[发明专利]液体的滴落方法

说明书

本发明涉及一种借助于滴落板滴落液体的方法，其中至少该滴落板的下侧至少部分关于待滴落液体具有至少60°的接触角，以及涉及制备吸水聚合物颗粒的方法的用途。

吸水聚合物颗粒尤其是(共)聚合的亲水性单体的聚合物，一种或多种亲水性单体在合适的接枝基质上的接枝(共)聚合物，纤维素或淀粉的交联醚，交联的羧甲基纤维素，部分交联的聚氧化烯或可在含水流体中溶胀的天然产物，例如瓜耳胶衍生物。这类聚合物用作能够吸收水溶液的产物以制备尿布、止血垫、卫生巾和其它卫生制品，但是也用作商品园艺的保水剂。

吸水聚合物的制备描述在例如专论″Modern Superabsorbent PolymerTechnology″，F.L.Buchholz和AT.Graham，Wiley-VCH，1998，或者描述在例如Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第6版，第35卷，第73-103页中。

吸水聚合物的性能可以通过交联度来控制。凝胶强度和吸收能力随着交联度的增加而降低。因此，随着负荷吸收度(AUL)的增加，离心保持能力(CRC)降低(尽管在非常高的交联度下，负荷吸收度也降低)。

为了改进它们的性能特性，例如尿布中的盐水流导电率(SFC)和负荷吸收度(AUL)，通常将吸水聚合物颗粒进行后交联。这仅仅会增加颗粒表面的交联度，从而使得可以至少一定程度对负荷吸收度(AUL)和离心保持能力(CRC)去耦。该后交联可以在含水的凝胶相中进行。然而，优选的是，将基质聚合物的经磨碎和筛分的颗粒用后交联剂进行表面涂覆，热后交联和干燥。对此有用的交联剂包括包含至少两个能够与亲水性聚合物的羧基形成共价键的基团的化合物。

后交联描述于专论″Modern Superabsorbent Polymer Technology″，F.L.Buchholz和AT.Graham，Wiley-VCH，1998，第97-103页中。通常而言，将吸水聚合物颗粒用后交联剂润湿，通过正被加热的聚合物颗粒热后交联，以及借助于热空气或借助于接触干燥同时干燥。为了将后交联剂均匀地分布于颗粒表面上，后交联剂通常以在溶剂中的溶液形式施用，优选在水中的溶液形式或水溶液施用。该溶剂通常在后交联操作之后再除去。

喷雾聚合是将聚合和干燥步骤合并的一种方式。另外，通过合适的工艺管理，粒度在一定限度内变得可控。

通过喷雾聚合制备吸水聚合物颗粒描述于例如EP-A-O 348 180、WO-A-96/40427、DE-A-103 14 466以及还有DE-A-103 40 253中。

上述反应还可以在单体溶液在其中能够以单分散液滴形式自由滴落的装置中进行。有用的装置包括例如描述于US-A-5,269,980第3栏第25-32行中的那些。单分散液滴的聚合得到具有窄粒度分布的聚合物颗粒。

本发明的目的是提供一种制备具有窄粒度分布、尤其是具有低分数的小颗粒的吸水聚合物颗粒的改进方法。

我们发现该目的通过一种借助于滴落板滴落液体的方法得以实现，在该方法中至少该滴落板的下侧至少部分关于所述液体具有至少60°的接触角。

滴落板是具有至少一个钻孔的板，其中液体向下通过所述钻孔。将滴落板或液体震荡，该振动在滴落板的下侧上产生单分散的液滴链。滴落板的功能还解释在US-5,269,980第3栏第37-54行中。

钻孔的数量根据所需容量和液滴尺寸进行选择。滴落板通常具有至少1个、优选至少10个、更优选至少50个并且通常不超过10000个、优选不超过5000个、更优选不超过1000个钻孔，该钻孔通常在滴落板上形成均匀的分布，优选具有所谓的三角间距，即三个钻孔每次构成等边三角的角。

钻孔的直径根据所需液滴尺寸进行调节。钻孔直径通常为至少50μm、优选至少75μm、更优选至少100μm并且通常不超过1000μm、优选不超过600μm、更优选不超过300μm。

可能优选的是，将滴落板放在同样具有钻孔的承载板上。该承载板中的钻孔具有比滴落板中的钻孔更大的钻孔，并且其排列使得：滴落板中的每一钻孔位于承载板中的同心钻孔的上方。这一排列允许快速更换滴落板，例如以为了可以产生具有另外的尺寸的液滴。这一滴落板和承载板的系统应当看作是对本发明而言的滴落板，即，滴落板/承载板系统的下侧是滴落板的下侧。

接触角是液体、尤其是水关于表面的润湿性能的量度，并且可以使用常规方法，例如根据ASTM D 5725测定。接触角低表明润湿良好，而接触角高表明润湿不良。