CN115608343A - 吸水性树脂的再生方法及再生后吸水性树脂 - Google Patents
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Abstract
本发明有关于一种吸水性树脂的再生方法及再生后吸水性树脂。此再生方法包含第一脱水处理、去离子处理、去除处理及第二脱水处理。借由碱金属盐的饱和溶液与去金属离子树脂的特定的体积比值,此再生方法可去除二价金属离子与金属离子捕捉剂所形成的复合物,从而提升再生后吸水性树脂的吸收性能。
Description
技术领域
本发明有关于吸水性树脂的再生方法及再生后的吸水性树脂,且特别是有关于一种可提升吸收性能的再生方法与再生后的吸水性树脂。
背景技术
吸水性树脂常应用于吸收及留住人体排出物的一次性卫生用品,此些一次性卫生用品可包含一次性纸尿裤、训练裤、成人失禁及女性卫生用品等制品,其中人体排出物可例如为尿液、粪便及经血。就卫生用品的结构而言,卫生用品包含面向使用者身体的液体可通过的面层、面向使用者衣物的液体不可通过的底层及设置在面层与底膜之间的吸收芯体,且此吸收芯体由吸水性树脂所构成。再者,一次性卫生用品可提供使用者良好的舒适性及便利性,尤其是使用后可立即抛弃的优点,故广为大众所使用。
虽然一次性卫生用品具有前述的便利性,但是随着使用量及频率的增加,使用后的一次性卫生用品产生严重的环保问题。详述之,使用后的一次性卫生用品沾有粪便、尿液、体液或经血的污物,且此些污物含有水分,且其被吸收芯体所留住,而难以在焚化炉中被焚化,甚至缩短焚化炉的寿命。其次,使用后一次性卫生用品的重量大幅增加,而不利于运送至焚化炉或垃圾掩埋场。再者,一次性卫生用品包含许多不易分解的化学材料(主要为吸水性树脂),而于垃圾掩埋场中不易被分解。
为了改善前述一次性卫生用品的缺点,一次性卫生用品的回收开始被研究。举例而言,中国台湾专利公告第I630959号揭露一种吸收性物品的回收方法。此回收方法先清洗吸收性物品上的污物,再将吸收性物品于高张溶液中脱水,接着破碎经脱水的吸收性物品,然后依据吸收性物品中的吸收性材料、纤维材料及包装材料的比重的差异分别回收此些材料。
中国台湾专利公告第I652124号揭露一种全自动纸尿裤回收系统,其包括自动清洗设备、破碎机及沉淀分离设备。自动清洗设备可针对使用后纸尿裤进行清洗、消毒及杀菌,且破碎机可将清洗后的纸尿裤进行切割处理,以形成容易分离的大小。沉淀分离设备可利用溶剂(高吸水性吸收体脱水剂)使纸尿裤中的高吸水性吸收体进行脱水结晶,而塑料片及棉质纤维则因溶剂关系而与高吸水性吸收体分离开。于此同时,组成纸尿裤的材料因为重量的差异,而自动在溶剂中分层,故可按照分层个别收集此些材料,进而达到回收再利用的目的。虽然使用有机溶剂能够有效地对高吸水性吸收体进行脱水,但是有机溶剂存在使用上安全性的风险及回收有机溶剂的缺点。
此外,日本专利特开2003-225645揭露添加过渡金属盐,或者过渡金属盐与碱金属盐或碱土金属盐的混合物至使用后的吸收性物品所含有的纸浆成分及高吸水性聚合物的凝胶状混合物中,以脱除高吸水性聚合物中的水分,并收缩及固化高吸水性聚合物。同时以过渡金属盐将高吸水性聚合物着色后,再分别分离回收纸浆成分及高吸水性聚合物。然后借由酸处理分离出前述的盐类,再对酸处理后的高吸水性聚合物进行碱处理,以使高吸水性聚合物恢复吸收性能。酸及碱对于设备有腐蚀性且对于人体皮肤有刺激性。若有残留酸或碱于再生后高吸水性聚合物中,此再生后高吸水性聚合物将无法应用于纸尿裤的制造。
另外,中国专利公开第CN104245119A号揭露在不使用酸或碱的情况下,以简单且廉价的再生方法回收使用后的高吸水性聚合物。依序使用多价金属盐的水溶液及碱金属盐水溶液处理使用后的高吸水性聚合物,再依序水洗及干燥高吸水性聚合物。借由碱金属盐水溶液所能置换出的钙离子较少,而残留的钙离子会与高吸水性聚合物反应,而降低其吸收性能。
有鉴于此,亟需发展一种新的吸水性树脂的再生方法,以改善公知的再生后吸水性树脂的上述缺点。
发明内容
有鉴于上述的问题,本发明的一态样是在提供一种吸水性树脂的再生方法。借由碱金属盐的饱和溶液与去金属离子树脂的特定的体积比值,此再生方法可去除二价金属离子与金属离子捕捉剂所形成的复合物,从而提升再生后吸水性树脂的吸收性能。
本发明的另一态样是在提供一种再生后的吸水性树脂。此再生后的吸水性树脂利用前述的吸水性树脂的再生方法所制得。
根据本发明的一态样,提出一种吸水性树脂的再生方法。此再生方法中,使用二价金属盐对待处理吸水性树脂进行第一脱水处理,以获得脱水树脂。再使用金属离子捕捉剂对脱水树脂进行去离子处理,以获得去金属离子树脂。于进行去离子处理后,使用含有碱金属盐的饱和溶液进行去除处理,以去除金属离子捕捉剂,并获得去捕捉剂树脂,其中饱和溶液与去金属离子树脂的体积比值为大于0.5且小于6.0。然后,使用碱金属盐的粉末对去捕捉剂树脂进行第二脱水处理,以获得再生后的吸水性树脂。
依据本发明的一实施例,二价金属盐选自于由氯化钙、氯化镁、硝酸钙及硝酸镁所组成的群族的至少一者。
依据本发明的另一实施例,基于待处理吸水性树脂的莫耳数为100莫耳百分比,二价金属盐的使用量为5莫耳百分比至25莫耳百分比。
依据本发明的又一实施例,金属离子捕捉剂包含膦酸化合物、羧酸化合物及其碱金属盐类。
依据本发明的又一实施例,金属离子捕捉剂包含三级胺基团。
依据本发明的又一实施例,基于待处理吸水性树脂的莫耳数为100莫耳百分比,金属离子捕捉剂的使用量为1莫耳百分比至20莫耳百分比。
依据本发明的又一实施例,碱金属盐的阴离子选自于由氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子及碳酸氢根离子所组成的群族的至少一者。
依据本发明的又一实施例,基于待处理吸水性树脂的莫耳数为100莫耳百分比,碱金属盐的粉末的使用量为大于0.3莫耳百分比且小于35莫耳百分比。
依据本发明的又一实施例,于进行第二脱水处理后,再生方法还包含干燥处理,以干燥再生后的吸水性树脂。
本发明的另一态样提供一种再生后的吸水性树脂。此再生后的吸水性树脂利用如前述的吸水性树脂的再生方法所制得,其中根据欧洲不织布协会所规定的ERT 440.3(10)的方法,再生后的吸水性树脂的吸水倍率为不小于85%。
应用本发明的吸水性树脂的再生方法,其中再生方法包含第一脱水处理、去离子处理、去除处理及第二脱水处理。借由碱金属盐的饱和溶液与去金属离子树脂的特定的体积比值,此再生方法可去除二价金属离子与金属离子捕捉剂所形成的复合物,从而提升再生后吸水性树脂的吸收性能。
附图说明
为了对本发明的实施例及其优点有更完整的理解,现请参照以下的说明并配合相应的附图。必须强调的是,各种特征并非依比例描绘且仅为了图解目的。
相关附图内容说明如下:
图1绘示根据本发明的一实施例的吸水性树脂的再生方法的流程示意图。
具体实施方式
以下仔细讨论本发明实施例的制造和使用。然而,可以理解的是,实施例提供许多可应用的发明概念,其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论的特定实施例仅供说明,并非用以限定本发明的范围。
本发明的吸水性树脂的再生方法包含第一脱水处理、去离子处理、去除处理及第二脱水处理。申言之,二价金属离子会与待处理吸水性树脂的羧基的氧原子形成配位键结,而置换原本通过氢键与氧原子结合的水分子,以进行脱水处理,而获得脱水树脂。再以金属离子捕捉剂去除脱水树脂中的前述的二价金属离子,以获得去金属离子树脂。接着,以碱金属盐的饱和溶液去除去金属离子树脂中的金属离子捕捉剂,以获得去捕捉剂树脂,其中借由碱金属盐的饱和溶液与去金属离子树脂的特定的体积比值移除二价金属离子与金属离子捕捉剂所形成的复合物。然后,以碱金属盐粉末使前述的去捕捉剂树脂中的水分渗透出来,以获得再生后的吸水性树脂。由此再生方法所再生的吸水性树脂具有良好的吸收性能。
本发明所称的“吸收性能”指参照欧洲不织布协会(European Disposables AndNonwovens Association,EDANA)的ERT 440.3(10)及ERT 442.3(10)对再生后及/或待处理的吸水性树脂进行去离子水吸水倍率试验及压力下吸水倍率试验后,并以获得的结果评价此吸水性树脂的吸收性能。若此吸水性树脂具有不小于85%的去离子水吸水倍率及不小于80%的压力下吸水倍率,则称此吸水性树脂具有良好的吸收性能。前述压力可为4.9kPa。
请参见图1,其绘示根据本发明的实施例的吸水性树脂的再生方法的流程示意图。吸水性树脂的再生方法100使用二价金属盐对待处理吸水性树脂进行第一脱水处理,以获得脱水树脂,如操作110所示。二价金属盐中的二价金属离子会与待处理吸水性树脂的羧基的氧原子形成配位键结,而置换原本通过氢键与此氧原子结合的水分子,以达成脱水。
在一些实施例中,吸水性树脂可包含交联的聚丙烯酸、乙烯基酯与不饱和羧酸的共聚碱化物、淀粉-丙烯酸共聚物、异丁烯-马来酸共聚物、异丁烯-马来酸共聚物及此些聚合物的钾盐或钠盐。较佳地,吸水性树脂可为交联的聚丙烯酸的钠盐。
在一些具体例中,交联的聚丙烯酸的钠盐可具有60莫耳百分比至80莫耳百分比的中和度(或称作中和率),且较佳可为50莫耳百分比至75莫耳百分比。此中和度为本发明所属技术领域中技术人员所公知的方法所测得。当交联的聚丙烯酸的钠盐具有前述的中和度时,交联的聚丙烯酸的钠盐可具有中性或微酸性,而可提供人体皮肤的舒适度。吸水性树脂的再生方法100尤其适合于具有此种中和度的聚丙烯酸的钠盐的吸水性树脂的再生。
在一些实施例中,二价金属盐选自于由氯化钙、氯化镁、硝酸钙及硝酸镁所组成的群族的至少一者。当再生方法使用其他种脱水剂(非二价金属盐)时,容易残留脱水剂于脱水树脂中。此外,本发明的吸水性树脂的再生方法排除使用一价金属盐(如:氯化钠)进行待处理吸水性树脂的第一次脱水,其原因为一价金属盐不能稳定地置换原本与吸水性树脂的羧基的氧原子结合的水分子,而不能达成脱水效果。在一些具体例中,二价金属盐可经由水溶液或粉状的形式与吸水性树脂混合,以进行脱水。
申言之,在吸水性树脂吸收液体后(例如:吸水性树脂被使用后),吸水性树脂中的羧基的氧原子带负电荷,其与水分子形成氢键,而达到吸水效果。当二价金属盐与吸水性树脂混合时,二价金属盐的二价金属离子会与吸水性树脂的羧基的氧原子形成配位键结,而使氧原子释出水分子,即对待处理吸水性树脂进行脱水。
在一些实施例中,脱水后的吸水性树脂(即脱水树脂)会收缩固化且逐渐沉淀,故可利用过滤或离心的方式分离水分。在一些具体例中,可根据前述沉淀现象的发生来终止脱水处理。于一些应用例中,脱水树脂会收缩固化,而与纸浆及塑料膜分开。当脱水树脂逐渐沉淀后,再借由比重差异分离出脱水树脂。
在一些实施例中,基于待处理吸水性树脂的莫耳数为100莫耳百分比,二价金属盐的使用量可为5莫耳百分比至25莫耳百分比,且较佳可为10莫耳百分比至20莫耳百分比。当二价金属盐的使用量为前述的范围时,待处理吸水性树脂可快速且完全地脱除水分。当二价金属盐的使用量为前述的范围时,待处理吸水性树脂可快速且完全地脱除水分。
在一些具体例中,基于交联的聚丙烯酸的钠盐的莫耳数为100莫耳百分比(以丙烯酸钠的分子量为94g/mole做计算),二价金属盐的使用量可为10莫耳百分比至50莫耳百分比,且较佳可为10莫耳百分比至20莫耳百分比。当二价金属盐的使用量为前述的范围时,待处理吸水性树脂可快速且完全地脱除水分。
在前述的操作110后,使用金属离子捕捉剂对脱水树脂进行去离子处理,以获得去金属离子树脂,如操作120所示。金属离子捕捉剂的化学结构的官能基团能够与前述的二价金属盐的二价金属离子进行配位键结,以形成的复合物,且其键结力大于吸水性树脂的羧基对于二价金属离子的键结力,故金属离子捕捉剂能够去除二价金属离子,而使去金属离子树脂恢复吸水能力。在一些实施例中,金属离子捕捉剂的化学结构的官能基团可包含膦酸、羧酸及胺的具有孤对电子而可与二价金属离子形成配位键结的官能基团。
在一些实施例中,金属离子捕捉剂被配制成水溶液,再加入至脱水树脂中,并混合均匀,在历经一段时间后,以提供金属离子捕捉剂的官能基团与二价金属离子进行配位键结。在一些具体例中,此时间的长度可根据吸水性树脂恢复吸水能力的情况来决定,并在吸水性树脂恢复吸水能力后,可使用过滤的方式除去未被吸水性树脂所吸收的液体(含有复合物),从而分离二价金属盐及/或二价金属离子。前述的水溶液浓度的具体例可为但不限于0.5至5重量百分浓度(wt.%)。
在一些实施例中,金属离子捕捉剂包含膦酸化合物、羧酸化合物及其碱金属盐类。当金属离子捕捉剂包含前述的化合物及其盐类时,金属离子捕捉剂能够容易且完全地去除吸水性树脂中的二价金属离子。
在一些具体例中,膦酸化合物可包含氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、2-羟基膦酸基乙酸、多氨基多醚基甲叉膦酸及双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸。在另一些具体例中,羧酸化合物可包含含有氨基的羧酸,其可包含乙二胺四乙酸、氨基三乙酸及二亚乙基三胺五乙酸。
在前述的具体例中,碱金属盐类可包含钠盐及钾盐。当膦酸化合物及羧酸化合物的盐类为钠盐及钾盐时,于后续的处理时,吸水性树脂的再生方法可不需要水洗处理,此乃由于膦酸化合物及羧酸化合物的盐类为中性盐,其非酸性物质。若使用对应的磷酸或羧酸的酸性物质进行去除吸水性树脂中的二价金属离子,则须再进行水洗,以洗去此酸性物质,从而避免残留的酸性物质对使用者产生皮肤刺激性。
在一些实施例中,金属离子捕捉剂中的膦酸化合物及羧酸化合物的官能基可包含三级胺基团。于此些化合物的分子量不增加的情况下,此基团可使此些化合物的化学结构具有多个可与二价金属离子形成配位键结的官能基团,以提升此些化合物的去除二价金属离子的能力,并缩短去离子处理的时间。
在一些实施例中,基于待处理吸水性树脂的莫耳数为100莫耳百分比,金属离子捕捉剂的使用量为1莫耳百分比至20莫耳百分比,且较佳可为5莫耳百分比至10莫耳百分比。当金属离子捕捉剂的使用量为前述的范围时,二价金属离子可容易地被去除,且不残留过多的金属离子捕捉剂。
在一些具体例中,基于交联的聚丙烯酸的钠盐的莫耳数为100莫耳百分比(以丙烯酸钠的分子量为94g/mole做计算),金属离子捕捉剂的使用量可为5莫耳百分比至25莫耳百分比,且较佳可为5莫耳百分比至10莫耳百分比。当金属离子捕捉剂的使用量为前述的范围时,二价金属离子可容易地被去除,且不残留过多的金属离子捕捉剂。
在前述的操作120后,使用含有碱金属盐的饱和溶液进行去除处理,以去除金属离子捕捉剂,并获得去捕捉剂树脂,如操作130所示。申言之,使用含有碱金属盐的饱和溶液洗涤吸水性树脂,以清洗残留于吸水性树脂中的前述复合物。
在一些实施例中,可使用过滤的方式分离吸水性树脂及未被其吸收且含有前述复合物的液体,以去除吸水性树脂中的残留的金属离子捕捉剂。
本发明的吸水性树脂的再生方法排除以酸来去除金属离子捕捉剂。传统的吸水性树脂的再生方法使用酸来去除金属离子捕捉剂,故必须于去除金属离子捕捉剂后,再以碱中和前述的酸,以避免再生后吸水性树脂的pH过低,而刺激使用者的皮肤。
此外,本发明的吸水性树脂的再生方法排除以浓度为非饱和的碱金属盐水溶液来去除金属离子捕捉剂。若以非饱和浓度的碱金属盐水溶液来去除金属离子捕捉剂,则由于碱金属盐的浓度未达到饱和浓度,而使二价金属离子与金属离子捕捉剂所形成的复合物中的二价金属离子被释出,且可再度与吸水性树脂的羧基的氧原子形成配位键结,故残留二价金属离子于吸水性树脂中,且降低再生后吸水性树脂的吸收性能。
饱和溶液与去除金属离子后的吸水性树脂(即去金属离子树脂)的体积比值可为大于0.5且小于6.0。较佳地,此体积比值可为1至5。当此体积比值为不大于0.5时,不足的饱和溶液难以完全洗掉复合物,而残留二价金属离子于吸水性树脂中,故降低再生后吸水性树脂的吸收性能。二价金属离子会与吸水性树脂的羧基的氧原子形成强的配位键结,且经后续干燥后,会更加强二价金属离子与前述氧原子间的键结,而抑制吸水性树脂的羧基的氧原子与水分子的键结,故降低再生后吸水性树脂的吸收性能。当此体积比值为不小于6时,由于吸水性树脂的吸水后体积膨胀过大且含水率高,故导致后续干燥处理的操作性低且耗能。再者,吸水性树脂的体积变大,则增长干燥的时间与提高干燥温度,此破坏吸水性树脂结构,而降低再生后吸水性树脂的吸收性能。
在一些实施例中,碱金属盐的阴离子选自于由氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子及碳酸氢根离子所组成的群族的至少一者。碱金属盐的具体例可为氯化碱金属盐、碱金属硫酸盐、碱金属硝酸盐、碱金属碳酸盐及碳酸氢碱金属盐。举例而言,碱金属盐可为氯化锂、氯化钠、氯化钾、硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢锂、碳酸氢钠及碳酸氢钾。
在前述的操作130后,使用碱金属盐的粉末对去金属离子树脂进行第二脱水处理,以获得再生后的吸水性树脂,如操作140所示。碱金属盐的粉末可将去金属离子树脂中的水分以逆渗透的方式移出,而提升再生后吸水性树脂的吸收性能。申言之,粉末状的碱金属盐造成吸水性树脂内部与外界的极大的浓度差异,故水分从去金属离子树脂中渗透出来。在一些实施例中,渗透出来的水分被碱金属盐的粉末所吸收,且经过滤除去。
操作140(即第二脱水处理)所使用的盐类的浓度必须大于操作130(即去除处理)所使用的盐类的浓度,才能够达成再脱水的效果,且基于去除处理所使用的盐类浓度为饱和浓度,故第二脱水处理必须直接使用盐类(如:盐类粉末或盐类颗粒),而非其溶液。换句话说,当第二脱水处理所使用的盐类不为盐类粉末(或颗粒)而为其溶液时,会降低脱水的效果,故降低再生后吸水性树脂的吸收性能。
本发明的吸水性树脂的再生方法于捕捉剂去除处理(即去除处理)所使用的盐类及于第二脱水处理所使用的盐类排除多价金属离子。多价金属离子会与吸水性树脂的羧基的氧原子形成较强配位键结(相较于一价金属离子),且在后续干燥处理中,干燥会更加强多价金属离子与前述氧原子间的键结,而抑制吸水性树脂的羧基的氧原子与水分子的键结,故降低再生后吸水性树脂的吸收性能。
在一些实施例中,基于待处理吸水性树脂的莫耳数为100莫耳百分比,碱金属盐的粉末的使用量为大于0.3莫耳百分比且小于35莫耳百分比,且较佳可为10莫耳百分比至30莫耳百分比。当碱金属盐粉末的使用量为前述的范围时,足够的碱金属盐不易残留水分,而提升脱水效果,且可增加再生后的吸水性树脂的压力下吸水倍率。
在一些具体例中,基于交联的聚丙烯酸的钠盐的莫耳数为100莫耳百分比(以丙烯酸钠的分子量为94g/mole做计算),碱金属盐的粉末的使用量可为10莫耳百分比至50莫耳百分比,且较佳可为10莫耳百分比至30莫耳百分比。当碱金属盐的粉末的使用量为前述的范围时,足够的碱金属盐可提升脱水效果,且可增加再生后的吸水性树脂的使用时吸收量。
在一些实施例中,在前述的操作140后,吸水性树脂的再生方法100可选择性包含干燥处理,以干燥再生后的吸水性树脂,如操作150所示。干燥处理为干燥再生后的吸水性树脂中所残留的水分,以提升再生后吸水性树脂的吸收性能。
本发明的另一态样提供一种再生后吸水性树脂。此再生后吸水性树脂利用如前述的吸水性树脂的再生方法所制得,其中根据欧洲不织布协会所规定的ERT 440.3(10)的方法,再生后吸水性树脂的去离子水吸水倍率为不小于85%,且较佳可为不小于90%。具有前述范围的去离子水吸水倍率的再生后吸水性树脂可提供良好的吸收性能。
在一些实施例中,根据欧洲不织布协会所规定的ERT 442.3(10)的方法,再生后吸水性树脂的压力下吸水倍率为不小于80%,且较佳可为不小于85%。具有前述范围的压力下吸水倍率的再生后吸水性树脂可提供良好的吸收性能。
以下利用实施例以说明本发明的应用,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。
再生后吸水性树脂的制备
实施例1
实施例1的再生后吸水性树脂的制备于10g(即10.63mmole)的吸水性树脂(由中国台湾塑料工业股份有限公司制造,产品编号为BC283G,其去离子水吸收倍率为450倍,压力下吸水倍率为22倍,且中和度为74%)中,添加100毫升的1.063mmole(即0.117g)的氯化钙水溶液,进行搅拌10分钟,以获得脱水树脂。
配制1%的乙二胺四乙酸(由默克公司制造)的水溶液后,将其加入于体积为160毫升的脱水后吸水性树脂中,其使用量为0.532mmole(即0.155g)。经搅拌10分钟后,以获得去金属离子树脂,将其过滤后,取出体积为80毫升的吸水性树脂,再以过饱和的氯化钠水溶液洗涤吸水性树脂。然后经过滤后,加入0.062g(即1.063mmole)的氯化钠粉末,搅拌10分钟,在脱水后再进行过滤,接着于150℃的烘箱干燥1小时,以获得再生后吸水性树脂。
实施例2至6及比较例1至4
实施例2至6及比较例1至4都以与实施例1相同的方法进行再生后吸水性树脂的制备。不同的是,实施例2至6及比较例1至4改变氯化钙、金属离子捕捉剂、氯化钠的种类与使用量,其具体条件如表1所示。
比较例5
比较例以与实施例1相同的方法进行再生后吸水性树脂的制备。不同的是,比较例5改变氯化钙及氯化钠的种类与使用量,且未进行去离子处理及第二脱水处理,其具体条件如表1所示。
评价方式
1.去离子水吸水倍率试验
去离子水吸水倍率试验参考欧洲不织布协会所规定的ERT 440.3(10)的方法进行,其中仅将0.9%食盐水替换成去离子水。
2.压力下吸水倍率试验(Absorption Against Pressure,AAP)
压力下吸水倍率试验依照欧洲不织布协会所规定的ERT 442.3(10)的方法,其中在4.9kPa的压力下,以0.9%的氯化钠水溶液测试60分钟的压力下吸水倍率。
表1
请参阅表1,根据去离子水吸水倍率及压力下吸水倍率的结果,相较于使用过少或过多的饱和氯化钠溶液的比较例1及2,各实施例都使用足够的氯化钠溶液(即,饱和溶液与去金属离子树脂的体积比值为1至5),其所制得的再生后吸水性树脂具备良好的吸收性能。由此可知,不足量的饱和溶液难以完全洗掉复合物,而残留二价金属离子于吸水性树脂中,故降低再生后吸水性树脂的吸收性能。此外,使用过多的饱和氯化钠溶液,吸水性树脂的吸水后体积膨胀过大且含水率高,而增长干燥时间与提高干燥温度,故破坏吸水性树脂结构,而降低再生后吸水性树脂的吸收性能。
其次,相较于使用过少或过多的氯化钠粉末的比较例3及4,各实施例都使用足够的氯化钠粉末(即,使用量为10莫耳百分比至30莫耳百分比),其所制得的再生后吸水性树脂可具有良好的吸收性能。由此可知,足够的氯化钠粉末可提升脱水效果,而提升压力下吸水倍率。
再者,相较于未进行去离子处理及第二脱水处理的比较例5,各实施例所制得的再生后吸水性树脂具有良好的吸收性能。由此可知,残留的二价金属离子及水分会降低再生后吸水性树脂的吸收性能。
综上所述,本发明的吸水性树脂的再生方法使用碱金属盐的饱和溶液对去金属离子树脂进行去除处理,并借由饱和溶液与去金属离子树脂的特定的体积比值,此再生方法可去除二价金属与金属离子捕捉剂所形成的复合物,故由其所再生的吸水性树脂具有良好的吸收性能。
虽然本发明已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本发明,在本发明所属技术领域中技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
【符号说明】
100:方法
110,120,130,140,150:操作。
Claims (10)
1.一种吸水性树脂的再生方法,其特征在于,该吸水性树脂的再生方法包含:
使用二价金属盐对待处理吸水性树脂进行第一脱水处理,以获得脱水树脂;
使用金属离子捕捉剂对该脱水树脂进行去离子处理,以获得去金属离子树脂;
于进行该去离子处理后,使用含有碱金属盐的饱和溶液进行去除处理,以去除该金属离子捕捉剂,并获得去捕捉剂树脂,其中该饱和溶液与该去金属离子树脂的体积比值为大于0.5且小于6.0;以及
使用该碱金属盐的粉末对该去捕捉剂树脂进行第二脱水处理,以获得再生后吸水性树脂。
2.根据权利要求1所述的吸水性树脂的再生方法,其特征在于,该二价金属盐选自于由氯化钙、氯化镁、硝酸钙及硝酸镁所组成的群族的至少一者。
3.根据权利要求1所述的吸水性树脂的再生方法,其特征在于,基于该待处理吸水性树脂的莫耳数为100莫耳百分比,该二价金属盐的使用量为5莫耳百分比至25莫耳百分比。
4.根据权利要求1所述的吸水性树脂的再生方法,其特征在于,该金属离子捕捉剂包含膦酸化合物、羧酸化合物及其碱金属盐类。
5.根据权利要求4所述的吸水性树脂的再生方法,其特征在于,该金属离子捕捉剂包含三级胺基团。
6.根据权利要求1所述的吸水性树脂的再生方法,其特征在于,基于该待处理吸水性树脂的莫耳数为100莫耳百分比,该金属离子捕捉剂的使用量为1莫耳百分比至20莫耳百分比。
7.根据权利要求1所述的吸水性树脂的再生方法,其特征在于,该碱金属盐的阴离子选自于由氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子及碳酸氢根离子所组成的群族的至少一者。
8.根据权利要求1所述的吸水性树脂的再生方法,其特征在于,基于该待处理吸水性树脂的莫耳数为100莫耳百分比,该碱金属盐的该粉末的使用量为大于0.3莫耳百分比且小于35莫耳百分比。
9.根据权利要求1所述的吸水性树脂的再生方法,其特征在于,于进行该第二脱水处理后,该再生方法还包含干燥处理,以干燥该再生后吸水性树脂。
10.一种再生后吸水性树脂,其特征在于,该再生后吸水性树脂利用根据权利要求1至9的任一项所述的吸水性树脂的再生方法所制得,其中根据欧洲不织布协会所规定的ERT440.3(10)的方法,该再生后吸水性树脂的吸水倍率为不小于85%。
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