172864. lajstromszámú szabadalom • Eljárás megnövelt nedvszívóképességű vízoldhatatlan nódosított karboxialkil-cellulózéterek előállítására vízoldható karboxialkil-cellulózéteralkálifémsókból
5 172864 6 terméke, akrilalkil-poliéter-alkoholok, szulfonátok és szulfátok keveréke), a nátrium-lauril-szulfátot, lauril-brómetil-ammónium-kloridot, lauril-piridinium-kloridot vagy az Arquad 12 márkanevű anyagot (gyártja az Armour és Co. amerikai egyesült államokbeli cég, hatóanyagtartalma 33%, oldat formájában hozzák forgalomba, mely oldat a hatóanyagon kívül 17% nátrium-kloridot és 50% vizet tartalmaz, a hatóanyag alkil-trimetil-ammónium-klorid és dialkil-dimetil-ammónium-klorid típusú kationaktív kvaterner ammóniumsó, átlagos alkilösszetétele: 90% dodecil, 9% tetradecil és 1% oktadecil). Az ojtási reakció valamilyen ionos iniciátorral (így például alkálifém-hidroxidokkal),kationos iniciátorral (így Lewis-savakkal, például bór-trifluoriddal) vagy akár besugárzással (így ibolyántúli fénnyel, gammasugárzással vagy elektronnyalábbal végzett besugárzással) iniciálható. Előnyösnek bizonyult azonban, ha az ojtást szabad gyökös polimerizációs mechanizmus szerint valamilyen szabad gyökös iniciátort, például cérium(IV)-iont, vas(II)-iont, kobalt(III)-iont vagy (NH4 )2 S2 08 -réz(I)-iont alkalmazva végezzük. Előnyös iniciátor a cérium(IV)-ion. Tekintettel arra, hogy a legtöbb szabadgyökös reakciót az oxigén inhibitálja, célszerűen az iniciátor beadagolása előtt a reaktorból az oxigéngáz lényegében teljes mennyiségét kihajtjuk a reaktoron valamilyen közömbös, nem oxidáló gázt, például nitrogén-, hélium- vagy argongázt átfúvatva. A reagáltatáshoz alkalmazott pH-tartomány a konkrét esetben alkalmazott iniciátor minőségétől függ. Az iniciátor megválasztásától függően dolgozhatunk az erősen savas pH-tartományt (0,8 és 2,3 között) és az erősen bázikus pH-tartományt (12 és 14 között) beleértve bárhol. Az előnyösen alkalmazott cérium(IV)-iniciátor esetében a pH-nak savasnak, azaz 7-nél kisebbnek, előnyösen mintegy 0,8 és mintegy 2,3 közöttinek kell lennie. Az ojtásos reakciót szobahőmérséklet (azaz 20-30 C°) és a reakcióelegy legalacsonyabb forráspontú komponensének forráspontja közötti hőmérsékleten foganatosíthatjuk. Ha a reagáltatást atmoszférikusnál nagyobb nyomáson végezzük, akkor a hőmérsékletet a reakcióelegy legalacso-A CMC éterhelyettesítésének mértéke 0,3 Minimálisan szükséges polimermennyiség (%) 0 A találmány szerinti ojtott kopolimer vizsgálataink szerint jelentősen jobb mind abszorpciós képessége, mind retenciós tulajdonságai vonatkozásában, mint a cellulóznak a technika állása szerint kémiailag modifikált formái, sőt jobbak az említett tulajdonságok a 422 627 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi bejelentésünkben ismertetett ojtott, de nem éterezett cellulóz tulajdonságainál is. Bár felhasználhatók a találmány szerinti ojtott kopolimerek por alakban is, előnyösebb azonban, ha megtartják eredeti rostos szerkezetüket testfolyadékok abszorbeálására szolgáló rostok abszorbeáló termékek előállításához. nyabb forráspontú komponensének forráspontja fölé is beállíthatjuk. Kívánt esetben a reakcióelegy szobahőmérséklet alá is hűthető. Kielégítő terméket kapunk, ha cellulózétereket a fentiekben ismertetett módon hidrofil vagy hidrofób polimerekkel vagy hidrofil és hidrofób tulajdonságokat egyaránt mutató kopolimerekkel ojtunk. Mint azt azonban már korábban említettük, különösen előnyös, ha a cellulózéterek legalább részben hidrofil oldalláncokkal vannak ojtva. Ezt úgy érhetjük el, hogy a cellulózétert először olyan poli-(akrilnitril)-lel ojtjuk, amely hidrolizálható, majd az így kapott terméket hidrolizáljuk legalább részben hidrofil oldalláncokat hordozó ojtott kopolimer előállítására. Ha poli-(akrilnitril)-ből és nem hidrolizálható etü-akrilátbó] álló kopolimereket ojtunk a cellulózéterekre, majd az ojtott terméket ellenőrzött körülmények között hidrolizáljuk, akkor olyan terméket kapunk, amelynek oldalláncai részben hidrofilek és részben hidrofóbok. A hidrolizálást — miként említettük — úgy végezzük, hogy az ojtott cellulózétert célszerűen visszafolyató hűtővel végzett forralás közben valamilyen erős bázis, például nátrium-hidroxid, kálium-hidroxid vagy lítium-hidroxid oldatának fölöslegével reagáltatjuk. Ezen oldat koncentrációját mintegy 1 súly% és mintegy 50 súly% közé állíthatjuk be. A cellulózéterre ojtott polimer százalékos súlya (az ojtott kopolimer összsúlyára vonatkoztatva) legnagyobbrészt a cellulózéter éterhelyettesítésének mértékétől függ. Általában minél nagyobb az éterhelyettesítés mértéke, annál nagyobb kell hogy legyen a cellulózéterre ojtott polimer százalékos súlya ahhoz, hogy az egyébként vízoldható cellulózéter oldhatatlanná váljon. Megállapítottuk, hogy ez a viszony lényegében független a cellulózéterre ojtott polimer jellegétől, pontosabban a polimer hidrofilitásától vagy hidrofóbitásától. Az alábbi táblázatban kívánjuk illusztrálni ezt a viszonyt cellulózéterekként különböző mértékben é terhelyettesített karboximetil-cellulóz-nátriumsót használva. Ka r b o ximetil-cellulóz-nátriumsó oldhatatlanná tételéhez szükséges minimális polimermennyiség. 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 12 13 14 15 17 19 21 23 27 A találmány szerinti ojtott kopolimerek felhasználhatók egyedül vagy pedig nem modifikált cellulózzal vagy más abszorbeáló anyaggal összekeverve, például nedvszívó pelenkák, tamponok, törlők vagy kötések gyártására. A találmány szerinti ojtott kopolimerekből álló rostok önmagukban vagy más anyagokkal, például kezeletlen cellulózzal együtt nem-szövött szövetekké vagy kelmékké dolgozhatók fel, mely szövetek vagy kelmék felhasználhatók például abszorbeáló pelenkák, tamponok, kötések vagy törlők gyártásában. A találmányt közelebbről az alábbi kiviteli példákkal kívánjuk megvilágítani. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0,4 9 55 60 65 7
