.

Průmyslová využitelnost

Způsob kontinuální přípravy’ emulsí s vysokým vodné fáze, jež se hodí k následné polymeraci.na materiály, které po odvodnění jsou použitelné vodných tělních tekutin..

i n tern í ni pod ί 1 em po1yrnern í . pěnové jako absorbenty

Claims (5)

1. NÁROKY” 1. Způsob kontinulání přípravy emulzí voda v oleji s vysokým interním podílem vodné fáze, vhodných k následné polymeraci a k odvodnění k vytvoření absorpčního pěnového materiálu, jako jsou smrštěné ale expandovatelné absorpční pěnové materiály , v y setím, že se vytváří přívod tekuté olejové fáze hmotnostně)·· ze 3 až 41 %. s výhodou ze 7 až 40 % v podstatě nerozpustné monofunkční sklovité z n a c u i i c ]

   A)

   Ci) sestávající Cvždy monomem i vodou s1ožky s výhodou tvořené jedním nebo několika monomery na bázi styrénů,

   C i i) ze 27 áž 73 %, s výhodou ze 27 až 66 % v podstatě_iwvodou nerozpustné monofunkční kaučukoví té komonomerní složky volené s výhodou ze souhrou zahrnujícího butylakrylát, 2-ethyIhexylakrylát, butadien, isopren a jejich směsi,

   Clii) s molárním poměrem monofunkční sklovité monomemí složky k monofunkční kaučukoví té komonomerní složce v olejové fázi s výhodou- 1 ' 25 až 1,3 ^: 1 a předev'bij;

   sím 1
2. 2 až 1

   Civ) (v) z 8 až 30 s výhodou z 10 až 25 % v podstatě ve vodě nerozpustného šěsítovací ho činidla, kterým je s výhodou monomer difunkčního typu, volený ze souboru zahrnujícího diviny1 benzen, divinyItoluen, diallyIftalát, jeden nebo několik diakry1 ických kyselých esterů polyolu a směsi takových monomerů difunkčního typu, nejvýhodněji divinylbenzen, z 2 až 33 výhodněji ze 4 až 25 % emulgační složky rozpustné v olejové fázi a vhodné k vytváření stabilní emulse vody v oleji, tvořené s výhodou emu I gát ox‘ero voleným ze souboru zahrnujícího estery mastných kyselin,' po lyglycerol estery mastných kysel jn, polyoxyethy lerimastné kyseliny a estery a směsi .takových emu1 náborů tvořené, nejvýhodněji sorbi tarimorioo b--áhéi’i a soclj i t.<m/ tri oleátem s hmotnostním poměrem monooleátu k trioleá- ,_t tu 2 = 1 až 5 - 1, nebo sorbitanmonolaurátem a koemul'gátorem~s'hmotnostním 'poměrem roonoí aurátu ^- ‘ke -koemu 1 - — gátoru 1 = 1 až 10 ^: 1 a

   B) vytváří se přívod tekuté vodné fáze, sestávající z vodného roztoku, obsahu j.íc.ího hmo.tnostně. 0., 2 _ áž .. _L40 s výhodou 0.5 až 20 % vodou rozpustného elektrolytu, tvořeného s výhodou jednou nebo několika ve vodě rozpustnými solemi alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, nejvýhodněji tvořeného chloridem vápenatým a obsahujícím dále s výhodou 0,02 až 0,4 s výhodou 0,1 £ až 0,2 % vodou rozpustného polymeračního iniciátoru volného radikálu,

   C) současně se přivádějí uvedené přívody do zóny dynamického míšení průtočnými, rychlostmi tak, že počáteční, hmotnostní poměr vodné fáze k olejové fázi je 2 : 1 až 10 - 1, s výhodou 2,5=1 až 5=1,

   D) kombinované přívody se podrobují v zóně dynamického míšení dostatečnému smykovému míchání s výhodou při rychlosti 1000 až 7000 psi/s a nejvýhodněji při rychlosti 1500 až 3000 psi/s k alespoň částečnému vytvoření emulgované směsi v zóně dynamického míšení při uchovávání trvalých nepulzujících průtoč-, ných rychlostí proudů olejové a vodné fáze,

   E) plynule se zvětšuje poměr vodné k olejové fázi přívodů zaváděných do zóny dynamického míšení v rozmezí 12 = 1 až 100 =

   1, s výhodou 20 = 1 až 70 = 1 s rychlostí nárůstu, jež nenaruší emulgovanou povahu obsahu v zóně dynamického míšení při udržování obsahu v zóně dynamického míšení na teplotě 25 až

   V o 4J

   70 0, s výhodou 35 až 65 C, nebo 25 až 60 C, rie jvýhodně j i 25 až 50 C za současného podrobování obsahu v zóně dynamického míšení smykovému míšení s výhodou rychlostí 100 až 7000 za sekundu, nejvýhodněji rychlostí 1.500 až 300(,1 za sekundu ·« s výhodou kolíkovým míchadlem,. schopným vytvořit případně e- ^! mu ls i s vysokým interním pod í lem vodné fáze, která po následně polymeraci poskytne pěnu s. průměrnou velikostí buněk 5 až 100, s výhodou 10 až 90 mikrometrů, ne jvýhodně j i áž 3Ú m i krometrů,

   I

   F>> -kontinuálně se odtahuje emulgovaný obsah ze zóny dynamického ... míšení, a tento emulgovaný obsah se kontinuálně zavádí do zóny 'statického míšení, kde je emulgovaný obsah dále podrobován.. dostatečnému smykovému míšení, čímž se vytvoří úplně stabilní emulze s vysokým interním podílem vodné fáze . s hmotnostním poměrem vodné k= olejové; fázi 12 1 až 100 ^:

   1, s výhodou 20 ^: 1 až 70 .· 1 a

   G) stabilní emulze s vysokým interním podílem vodné fáze se kontinuálně ze zóny statického míšení odtahuje tak, že ji lze pak polymerovat a odvodnit k vytvoření pevné absorpční pěny.

   2- Způsob podle) nároku 1. vyz.nacující se tím, že se přívod kapalné vodné fáze napřed zavádí da zóny dynamického míšení v poloprovozním měřítku při průtočné rychlosti 0.04 áž 2 litrů za minutu a přívod tekuté olejové fáze se napřed zavádí do zóny dynamického míšení v poloprovozním měřítku při průtočné rychlosti 0,02 až 0,2 litrů za minutu.
3. 3. Způsob podle nároku 1 a 2 . vyznačující se t í m, že sě po zvýšení poměru vodné fáze k olejové fázi odtahuje odtok: při poloprovozním měřítku průtočnou rychlostí 0,8 až 2,2 1 itrů za minutu- ..
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačuj í c í setím , že přívod kapalné vodné fáze se napřed zavádí do zóny dynamického míšení v provozním měřítku při průtočné rychlosti 25 až 250 litrů za minutu a přívod tekuté olejové fáze se napřed zavádí do zóny dynamického míšení v provozním měřítku při průtočné rychlosti 10 až 25 litrů za minutu.
5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že po zvýšení poměru vodné fáze k olejové fázi se odtahuje odtok při. provozním měřítku průtočnou rychlostí 35 až 800 litrů za minutu.

   Způsob podle nároku 1 až 5

   Μ t ί tu, že stabilní emulse s vysokým interním podílem vodné fáze, í odtažená ze zóny statického míšení, še podrobuje podmínkám vhod- ^s

   1. jným__!<__^u-^sR^uÍ'^e^ⁿ®ⁿí polymerace polymerová tel ných monomerů, komonoraerů a sesítovacích činidel v. olejové fázi stabilní emulze s vysokým interním podílem vodné fáze, čímž sě po následném odvodnění vytvoří pQlymériYí absorpční pěnový mateřiá 1, jako je smrštěný pě-‘ nový absorpční materiál, který znovu expanduje ve styku š vodnými' tělními tekutinami-