MXPA00004925A

MXPA00004925A - Particulas de gel de componentes multiples superabsorben

Info

Publication number: MXPA00004925A
Authority: MX
Inventors: Anthony S Tomlin; Mark Anderson; Michael A Mitchell; Thomas W Beihoffer
Original assignee: Amcol International Corp; Basf Aktiengesellschaft
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2002-04-01
Also published as: FI20001087A7; SK7372000A3; WO1999025393A3; EP1042013B1; FI20001087L; HRP20000308A2; MX242406B; CZ20001786A3; NO20002546D0; NO20002546L; HUP0101141A2; BR9814686A; PL340959A1; US6590137B2; EP1042013A2; TR200001461T2; KR20010032226A; US6596921B2; IL136052A0; CN1286635A

Abstract

Se describen partículas de gel de componentes múltiples superabsorbentes. Las partículas de componentes múltiples comprende por lo menos una resinaácida absorbente del agua y por lo menos una resina básica absorbente del agua. Cada partícula contiene por lo menos un microcampo de la resinaácida en contacto con, o muy cercano a, por lo menos un microcampo de la resina básica. También se describen mezclas de partículas de gel componentes múltiples superabsorbentes con partículas de una segunda resina absorbente del agua. También se describe núcleos para pañal mejorados que contienen partículas de gel de componentes múltiples superabsorben

Description

PARTÍCULAS DE GEL DE COMPONENTES MÚLTIPLES SUPERABSORBENTES Campo del Invento La presente invención se refiere a partículas de gel de componentes múltiples superabsorbentes que contienen por lo menos una resina absorbente de agua acida y por lo menos una resina absorbente de agua básica. Cada partícula de gel superabsorbente por lo menos un microcampo de la resina acida en contacto con, o muy cerca de, por lo menos un microcampo de la resina básica. La presente invención también se refiere al mezclas que contienen (a) partículas superabsorbentes de componentes múltiples, y (b) partículas de una resina absorbente de agua acida y una resina absorbente de agua básica o una mezcla de la misma.

Antecedentes de Invento Las resinas absorbentes de agua son usadas ampliamente en productos sanitarios, productos higiénicos, trapos para limpieza, agentes que retienen agua, agentes deshidratantes, coagulantes de residuos, toallas desechables y materiales para el baño, materiales de puertas desechables agentes espesadores, materiales de camas de paja desechables para mascotas, agentes de prevención de condensación y agentes de control de liberación para varios químicos. Las resinas absorbentes de agua están disponibles en una variedad de formas químicas, incluyendo polímeros naturales y sintéticos substituidos y no substituidos , tales como los productos de la hidrólisis de polímeros graft de acrilonitrilo de almidón, carboximetilcelulosa, poliacrilatos de enlaces cruzados, poliestirenos sulfonatadas, poliacrilamidas hidrolizadas, alcoholes polivinílicos, óxidos de polietileno, polivinilpirrolidonas, y poliacrilonitrilos. A dichas resinas absorbentes de agua se les llama "polímeros superabsorbentes", o SAPs y generalmente son polímeros hídrofílicos enlazados cruzados ligeramente. Los SAPs son explicados de manera general en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,669,894 y 5,559,335 de Goldman y asociados, cuyas descripciones se incorporan a la presente descripción como referencia.

Los SAPs pueden diferir en su identidad química, pero todos los SAPs tiene la capacidad para absorber y retener cantidades de fluidos acuosos equivalentes a muchas veces su propio peso, aún bajo presión moderada. Por ejemplo, Los SAPs pueden absorber cien veces o más su propio peso, de agua destilada. La capacidad para absorber fluidos acuosos bajo un presión de confinamiento es un requerimiento importante para un SAP usado en un artículo higiénico, tal como un pañal. Tal y como se usa en este capítulo y más adelante, el término "partículas de SAP" se refiere a partículas de polímero superabsorbente en un estado seco, por ejemplo, partículas que no contienen agua hasta una cantidad de agua menor que el peso de las partículas. Los términos "gel de SAP" o "hidrogel de SAP" se refiere a un polímero superabsorbente en un estado hidratado, por ejemplo, partículas que ha absorbido por lo menos su peso en agua, y generalmente varias veces su peso en agua. La hinchazón dramática y propiedades absorbentes de los SAPs son atribuidas a (a) la repulsión electrostática entre las cargas a lo largo de las cadenas de polímero, y (b) la presión osmótica de los contra iones. Es sabido, sin embargo, que estas propiedades de absorción son reducidas drásticamente en las soluciones que contienen electrolitos, tales como salina, orina y sangre. Los polímeros funcionan mucho menos efectivamente en la presencia de dichos fluidos fisiológicos. La absorbencia disminuida de los líquidos que contienen electrolitos es ¡lustrada por las propiedades de absorción de un SAP típico que se consigue en el mercado, por ejemplo: poliacrilato de sodio, en agua desionizada y en una solución de cloruro de sodio (NaCI) al 0.9% por peso. El poliacrilato de sodio puede absorber 146.2 gramos (g) de agua desionizada por gramo de SAP (g/g) en 0 psi, 103.8 g de agua desionizada por gramo del polímero en 0.28 psi, y 34.3 g de agua desionizada por gramo del polímero en 0.7 psi. En contraste, el mismo poliacrilato de sodio tiene la capacidad de absorber solamente 43.5 g, 29.7 g y 24.8 g de NaCI acuoso al 0.9% en 0 psi, 0.28 psi y 0.7 psi, respectivamente. La capacidad de absorción de los SAPs para fluidos corporales, tales como la orina o fluidos menstruales, por lo tanto, es dramáticamente inferior para el agua desionizada debido a dichos fluidos contienen electrolitos. A esta disminución dramática en la absorción se le denomina "envenenamiento por sal". El efecto del envenenamiento por sal ha sido explicado de la manera siguiente. Las características de absorción del agua y retención del agua de los SAPs son atribuidas a la presencia de grupos funcionales que se pueden ionizar en la estructura del polímero. Los grupos que se pueden ionizar generalmente son grupos carboxilo, y una alta proporción de los mismos están en la forma de sal cuando el polímero está seco, y pasan por la disociación y solubilización al contacto con el agua. En la condición disociada, la cadena del polímero contiene una pluralidad de grupos funcionales que tienen la misma carga eléctrica y, por lo tanto, se repelen unos con otros. La repulsión electrónica conduce a la expansión de la estructura del polímero, la cual, a su vez, permite la- absorción adicional de moléculas de agua. La expansión del polímero, sin embargo, está limitada por los enlaces cruzados en la estructura del polímero, los cuales están presentes en una cantidad suficiente para evitar la solubilización del polímero. Se ha teorizado que la presencia de una concentración significativa de electrolitos interfiere con la disociación de los grupos funcionales que se pueden ionizar, y conduce al efecto de "envenenamiento por sal". Los iones disueltos, tales como los iones sódicos y cloruro, por lo tanto, tienen dos efectos en los gels de SAP. Los iones tapan las cargas del polímero y los iones eliminan el desequilibrio osmótico debido a la presencia de contra iones dentro y fuera del gel. Los iones disueltos, por lo tanto, convierten de manera efectiva un gel ¡ónico en un gel no iónico, y se pierden las propiedades de hinchazón. El SAP usado más comúnmente para la absorción de líquidos que contienen electrolitos, tales como la orina, es ácido poliacrílico neutralizado, por ejemplo, que contiene por lo menos del 50%, y hasta el 100%, de grupos carboxilo neutralizados, El ácido poliacrílico neutralizado, sin embargo, es susceptible al envenenamiento por sal. Por lo tanto, para producir un SAP que sea menos susceptible al envenenamiento por sal, ya sea que debe ser desarrollado un SAP diferente a partir del ácido poliacrílico neutralizado, o el ácido poliacrílico neutralizado debe ser modificado o trato para solucionar, por lo menos, el efecto de envenenamiento por sal. La remoción de los ¡ones de las soluciones que contienen electrolitos frecuente se realiza usando resinas de intercambio de iones. En este proceso, la desionización se lleva a cabo poniendo en contacto una solución que contiene electrolitos con dos tipos diferentes de resinas de intercambio de iones, por ejemplo, una resina de intercambio de anión y una resina de intercambio de catión. El procedimiento de desionización más común usa una resina acida (por ejemplo, de intercambio de catión) y una resina básica (por ejemplo, un intercambio de anión). La reacción de dos pasos para la desionización está ilustrada con la desalinización de agua de la manera siguiente: NaCI + R-SO3H - R-SO3Na + HCl HCl + R-N(CH3)2OH - R-N(CH3)3CI + H20.

La resina acida (R-SO3H) remueve el ion de sodio; y la resina básica (R-N(CH3)3?H), remueve los iones cloruro. Esta reacción de intercambio de ion por lo tanto, produce que el agua en la forma de cloruro de sodio sea absorbida en las resinas. Las resinas usadas en el intercambio de ion no absorben cantidades significativas de agua. El intercambio de ion más eficiente ocurre cuando son empleadas la resina acida fuerte y básica fuerte . Sin embargo las resinas de ácido débil y básica débil también pueden ser usadas para desionizar soluciones salinas. La eficiencia de varias combinaciones de resinas de intercambio acidas y básicas son las siguientes: Acida fuerte — básica fuerte (más eficiente) Acida débil - básica fuerte Acida fuerte - básica débil Acida débil - básica débil (menos eficiente) La combinación de resina acida débil/básica débil requiere que sea usada una configuración de "lecho mezclado" para obtener la desionización. La combinación de resina acida fuerte/básica fuerte no requiere necesariamente una configuración de lecho mezclado para desionizar el agua. La desionización también se puede lograr pasando consecutivamente la solución que contiene electrolitos a través de una resina acida fuerte y resina básica fuerte. Una configuración de "lecho mezclado" del arte previo es una mezcla física de una resina acida de intercambio de ion y una resina básica de intercambio de ¡ón en un columna de intercambio de ion, tal y como se describe en la Patente Norteamericana No. 3,716,481. Otras patentes que tratan de las resinas de intercambio de ion que tiene una resina de intercambio de ion encajada en una segunda resina de intercambio de ion son la Patente Norteamericana No. 3,957,698 otorgada a Hatch, la Patente Norteamericana No. 4,139,499 otorgada a Wade y asociados, la Patente Norteamericana No. 4,229,545 otorgada a Eppinger y asociados y la Patente Norteamericana No. 4,378,439 otorgada a Pilkington. En las Patentes Norteamericanas No. 3,041 ,092 y 3,332,890 otorgadas a Hatch y la' Patente Norteamericana No. 3,645,922 otorgada a Weiss, se describe también el compuesto de resinas de intercambio de ion. Las patentes anteriores están enfocadas a las resinas que no se hinchan que pueden ser usadas para remover ¡ones de los fluidos acuosos, y de este modo, proporcionan agua purificada. Las resinas de intercambio de ¡ón usadas para la purificación de agua no deben absorber cantidades significativas de agua debido a que la hinchazón de la resina resultante de la absorción puede conducir a la explosión de la columna que contiene el intercambio de ion.

También se han descrito resinas de intercambio de iones o fibras para usarlas en dispositivos absorbentes de cuidado personal (por ejemplo, pañales) para controlar el pH de los fluidos que alcanzan la piel, tal uy como lo establecen Berg y asociados en la Patente Norteamericana No. 4,685,909. La resina de intercambio de ion es usada en esta solicitud para reducir la erupción cutánea ocasionada por los pañales, pero la resina de intercambio de ion no es significativamente absorbente de agua y, por lo tanto, no mejora la absorción y las propiedades de retención del pañal. Las resinas de intercambio de ¡ón que tienen un compuesto de partículas que contienen partículas de intercambio de ion acidas y básicas encajadas juntas en una resina matriz, o que tienen resinas de intercambio de ¡ón acida y básica adyacentes una a la otra en una partícula que está libre de una resina matriz se describe en la publicación J. Polymer Sci: Sympsium No. 55 de Bolto y asociados, publicado por John Wiley and Sons, Inc., (1976), páginas 87-94. La publicación está enfocada a la mejora de las tasas de reacción de las resinas de intercambio de ion para la purificación del agua y no utiliza resinas que absorban cantidades substanciales de agua. Otros investigadores han intentando neutralizar el efecto del envenenamiento por sal y por eso mejora el funcionamiento de los SAPs con respecto a la absorción de líquidos que contienen electrolitos, tales como fluidos menstruales y orina. Por ejemplo, en la Patente Norteamericana No. 5,274,018, Tanaka y asociados describen una composición de SAP que comprende un polímero hidrofílico que se hincha, tal como un ácido poliacrílico, y una cantidad de un surfactante que se puede ionizar para formar por menos una monocapa de surfactante en el polímero. En otra modalidad, un gel catiónico, tal como un gel que un gel que contiene grupos de amonio cuaternizado y en la forma de hidróxido (por ejemplo, OH), es mezclado con un gel aniónico (por ejemplo, un ácido poliacrílico) para mejorar los electrolitos a partir de la solución por medio de intercambio de ¡ones. Los grupos de amonio cuaternizado en la forma de hidróxido que es muy difícil y consume mucho tiempo para fabricarlos, limitando por eso, el uso práctico de dichos gels catiónicos. La Patente Norteamericana No. 4,818,598 de Wong, describe la adición de un material fibroso de intercambio de anión, tal como celulosa DEAE (dietilaminoetilo), en un hidrogel, tal como poliacrilato, para mejorar las propiedades de absorción. La resina de intercambio de ion le imparte un tratamiento previo a la solución salina (por ejemplo, orina) conforme fluye la solución a través de una estructura absorbente. Este tratamiento previo remueve una porción de sal de la solución salina. El SAP convencional presente en la estructura absorbente y absorbe después la salina tratada de manera más eficiente que la salina no tratada. La resina de intercambio de ion, por si misma, no absorbe la solución salina, sino que únicamente ayuda a superar el efecto de "envenenamiento por sal". La patente WO 96/17681 describe la mezcla de partículas aniónicas de SAP separadas , tales como ácido poliacrílico, con partículas separadas de DAP catiónico basado en polisacaridas para superar el efecto de envenenamiento por sal. De un modo similar, la patente WO 96/15163 describe la combinación de un SAP catiónico que tiene por lo menos el 20% de los grupos funcionales en una forma básica (por ejemplo, OH) con una resina de intercambio catióníco, por ejemplo, una resina de intercambio de ion que no se hincha, que tiene por lo menos el 50% de grupos funcionales en la forma acida. La patente WO 96/15180 describe un material absorbente que comprende un SAP aniónico, por ejemplo, un ácido poliacrílico y una resina de intercambio de anión, por ejemplo, una resina de intercambio de ion que no se hincha. Estas referencias describen las combinaciones que intenta superar el efecto de envenenamiento por sal. Sin embargo, las referencias únicamente enseñan la mezcla de dos tipos de partículas y no sugieren una partícula sola que contiene por lo menos un microcampo de una resina acida en contacto, o muy cercana, con por lo menos un microcampo de una resina básica. Estas referencias tampoco enseñan una mezcla de partículas de resinas en la que un componente de la mezcla sean partículas de un SAP de componentes múltiples. Sería deseable proporcionar partículas de SAP separadas que exhiban una absorción al agua excepcional y propiedades de retención, especialmente con respecto a los líquidos que contienen electrolitos, y por ello, superar el efecto de envenenamiento por sal. Además, sería deseable proporcionar partículas de SAP separadas que tengan la capacidad de absorber líquidos rápidamente, demuestren una buena permeabilidad a los líquidos y conductividad en y a través de las partículas del SAP, y que tenga una resistencia alta del gel tal como el hidrogel formado a partir de las partículas de SAP y que no se deforme o fluya bajo una tensión o presión aplicada, cuando es usado solo o en una mezcla con otras resinas absorbentes del agua.

Sumario del Invento La presente invención está enfocada a SAPs que contienen componentes múltiples que comprenden por lo menos una resina acida absorbente de agua, tal como un ácido poliacrílico, y por lo menos una resina básica absorbente de agua, tal como poli(vinilamina), una polietilenoimina, o un poli(dialquilam¡noalqu¡l acrilamida) o un poli(dialquilaminoalquil metacrilamida, (a los que nos referiremos colectivamente en lo sucesivo como poli (dialquilaminoalquil (met)acrilamidas). Más particularmente, la presente invención se refiere a partículas de SAP de componentes múltiples que contienen por lo menos un microcampo separado de por lo menos una resina acida absorbente de agua en contacto con, o muy cercana a, por lo menos un microcampo de por lo menos una resina básica absorbente de agua. Las partículas de SAP de componentes múltiples pueden contener una pluralidad de microcampos de la resina acida absorbente de agua y/o resina básica absorbente de agua dispersas en toda la partícula. La resina acida puede ser una resina acida fuerte o débil. De un modo similar, la resina básica puede ser una resina acida fuerte o débil. Un SAP preferido contiene uno o más microcampos de por lo menos una resina acida débil. Las propiedades demostradas por dichas partículas de SAP de componentes múltiples son inesperadas, debido a que en las aplicaciones de intercambio de ¡ón, la combinación de un ácido débil y una base débil es la menos efectiva de cualquier combinación de una resina acida de intercambio de ion fuerte o débil con una resina básica de intercambio de ¡ón fuerte o débil. Consecuentemente, un aspecto de la presente invención es proporcionar partículas de SAP que tienen un alto índice de absorción, buena permeabilidad y resistencia de gel, que superan el efecto de envenenamiento por sal, y demuestran una capacidad mejorada para absorber y retener líquidos que contienen electrolitos, tales como salina, sangre, orina y fluidos menstruales. Las partículas de SAP presentes contienen microcampos separados de resina acida y básica, y durante la hidratación, las partículas resisten la fusión pero permanecen permeables a los fluidos. Otro aspecto de la presente invención es proporcionar un SAP que tiene una absorción mejorada y propiedades de retención comparadas con un SAP convencional, tal como el poliacrilato de sodio. Las partículas presentes de SAP de componentes múltiples son producidas mediante un método que coloca un microcampo de una resina acida absorbente del agua en contacto con, o muy cercano a, un microcampo de resina básica absorbente del agua para producir una partícula separada. En una modalidad, las partículas de SAP son producidas por medio de la coextrusión de un hidrogel ácido absorbente del agua y un hidrogel básico absorbente del agua para producir partículas de SAP de componentes múltiples que tienen una pluralidad de microcampos separados de una resina acida y una resina básica dispersados en toda la partícula. Dichas partículas de SAP demuestran una absorción mejorada y propiedades de retención, y permeabilidad a través de, y entre las partículas comparadas con las composiciones de SAP que comprende una mezcla simple de partículas de resina acida y partículas de resina básica. En otra modalidad, las partículas de SAP de componentes múltiples actuales pueden ser preparadas mediante la mezcla de partículas secas de una resina básica con un hidrogel de una resina acida, y sometiendo a extrusión después la mezcla resultante para formar partículas de SAP de componentes múltiples que tienen microcampos de una resina básica dispersos a través de una fase continua de una resina acida. Alternativamente, las partículas secas de resina acida pueden ser mezcladas con un hidrogel de resina básica, seguida por la extrusión de la mezcla resultante para formar partículas de SAP de componentes múltiples que tienen microcampos de una resina acida dispersos en una fase continua de una resina básica. Además, se pueden preparar partículas de SAP de componentes múltiples que contienen microcampos de una resina acida y una resina básica dispersa en una fase continua de una resina matriz, agregando partículas secas de la resina acida y las partículas secas de la resina básica a un hidrogel del hidrogel de la matriz, y sometiéndolas después a la extrusión. Otras formas de las partículas presentes de partículas de SAP de componentes múltiples, tales como partículas aglomeradas, formas de red de polímero interpOenetrantes, formas laminares, y formas de esfera concéntrica, también demuestran absorción mejorada a los fluidos y propiedades de retención. De acuerdo con todavía otro aspecto importante de la presente invención, las resinas acidas y básicas son enlazadas cruzadas ligeramente, tal como con un polímero de vinilo polifuncional adecuado. En las modalidades preferidas, la resina acida, la resina básica y/o la partícula completa de SAP de componentes múltiples son tratadas en la superficie o cocidas para mejorar más la absorción del agua y las propiedades de retención, especialmente bajo una carga. Todavía otra característica importante de la presente invención es proporcionar una partícula de SAP que contiene por lo menos un microcampo de una resina acida absorbente del agua débil en contacto con por lo menos un microcampo de una resina básica absorbente del agua débil. Un ejemplo de una resina acida débil es ácido poliacrílico que tiene del 0% al 25% de grupos de ácido carboxílico neutralizado (por ejemplo, DN=O a DN=25). Los ejemplos de las resinas básicas absorbentes del agua débil son una poli(vinilamina), una polietilenoimina, y una poli(dialquilam¡noalquil (met)acrilamida) preparada a partir de un monómero cualquiera, que tiene la fórmula general de estructura (I) H /R2 c=c R3 / \ / Rl C-NH- m -N (I) o el éster análogo de (I) que tiene la fórmula general de estructura (II) (ll) en donde Ri y R2, son seleccionadas independientemente, del grupo consistente de hidrogeno y metilo, Y es una radical orgánica bivalente de cadena recta o ramificada que tiene de uno a 8 átomos de carbono, y R3 y R4, son independientemente, radicales alquilo que tienen de 1 a 4 átomos de carbono.

Los ejemplos de la resina básica absorbente del agua fuerte son poli(vinilguanidina) y poli(alilguanidina). Todavía otro aspecto de la presente invención es proporcionar un material de SAP mejorado que comprende una combinación que contiene (a) partículas de SAP de componentes múltiples, y (b) partículas de una segunda resina absorbente del agua seleccionada del grupo consistente de una resina acida absorbente del agua, una resina básica absorbente del agua, y una mezcla de las misma. La combinación contiene desde aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el 90%, por peso, de partículas de SAP de componentes múltiples y desde aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el 90%, por peso, de partículas de la segunda resina absorbente del agua. Un aspecto adicional de la presente invención es proporcionar pañales que tiene un núcleo que comprende partículas de SAP de componentes múltiples o un material de SAP de la presente invención. Estos y otros aspectos y ventajas de la presente invención se podrán apreciar a partir de la lectura de la descripción detallada de las modalidades preferidas de la presente invención.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es un diagrama esquemático de una partícula absorbente del agua que contiene microcampos de una primera resina dispersa en una fase continua de una segunda resina; La Figura 2 es una diagrama esquemático de una partícula absorbente del agua que contiene microcampos de una primera resina y microcampos de una segunda resina dispersas en toda la partícula; Las Figuras 3 A y 3B son diagramas esquemáticos de las partículas absorbentes del agua que tienen microcampo de núcleo de una primera resina rodeado por una capa de una segunda resina; Las Figuras del 4 A al 4D son diagramas esquemáticos de partículas absorbentes del agua que tienen un microcampo de una primera resina en contacto con un microcampo de una segunda resina; Las Figuras 5 A y 5B son diagramas esquemáticos de una partícula absorbente del agua que tiene una red que penetra en el interior de una primera resina y una segunda resina; La Figura 6 contienen gráficas de absorbencia (en gramos de orina sintética por gramo de partículas de SAP de componentes múltiples) vs la temperatura de recocido de una hora en el paso de recocido; La Figura 7 contiene una gráfica de absorbencia (en gramos de orina sintética por gramo de partículas de CAP de componentes múltiples) vs el tiempo de un paso de recocido realizado en 125°C. Las Figuras 8 y 9 contienen gráficas ce capacidad inicial de Funcionamiento Bajo Presión (PUP) vs t1/2 para las partículas de SAP de componentes múltiples presentes y SAPs del arte previo. La Figura 12 contiene gráficas de absorbencia ( en g/g) vs porcentaje de peso de poli (AA) (DN=70) en una mezcla de partículas de SAP de componentes múltiples y partículas de poli (AA) (DN=70). La Figura 13 contiene gráficas de absorbencia (en g/g) vs porcentaje de peso de poli (AA) (DN=70) en una mezcla de partículas de poli(AA) (DN=70), partículas de poli(AA) (DN=0), y partículas de poli(vinilamina); Las Figuras del 14 al 17 son gráficas de absorbencia (en g/g) vs tiempo (minutos) para una variedad de mezclas de partículas superabsorbentes; La Figura 18 es una gráfica de PUP en 0.7 psi vs. Tiempo (horas) para un material superabsorbente que contiene el 25% de partículas de SAP de componentes múltiples y 75% de poli(AA) (DN=70), por peso; La Figura 19 es una gráfica de la capacidad inicial de PUP vs. t1 2 para un material superabsorbente que contiene 25% de partículas de SAP de componentes múltiples y 75% de poli (AA) (DN=70), por peso; Las Figuras 20, 21 , del 23 al 26 y 28 son gráficas de tiempo de adquisición (segundos) vs número de insultos para una serie de núcleos de pañal preparados en el laboratorio bajo una carga de 0.7 psi; Las Figuras 22, 27 y 29 son gráficas de índice de adquisición vs el número de insultos para una serie de núcleos de pañal preparados en el laboratorio bajo una carga de 0.7 psi.

Descripción Detallada del Invento La presente invención se refiere a partículas de SAP de componentes múltiples que contienen por lo menos un microcampo de una resina de ácido absorbente del agua muy cercano a, y preferentemente en contacto con, por lo menos un microcampo de una resina básica absorbente del agua. Cada una de las partículas contienen uno o más microcampos de una resina acida y uno o más microcampos de una resina básica. Los microcampos pueden ser distribuidos de manera homogénea o no homogénea en la totalidad de cada partícula. Cada partícula de SAP de componentes múltiples de la presente invención contiene por lo menos una resina acida absorbente del agua y por lo menos una resina básica absorbente del agua. En una modalidad, las partículas de SAP consisten esencialmente de resinas acidas y resinas básicas, y contienen microcampos de las resinas acida y/o básica. En otra modalidad, los microcampos de las resinas acida y básica están dispersos en una resina de la matriz absorbente. Las partículas de SAP de componentes múltiples de la presente invención no están limitadas a una estructura o forma particular. Sin embargo, es importante que cada partícula contenga substancialmente por lo menos un microcampo de resina acida absorbente del agua y por lo menos un microcampo de resina básica absorbente del agua muy cercanos uno del otro. La absorción al agua y retención mejoradas y la permeabilidad a los fluidos mejorada a través y entre cada una de las partículas del SAP, son observadas en la medida en que el microcampo de resina acida y el microcampo de resina básica están cercanas dentro de la partícula. En una modalidad preferida, los microcampos de resina acida y básica están en contacto. En algunas modalidades, una partícula de SAP de componentes múltiples ideal de la presente invención puede ser imaginada como uno o más microcampos de una resina acida dispersa en una fase continua de una resina básico, o como uno o más microcampos de una resina básica disperso en una fase continua de resina acida. Estas partículas de SAP de componentes múltiples idealizadas están ilustradas en la Figura 1 que muestra una partícula de SAP 10 que tiene microcampos separados 14 de una resina dispersa en una fase continua de una segunda resina 12. Si los microcampos 14 comprenden una resina acida, entonces la fase continua 12 comprende una resina básica. Por el contrario, si los microcampos 14 comprenden una resina acida, entonces la fase continua 12 es una resina acida.

En otra modalidad, las partículas de SAP son imaginadas como microcampos de una resina acida y microcampos de una resina básica dispersas en la totalidad de cada una de las partículas, sin una fase continua. Esta modalidad es ilustrada en la Figura 2, que muestra una partícula de SAP de componentes múltiples idealizada 20 que tiene una pluralidad de microcampos de una resina acida 22 y una pluralidad de microcampos de una resina básica 24 dispersas en la totalidad de cada una de las partículas 20. Todavía en otra modalidad, los microcampos de las resinas acida y básica están dispersas en la totalidad de la fase continua que comprende una resina matriz. Esta modalidad también está ilustrada en la Figura 1 en donde la partículas de SAP de componentes múltiples 10 contiene uno o más microcampos 14, estando cada una de la resina acida o una resina básica, dispersas en una fase continua 12 de una resina matriz. Deberá entenderse que los microcampos dentro de cada partícula pueden ser de forma regular o irregular, y que los microcampos pueden estar dispersos de manera homogénea o no homogénea en la totalidad de cada partícula. Subsecuentemente, otra modalidad de las partículas de SAP está ilustrada en la Figura 3 A, que muestra una partícula de componentes múltiples idealizada 30 que tiene un núcleo 32 de una resina acida absorbente del agua rodeado por una capa 34 de una resina básica absorbente del agua. Por el contrario, el núcleo 32 puede comprender una resina básica, y la capa 34 puede comprender una resina acida. La Figura 3B ilustra una modalidad similar que tiene un núcleo y capas concéntricas que se alternan entre las capas de resina acida y resina básica. En una modalidad, el núcleo 42 y la capa 46 comprenden una resina acida absorbente del agua y la capa 44 comprende una resina básica absorbente del agua. Otras modalidades incluyen: el núcleo 42 y la capa que comprenden una resina básica y la capa 44 comprende una resina acida, o el núcleo 42 comprende una resina matriz y las capas 44 y 46 comprende una resina acida y una resina básica en capas que se alternan. Otras configuraciones serán apreciadas por los expertos en el arte, tales como el aumento del número de capas alrededor del núcleo. Las Figuras 4 A y 4B ilustran modalidades de las partículas de SAP de la presente invención en donde un microcampo de una resina acida absorbente del agua (por ejemplo, 52 ó 62) está en contacto con un microcampo de una resina básica absorbente del agua (por ejemplo 54 ó 64) para producir una partícula de SAP de componentes múltiples (por ejemplo, 50 ó 60). En estas modalidades, los microcampos están dispersos de manera no homogénea en la totalidad de cada partícula. Las modalidades ilustradas en la Figura 4 se extienden a partículas de SAP que tienen más de un microcampo de cada una de las resinas acida y básica, tal y como se ilustra en las Figuras 4C y 4D, en donde las partículas de SAP de componentes múltiples 70 y 80 contienen zonas alternativas de resina acida absorbente del agua (por ejemplo, 72 ó 82) y resina básica absorbente del agua (por ejemplo 74 ó 84). Las partículas 70 y 80 también pueden contener una o más capas 72, 74, 82, ó 84 que comprende una resina matriz. En otra modalidad, la partícula SAP de componentes múltiples comprende una red de polímero que penetra en el interior (IPN), según se ilustra en la Figura 5. Una IPN es un material que contiene dos polímeros cada uno en una forma de red. En una IPN, dos polímeros son sintetizados y/o enlazados cruzados en la presencia de otro, y la polimerización puede ser consecutiva o simultánea. La preparación de una IPN consecutiva comienza con la síntesis de un primer polímero enlazado cruzado, Luego, los monómeros que comprenden un segundo polímeros, un agente de enlace cruzado y un iniciador son inflados en el primer polímero y son polimerizados y enlazados cruzados in situ. Por ejemplo, una red de ácido (poliacrílico) puede ser instilada con la solución que contiene una poli(vinilamina) y un agente de enlace cruzado. Los IPNs simultáneos son preparados usando una solución que contiene monómeros de ambos polímeros y sus agente de enlaces cruzados respectivos, los cuales son polimerizados simultáneamente por modalidades que no interfieren, tales como polimerizaciones en forma de pasos o cadena. Un tercer método de sintetización de las IPN utiliza dos enrejados de polímeros lineales, mezclando y coagulando los enrejados y enlazando cruzados los dos componentes simultáneamente. Los expertos en el arte saben de otros modos en que pueden ser preparadas las IPN; produciendo cada uno una topología particular. En la mayoría de las IPN; las fases de polímeros se separan para formar zonas distintas del primer polímero y zonas distintas del segundo polímero. En las IPN restantes, el primero y el segundo polímero permanecen "solubles" uno en el otro. Ambas formas de IPN tienen microcampos, y son SAPs de componentes múltiples de la presente invención. Las Figuras 5 A y 5B ilustran sistemas IPN. La Figura 5 A ilustra una IPN preparada por medio de la sintetización consecutiva del primero y el segundo polímero. La Figura 5B ilustra una IPN preparada por medio de la polimerización simultánea del primero y el segundo polímeros. En las Figuras 5 A y 5B las líneas continuas representan el primer polímero (por ejemplo, el polímero ácido) y las líneas ligeramente punteadas representan el segundo polímero (por ejemplo, el polímero básico). Los guiones gruesos representan los sitios del enlace cruzado. En otra modalidad, las partículas de SAP de componentes múltiples son partículas aglomeradas preparadas a partir de partículas finas de una resina acida absorbente del agua y partículas finas de una resina básica absorbente del agua. Generalmente, una partícula de resina fina tiene un diámetro menor de aproximadamente 200 mieras (µ), tales como de aproximadamente 0.01 hasta aproximadamente 180 µ. Las partículas de SAP de componentes múltiples aglomeradas son de estructura similar a la partícula ilustrada en la Figura 2. Con respecto a las partículas de SAP aglomeradas, es importante que las partículas tengan una aglomeración seca suficiente (por ejemplo, en el estado seco) y aglomeración húmeda (por ejemplo, en la condición de hidrogel) para retener las propiedades de partícula sola, por ejemplo, las partículas no se desintegran en sus partículas finas constituyentes de resina acida y resina básica. En particular, las partículas aglomeradas tienen suficiente aglomeración seca para resistir a las fracturas. Las partículas secas aglomeradas normalmente tienen una carácter elástico y, por lo tanto, no son friables. Las partículas aglomeradas también tienen suficiente resistencia a la humedad para exhibir una propiedad denominada "aglomeración húmeda". La aglomeración húmeda es definida como la capacidad de una partícula de SAP de componentes múltiples aglomerada para retener su naturaleza de partícula sola en el momento de la hidratación, por ejemplo, un falta de desaglomeración durante la hidratación. La aglomeración húmeda es determinada por la colocación de quince partículas de SAP aglomeradas en un vidrio de reloj e hidratando las partículas con veinte veces su peso de una solución al 1% (por peso) de cloruro de sodio.(por ejemplo, 1 % de salina). Las partículas están espaciadas lo suficientemente separadas de modo que no hacen contacto unas con otras después de absorber la salina e hincharse. Se permite que las partículas de SAP absorban la solución salina durante una hora, luego se vuelve a contar bajo un microscopio el número de partículas de SAP. Las partículas de SAP de componentes múltiples pasan la prueba de aglomeración húmeda si las partículas contadas no son más de aproximadamente 53. Las partículas de SAP de componentes múltiples de la presente invención comprenden, por lo tanto, una resina acida y una resina básica en una proporción de peso de desde aproximadamente 90:10 hasta aproximadamente 10:90, y preferentemente desde aproximadamente 20:80 hasta aproximadamente 80:20. Para lograr la ventaja completa de la presente invención, la proporción de peso de resina acida a resina básica en una partícula de SAP de componentes múltiples es de desde aproximadamente 30:70 hasta aproximadamente 70:30. Las resinas acida y básica pueden ser distribuidos de manera homogénea o de manera no homogénea en la totalidad de la partícula de SAP. Las partículas de SAP de componentes múltiples presentes contienen por lo menos aproximadamente el 50%, y preferentemente por lo menos aproximadamente el 70% por peso de resina acida más resina básica. Para lograr ia ventaja completa de la presente invención, una partícula de SAP de componentes múltiples contiene desde aproximadamente el 80% hasta aproximadamente el 100% por peso de resina acida más resina básica. Los componentes de las partículas de SAP presentes, diferentes a la resina acida y básica, generalmente, son resinas matriz u otros ingredientes menores opcionales. Las partículas de SAP de componentes múltiples de la presente invención pueden ser de cualquier forma, ya sea regular o irregular, tales como granulos, fibras, cuentas, polvos, hojuelas o espumas, o cualquier otra forma deseada, tales como una hoja del SAP de componentes múltiples. En las modalidades en donde se prepararon los SAPs de componentes múltiples que usan un paso de extrusión, la forma del SAP es determinada por la forma del dado de extrusión. La forma de las partículas de SAP de componentes múltiples también pueden ser determinadas por las operaciones que no son físicas, tales como molido y mediante el método de preparación de las partículas, tales como aglomeración. En una modalidad preferida, las partículas de SAP presentes están en la forma de un granulo o una cuenta, teniendo un tamaño de partícula de desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 10,000 mieras (µm), y preferentemente de desde aproximadamente 100 hasta aproximadamente 1 ,000 µm. Para lograr la ventaja completa de la presente invención, las partículas de SAP de componentes múltiples tiene un tamaño de partícula de desde aproximadamente 150 hasta aproximadamente 800 µm. Un microcampo es definido como un volumen de una resina acida o una resina básica que está presente en una partícula de SAP de componentes múltiples. Debido a que cada partícula de SAP de componentes múltiples contiene por lo menos un microcampo de una resina acida, y por lo menos u campo de una resina básica, un microcampo tiene un volumen que es menor que el volumen de la partícula de SAP de componentes múltiples. Por lo tanto, un microcampo, puede ser tan grande como aproximadamente el 90% del volumen de las partículas de SAP de componentes múltiples. Generalmente, un microcampo tiene un diámetro de aproximadamente 750 µm o menor. Para lograr la ventaja completa de la presente invención, un microcampo tiene un diámetro de aproximadamente 20 µm o menor. Las partículas de SAP de componentes múltiples también contienen microcampos que tiene diámetros de submicras, por ejemplo, diámetros de microcampo menores de 1 µm, preferentemente menores de desde 0.1 µm hasta aproximadamente 0.01 µm. En otra modalidad preferida, las partículas de SAP de componentes múltiples son de la forma de una fibra, por ejemplo, una partícula de SAP alargada, no circular. La fibra puede ser de la forma de un cilindro, por ejemplo, que tenga una dimensión menor (por ejemplo, un diámetro) y una dimensión mayor (por ejemplo, la longitud). La fibra puede tener también la forma de un filamento largo que puede ser tejida. Dichas fibras similares a los filamentos tienen un peso menor de aproximadamente 80 decitex, y preferentemente menor de aproximadamente 70 decitex, por filamento, por ejemplo, de desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 60 decitex por filamento. Un tex es igual a un decitex. Para propósitos de comparación el poli(ácido acrílico) es de aproximadamente 4 decitex, y la poli(vinilamina) de es aproximadamente 80 decitex. Las fibras cilindricas de SAP de componentes múltiples tienen una dimensión menor (por ejemplo, diámetro de la fibra) menor de aproximadamente 1 mm, generalmente menor de aproximadamente 500 µm, y preferentemente menor de 250 µm, bajando hasta aproximadamente 50 µm. Las fibras de SAP cilindricas pueden tener una dimensión mayor relativamente corta, por ejemplo, de aproximadamente 1 mm, por ejemplo, en un artículo fibroso, lamelar, o con forma de hojuela, pero generalmente la fibra tiene una longitud de desde aproximadamente 3 hasta aproximadamente 100 mm. Las fibras similares a los filamentos tienen una proporción de dimensión mayor a dimensión menor de por lo menos 500 a 1 , y preferentemente de por lo menos 1000 a 1 , por ejemplo, hasta y mayor de 10,000 a 1. Cada partícula de SAP de componentes múltiples contiene uno o más microcampos de una resina acida absorbente del agua y uno o más microcampos de una resina básica absorbente del agua, ya sea en contacto o muy cercano uno del otro. Como se ilustrará más adelante, la estructura del microcampo de las partículas de SAP presentes proporcionan una absorción mejorada a los fluidos (en ambos, la cantidad de fluido absorbido y retenido, y el índice de absorción) comparadas con un SAP que comprende una mezcla simple de partículas de resina de SAP ácido separado y las partículas de resina de SAP básico separado. De acuerdo con otra característica importante de la presente invención, las partículas de SAP de componentes múltiples presentes, también demostraron una permeabilidad mejorada, tanto a través de una partícula individual, como entre partículas. Las partículas de SAP presentes, por lo tanto, tienen una capacidad mejorada para absorber rápidamente un fluido, aún en situaciones "chorro", por ejemplo, cuando son usadas en pañales para absorber la orina. Las características de buena permeabilidad, absorción y propiedades de retención, especialmente de líquidos que contienen electrolitos, demostradas por las partículas de SAP de componentes múltiples presentes, es importante con respecto a los usos prácticos de las partículas de SAP. Estas propiedades mejoradas se atribuyen, en parte, al hecho de que la remoción de los electrolitos del líquido es facilitada mediante el contacto de una partícula simple (la cual, en efecto, realiza una desionización del líquido esencialmente simultánea), al contacto del líquido que tiene que ponerse en contacto con partículas acidas y básicas individuales (lo cual, en efecto, realiza una desionización de dos pasos consecutivos). Si una mezcla de partículas de resina acida y partículas de resina básica es usada, las partículas tienen generalmente un tamaño de partícula pequeño. Se requiere un tamaño de partícula pequeño para obtener las cinéticas de falta de alineación deseables, porque el electrolito es removido en forma de pasos, removiendo la resina acida el catión y la resina básica removiendo el anión. El líquido que contiene electrolitos, por lo tanto, debe hacer contactos con dos partículas para la falta de alineación, y este proceso es facilitado por los SAP con tamaño de partícula pequeño. Las partículas pequeñas, sin embargo, tienen el efecto de reducir el flujo del fluido a través y entre las partículas de SAP, por ejemplo, la permeabilidad es reducida y se requiere un período de tiempo más largo para absorber el fluido. Además, en el uso práctico, tal como en pañales, son SAPs son usados en conjunto con una pulpa celulósica. Si una mezcla de partículas de resina acida y partículas de resina básica es usada como el SAP, la pulpa celulósica puede causar una separación entre las partículas de resina acida y las partículas de resina básica, que afectan la falta de alineación de manera adversa. Los compuestos de microcampos presentes superan este problema porque la resina acida y la resina básica están presentes en una sola partícula. La introducción de la pulpa celulósica, por lo tanto, no pueden separar la resina acida y la resina básica y no pueden afectar adversamente la falta de alineación por el SAP. Una partícula de SAP de componentes múltiples sencilla desalinea simultáneamente un líquido que contiene electrolitos. La falta de alineación es esencialmente independiente del tamaño de partícula. Consecuentemente, las partículas de SAP de componentes múltiples pueden ser de un tamaño más grande. Estas características permite la permeabilidad mejorada a los líquidos a través y entre las partículas de SAP, y resulta en una absorción más rápida del líquido que contiene electrolitos. Las siguientes reacciones esquemáticas ilustran las reacciones que ocurren para desionizar, por ejemplo, desalinear, una solución salina acuosa, y que son realizadas esencialmente de manera simultánea en una partícula de SAP de microcompuesto, pero son realizadas en forma de pasos en una mezcla simple de resinas acida y básica: R-CO2H + NaCI - R-CO2 Na+ + HCl (resina acida) R-NH2 + HCl - R-NH3+Cr (resína básica) La partícula de SAP de componentes múltiples presente, puede ser de una forma en donde está en contacto un microcampo de una resina acida absorbente del agua con un microcampo de una resina básica absorbente del agua. En otra modalidad, las partículas de SAP pueden ser de una forma en la que por lo menos un microcampo de una resina acida absorbente del agua sea dispersada en una fase continua de una resina básica absorbente del agua.

Alternativamente, El SAP de componentes múltiples puede ser de una forma en donde por lo menos un microcampo de una resina básica esté dispersado en una fase continua de una resina acida. En otra modalidad, por lo menos un microcampo de una o más resinas acidas y por lo menos un microcampo de una o más resinas básicas comprende la partícula de SAP completa, y ningún tipo de resina es considerado el dispersado o la fase continua. Todavía en otra modalidad, por lo menos un microcampo de una resina acida y por lo menos un microcampo de una resina básica son dispersadas en una resina matriz. Una resina acida absorbente del agua presente en una partícula de SAP de componentes múltiples puede ser ya sea una resina acida absorbente del agua fuerte o débil. La resina acida absorbente del agua puede ser una resina simple, o una mezcla de resinas. La resina acida puede ser un homopolímero o un copolímero. La identidad de la resina acida absorbente del agua no esta limitada, en la medida que la resina tenga la capacidad para hincharse y absorber por lo menos diez veces su peso en agua, cuando está en una forma neutralizada. La resina acida está presente en su forma acida, por ejemplo, desde aproximadamente el 75% hasta aproximadamente el 100% de las porciones acidas están presente en la forma de ácido libre. Como se ilustrará más adelante, aunque la forma de ácido libre de una resina acida absorbente del agua es generalmente un absorbente del agua deficiente, la combinación de una resina acida y una resina básica en una partícula de SAP de componentes múltiples presente, proporciona una absorción del agua excelente y propiedades de retención. La resina acida absorbente del agua generalmente es una resina de tipo acrílico ligeramente enlazada cruzada, tal como un ácido poliacrílico enlazado cruzado ligeramente. La resina acida enlazada cruzada ligeramente generalmente es preparada por medio de la polimerización del monómero ácido que contiene una porción acilo, por ejemplo, ácido acrílico, o una porción con capacidad para proporcionar un grupo ácido, por ejemplo, acrilonitrilo, en la presencia de un agente de enlace cruzado, por ejemplo un compuesto orgánico polifuncional. La resina acida puede contener otras unidades copolimerizables, por ejemplo, otros comonómeros insaturados monoetilénicamente , bien conocidos en el arte, en la medida que el polímero es substancialmente, por ejemplo, por lo menos el 10%, y preferentemente por lo menos el 25%, de unidades de monómero ácido. Para lograr la ventaja completa de la presente invención, la resina acida contiene por lo menos el 50%, y más preferentemente, por lo menos el 75%, y hasta el 100%, de unidades de monómero ácido. Las otras unidades copolimerizables pueden, por ejemplo, ayudar a mejorar la hidrofilicidad del polímero. El ácido carboxílico etilénicamente insaturado y los monómeros anhídridos de ácido carboxílico útiles en la resina acida absorbente del agua, incluye ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido etacrílico, ácido a-cloroacrílico, ácido a-cianoacrílico, ácido ß-metacrílico (ácido crotónico), ácido a-fenilacrílico, ácido ß-acriloxi-propiónico, ácido sórbico, ácido p-clorosórbico, ácido angélico, ácido cinámico, ácido p-clorocinámico, ácido ß-estearilacrílico, ácido ¡tacónico, ácido citracónico, ácido mesacónico, ácido glutámico, ácido aconítico, ácido maleico, ácido fumárico, tricaraboxietileno y anhídrido maleico. Los monómeros de ácido sulfónicos etilénicamente insaturados incluyen ácido sulfónico de vinilo alifático o aromático, tales como ácido vinilsulfónico, ácido alil sulfónico, ácido vinil tolueno sulfónico, ácido sulfónico estireno, ácidos sulfónicos acrílíco y metacrílico, tales como acrilato sulfoetilo, metacrilato sulfoetilo, acrilato sulfopropilo, metacrilato sulfoetilo, acrilato sulfopropilo, metcrilato sulfopropilo, ácido 2-hidroxi-3-metacriloxipropil sulfónico, y ácido 2-acrilamida-2-metilpropano sulfónico. Tal y como se estipuló anteriormente, la polimerización de monómeros ácidos, y monómeros copolimerizables, si están presentes, es realizado más comúnmente por procesos de radical libre en la presencia de un compuesto orgánico polifuncional. Las resinas acidas son enlazadas cruzada hasta un punto suficiente de modo que el polímero es insoluble en agua. El proceso de enlace cruzado produce resinas acidas substancialmente insolubles en agua, y, en parte, sirve para determinar la capacidad de absorción de las resinas. Para usarse en aplicaciones de absorción, una resina acida es enlazada cruzada ligeramente, por ejemplo, tiene una densidad del enlace cruzado inferior a aproximadamente el 20%, preferentemente menor de aproximadamente el 10%, y más preferentemente de desde aproximadamente el 0.01% hasta aproximadamente el 7%. Un agente de enlace cruzado es usado más preferentemente en una cantidad de menos de aproximadamente el 7% por peso, y generalmente desde aproximadamente el 0.1% por peso hasta aproximadamente el 5% por peso, basado en el peso total de los monómeros. Los ejemplos de los monómeros polivinilo agente de enlaces cruzados ¡ncluyen, pero no están limitados a, esteres de ácido poliacrílico (o polimetacrílico) representados por la fórmula (IV) siguiente: en donde x es etileno, propileno, trimetileno, ciciohexilo, hexametileno, 2-hidroxipropileno, -(CH2CH2O)nCH2CH2-, o n y m son cada una un entero de 5 a 40, y k es 1 ó 2; CH2=CH HC=CH2 0=C-NH (CH2CH2NH) ^=0 en donde 1 es 2 ó 3. Los compuestos de la fórmula (lll) son preparados por la reacción de polioles, tales como glicol etileno, glicol propileno, trimetilolpropano, 1 ,6-hexanediol, glicerina, pentaeritritol, glicol polietileno, o glicol polipropileno, con ácido acrílico o ácido metacrílico. Los compuestos de la fórmula (IV) son obtenidos por medio de la reacción de poliaminas polialquileno, tales como dietilenotriamina y trietilenotetramina, con ácido acrílico. Los monómeros de enlace cruzado específicos, incluyen, pero no están limitados a, 1 ,4-butanediol diacrilato, 1 ,4-butenediol dimetacrilato, 1 ,3-butileno glicol diacrilato, 1 ,3-butileno glicol dimetarilato, dietileno glicol diacrilato, dietileno glicol dimetacrilato, diacarilato A bisfenol etoxilado, dimetcrilato A gisfenol etoxilado, dimetacrilato etileno glicol, 1 ,6-hexanediol diacrilato, 1 ,6-hexanediol dimetacrilato, neopentil glicol dimetacrilato, polietileno glicol diacrilato, polietileno glicol dimetacrilato, tritileno glicol diacrilato, trietileno glicol dimetacrilato, tripropileno glicol diacrilato, tetratileno glicol diacrilato, tetraetileno glicol dimetacrilato, dipentaeritritol pentaacrilato, pentaeritritol tetraacrilato, pentaeritritol tirmetacrilato, trimetilolpropano triacrilato, trimetilolpropano trimetacrilato, tris (2hidroxietil)-isocianurato triacrilato, tris (2-hidroxietil)ísocianurato trimetacrilato, esteres dívinilo de un ácido policarboxílico,. Esteres dialilo de un ácido policarbosílico, trialil terftalato, dialil maleato, dialil fumarato, hexametilenobismaleimida, trivinil trimelitato, divinil adipato, diallil succinato, un éter divinilo de glicol etileno, ciclopentadieno diacrilato, haluros de tetraalil amonio, o mezclas de los mismos. Los compuestos tales como el éter divinilbenceno y divnilo también pueden ser usados para el enlace cruzado de la poli(dialquilaminoalquil acrilamidas). Los agentes de enlace cruzado preferidos son N,N'-metilenobis-acrilamida, N,N'-metilenob¡smetacrilam¡da, etiino glicol dimetacrilato y trimetilolpropano triacrilato. La resina acida, ya sea fuertemente acida o débilmente acida, puede ser cualquier resina que actúe como un SAP en su forma neutralizada. Las resinas acidas contienen generalmente una pluralidad de ácido carboxílico, ácido sulfónico, ácido fosfónico, ácido fosfórico, y/o porciones de ácido sulfúrico. Los ejemplos de las resinas acidas ¡ncluyen, por no están limitados a, ácido poliacrílico, copolímeros graft de almidón-acrilonitrilo hidrolizados, copolímeros graft de ácido de almidón-acrílico, copolímeros de éster de vinil acetato-acrílico saponizado, copolímeros de acrilonitrilo hidrolizados, copolímeros acril-amida hidrolizados, copolímeros anhídridos de etileno-maleico, copolímeros anhídridos de isobutileno-maleico, ácido poli(vinilsulfónico), ácido poli(vinilfosfónico), ácido pol¡(vinilfosfórico), ácido poli(vinilsulfúrico), poliestireno sulfonatado, ácido poli(aspártico), ácido poli(láctico), y mezclas de lo mismo. Las resinas acidas preferidas son los ácidos poliacrílicos. Los SAPs de componentes múltiples pueden contener microcampos individuales que: (a) contienen una resina acida simple o (b) contienen más de una, por ejemplo, una mezcla de resinas acidas. Los SAPs de componentes múltiples también pueden contener microcampos en donde, una porción de los microcampos ácidos del componente ácido comprende una primera resina ácido o una mezcla de resina acida, y la porción restante comprende una segunda resina acida o una mezcla de resina acida. De manera análoga a la resina acida, la resina básica absorbente del agua en las partículas de SAP presentes pueden ser resinas absorbentes del agua fuertes o débiles. La resina absorbente del agua básica puede ser una sola resina o una mezcla de reinas. La resina básica puede ser un homopolímero o un copolímero. La identidad de la resina básica no está limitada en la medida en que la resina básica tenga la capacidad de hinchazón y absorción en por lo menos 10 veces su peso en agua, cuando está en una forma cargada. La resina básica débil generalmente está presente en su base libre, o neutral, forma, por ejemplo desde aproximadamente el 75% hasta aproximadamente el 100% de las porciones básicas, por ejemplo, los grupos amino, están presentes en una forma normal, no cargada. Las resinas básicas fuertes generalmente están presentes en la forma de hidróxido (OH) o bicarbonato (HCO3). La resina básica absorbente del agua generalmente es una resina del tipo acrílico enlazada cruzada ligeramente, tal como una poli(vinilamina) o una poli(dialquilaminoalquil(met)acrilamida). La resina básica puede ser también un polímero, tal como una polietilenoimina enlazada cruzada ligeramente, una poli(alilguanidina), una poli(dimetildialilamonio hidróxido), un derivado de poliestireno cuaternizado, tal como un poliestireno modificado con guanidina, tal como Una poli((met)acar¡lamida cuaternizada o éster análogo, tal como en donde Me es metilo, R2 es hidrógeno o metilo, n es un número de 1 a 8, y q es un número de 10 hasta aproximadamente 100,000, 0 una poli(vinilguanidina), por ejemplo, poli(VG), una resina básica absorbente de agua fuerte que tiene la fórmula general estructural (V) en donde q es un número de 10 hasta aproximadamente 100,000, y R5 y R6, son independientemente seleccionadas a partir del grupo consistente de hidrógeno, alquilo CrC , cicloalquilo C3-C6, bencilo, fenilo, fenilo substituido por alquilo, naftilo, y grupos alifáticos y aromáticos similares. La resina básica absorbente del agua enlazada cruzada ligeramente puede contener otras unidades copolimerizable y está enlazada cruzada usando un compuesto orgánico polifuncional, tal y como se manifestó anteriormente con respecto a la resina acida absorbente del agua.

Un resina básica absorbente del agua usada en las partículas de SAP presentes contiene generalmente un grupo amino o un grupo guanidino. Consecuentemente, una resina básica soluble en agua también puede ser enlazada cruzada en la solución mediante la suspensión o disolución de una resina básica que no está enlazada cruzada en un medio acuoso o alcohólico, agregando entonces un compuesto bi- o polifuncional con capacidad para hacer el enlace cruzado de la resina básica mediante la reacción con los grupos amino de la resina básica. Dichos agentes de enlace cruzado incluyen, por ejemplo, aldehidos multifncionales (por ejemplo, glutaraldehido), acrilatos multifuncionales (por ejemplo, butanediol diacrilato, TMPTA), halodrinos (por ejemplo, epiclorhidrino), dihaluros (por ejlempoo, dibromopropano, esteres de disulfonato (por ejemplo, ZA(?2)0-(CH2)n-OS(0)2Z, en donde n es de 1 a 10, y z es metilo o tosilo) componentes epoxy multifuncionales (por ejemplo, éter de etileno glicol diglicidil), esteres multifuncionales (por ejemplo, adipato dimetilo), haluros ácidos multifuncionales (por ejemplo, cloruro de oxalilo), ácidos carboxílicos multifuncionales (por ejemplo, TYZOR AA de DuPont), resinas de melamina (por ejemplo, CYMEL 301 , CYMEL 303, CYMEL 370 y CYMEL 373 de Cytec Industries, Wayne, NJ), ureas hidroximetilo (por ejemplo, N,N'-dihidroximetil-4,5 — dihidroxietilenourea), y ¡socianatos multifuncionales (por ejemplo, tolueno diisocianato o metileno diisocianato). Los agentes de enlace cruzado también se describen en la Patente Norteamericana No. 5,085,787 de Pinschmidt, Jr., y asociados, incorporada a la presente descripción como referencia, y en la patente Europea EP 450 923. De manera convencional, el agente de enlace cruzado es soluble en agua o alcohol, y posee la reactividad suficiente con la resina básica de modo que la realización del enlace cruzado ocurre de modo controlado, preferentemente en una temperatura de desde aproximadamente 25°C hasta aproximadamente 150°C. Los agentes de enlace cruzado son éter etileno de glicol diglicidil (EDGE).

Un éter diglicidil soluble en agua, y un dibromoalcano, un compuesto soluble en alcohol. La resina básica, ya sea fuertemente básica o débilmente básica, por lo tanto, puede ser cualquier resina que actúa como un SAP en su forma cargada.

La resina básica generalmente contienen porciones amino o guanidino. Los ejemplos de las resinas básicas incluyen una poli(vinilamina), una poli-etilenoimina, una poli(vinilguanidina), una poli(alil-amina), una poli(alilguanidina), o una poli(dialquilaminoalquil (met)acrilamida) preparadas mediante la polimerización y en enlace cruzado ligeramente de un monómero que tiene la estructura H /*: C= R, l / \ C-NH- (Y) -N / 3 o ll \ R4 o su análogo éster.

R_ c-o- m -N II R4 o en donde R-i y R2, son independientemente seleccionadas a partir del grupo consistente de hidrógeno y metilo, Y es una radical orgánica bivalente de cadena recta o ramificada que tiene de 1 a 8 átomos de carbono, y R3 y R4, son independientemente radicales alquilo que tienen de 1 a 4 átomos de carbono.

Las resinas básicas preferidas incluyen una poli(vinilamina), polietilenoimina, poli(vinilguanidina), poli(dimetilaminoetil acrilamida) (poli(DAEA)), y poli(dimetilam¡nopropil metacrilamida) (poli-(DMAPMA)). De manera análoga a los microcampos de una resina acida, los SAP de componentes múltiples presentes pueden contener microcampos de una resina básica simple, microcampos que contienen una mezcla de resinas básica, o microcampos de diferentes resinas básicas. Los SAPs de componentes múltiples presentes pueden ser preparados siguiendo varios métodos, Deberá quedar entendido que el método de preparación exacto de un SAP de componentes múltiples no está limitado por las modalidades siguientes. Cualquier método que produzca una partícula que tiene por lo menos un microcampo de una resina acida en contacto con, o muy cercano a por lo menos un microcampo de una resina básica es adecuado. En un método, las partículas secas de una resina básica, opcionalmente enlazadas cruzadas en la superficie y/o recocidas, son mezcladas en un gel elástico de una resina acida. La mezcla resultante es sometida a extrusión, luego secada, y opcionalmente enlazada cruzada en la superficie y/o recocida, para producir partículas de SAP de componentes múltiples que tienen microcampos de una resina básica dispersados en una fase continua de una resina acida. Alternativamente, las partículas de una resina acida, opcionalmente enlazadas cruzadas en la superficie y/o recocidas, pueden ser mezcladas en un gel elástico de una resina básica, y la mezcla resultante es sometida a extrusión, después es secada, y opcionalmente enlazada cruzada en la superficie y/o recocida, para producir partículas de SAP de componentes múltiples que tienen microcampos de una resina acida dispersados en una fase continua de una resina básica.

En otro método, las partículas secas de una resina acida pueden ser mezclados con partículas secas de una resina básica, y con la mezcla resultante se forma un hidrogel, luego es sometido a extrusión, para formar las partículas de SAP de componentes múltiples. Todavía en otro método, un gel elástico de una resina acidas y un gel elástico de una resina básica, opcíonalmente enlazados cruzados en la superficie cada uno de ellos y/o recocidos, con coextruidos, y el producto coextruido es secado, y opcionalmente enlazado cruzado en la superficie y/o recocido, para formar partículas de SAP de componentes múltiples que contienen microcampos de la resina acida y la resina básica dispersados en la totalidad de la partícula. Por lo tanto, el método de preparación de las partículas de SAP de componentes múltiples, no esta limitado por, y no requiere un paso de extrusión. Los expertos en el arte saben de otros métodos de preparación en los que el SAP de componentes múltiples contiene por lo menos un microcampo de una resina acida y por lo menos un microcampo de una resina básica en contacto, o muy cercanos el uno del otro. Un ejemplo es la aglomeración de partículas finas de por lo menos una resina acida y por lo menos una resina básica, unas con las otras, y opcionalmente una resina matriz, para producir partículas de SAP de componentes múltiples que contienen microcampos de una resina acida y/o una resina básica. Las partículas de SAP de componentes múltiples pueden ser molidas hasta un tamaño de partícula deseable, o pueden ser preparadas mediante técnicas para producir el tamaño de partícula deseado. Otros métodos no limitativos de preparación de una partícula de SAP de la presente invención están manifestados en los ejemplos.

En las modalidades en donde una resina acida y una resina básica están presentes en la forma de microcampos dentro de una matriz de una resina matriz, las partículas de una resina acida y una resina básica son mezcladas con un gel elástico de una resina matriz, y la mezcla resultante es sometida a extrusión, luego secada, para formar las partículas de SAP de componentes múltiples que tienen microcampos de una resina acida y una resina básica dispersados en una fase continua de una resina matriz. Alternativamente, los gels elásticos de una resinas acidas, una resina básica y una resina matriz pueden ser extruidos juntos para producir un SAP de componentes múltiples que contienen microcampos de una resina acida, una resina básica, y una resina matriz dispersados en la totalidad de la partícula. En esta modalidad, la resina acida, la resina básica, y el SAP de componentes múltiples resultante, pueden ser opcionalmente enlazados cruzados en la superficie y/o recocidos. La resina matriz es cualquier resina que permite el transporte de fluidos de modo que un medio líquido puede ponerse en contacto con la resina acida y la resina básica. La resina matriz generalmente es una resina hidrofílica con capacidad para absorber. Los ejemplos no limitativos de resinas matriz incluyen alcohol (polivinílico), poli(N-vinilformamida), óxido de polietileno, poli(met)acrilamida, poli(hidroxietil acrilato), hidroxietilcelulosa, metilcelulosa, y mezclas de los mismos. La resina matriz también puede ser una resina absorbente del agua convencional, por ejemplo, un ácido poliacrílico neutralizada de más de 25 % de moles, y generalmente mayor de 50% de mole. En las modalidades preferidas, la resina acida, la resina básica, y/o las partículas de SAP de componentes múltiples son tratadas en la superficie y/o recocidas. El tratamiento de la superficie y/o recocido dan como resultado en enlace cruzado en la superficie de la partícula. En las modalidades especialmente preferidas, las resinas acida y/o básica que comprenden las partículas de SAP de componentes múltiples son tratadas en la superficie y/o recocidas, y la partícula de SAP de componentes múltiples completa es tratada en la superficie y/o recocida. Se ha descubierto que el tratamiento de la superficie y/o recocido de una resina acida, una resina básica, y/o la partícula de SAP de componentes múltiples de la presente invención aumenta la capacidad e la resina o la partícula de SAP de componentes múltiples para absorber y retener el medio acuoso bajo una carga. El enlace cruzado de la superficie es logrado poniendo en contacto una resina acida, una resina básica, y/o una partícula de SAP de componentes múltiples con una solución de un agente de enlace cruzado de superficie para mojar predominantemente solo las superficies exteriores de la resina o la partícula de SAP. Entonces se realiza el enlace cruzado de la superficie y el secado de la resina o la partícula de SAP de componentes múltiples, preferentemente, por medio de calentamiento de por lo menos las superficies húmedas de la resina o las partículas de SAP de componentes múltiples. Generalmente, las resinas y/o partículas de SAP son tratadas en la superficie con una solución de un agente de enlace cruzado de superficie. La solución contiene desde aproximadamente el 0.01% hasta aproximadamente el 4% por peso, de agente en enlace cruzado de superficie, y preferentemente de desde aproximadamente el 0.4% hasta aproximadamente el 2%, por peso, el agente de enlace cruzado de superficie en un solvente adecuado, por ejemplo, agua o alcohol. La solución puede ser aplicada en la forma de un rocío fino sobre la superficie de las partículas de resina o las partículas del SAP de componentes múltiples que saltan libremente en una proporción de desde aproximadamente 1 :0.01 hasta aproximadamente 1 :0.5 partes por peso de resina o partículas de SAP a la solución del agente de enlace cruzado de superficie. El agente de enlace cruzado de superficie está presente en una cantidad de desde aproximadamente el 0% hasta aproximadamente el 5%por peso de la resina o partícula de SAP, y preferentemente de desde aproximadamente el 0% hasta aproximadamente el 0.5% por peso. Para lograr la ventaja completa de la presente invención, el agente de enlace cruzado de superficie está presente en una cantidad de desde aproximadamente el 0.001% hasta aproximadamente el 0.1% por peso. La reacción del enlace cruzado y el secado de la resina o las partículas de SAP de componentes múltiples tratadas en la superficie, son logrados mediante el calentamiento del polímero tratado en la superficie en una temperatura adecuada, por ejemplo, desde aproximadamente 25°C hasta aproximadamente 150°C, y preferentemente desde aproximadamente 105°C hasta aproximadamente 120°C. Sin embargo, se pueden usar cualquier otro método de reacción del agente de enlace cruzado de la resina o las partículas de SAP de componentes múltiples, y cualquier otro método de secado de la resina o las partículas de SAP de componentes múltiples, tal como energía de micro ondas, o similares. Con respecto a la resina básica, o las partículas de SAP de componentes múltiples que tienen una resina básica presente en la superficie exterior de las partículas, los agentes de enlace cruzado de superficie incluyen moléculas bi-o polifuncionales con capacidad de reacción con grupos amino y enlace cruzado de una resina básica. Preferentemente, el agente de enlace cruzado de superficie es soluble en alcohol o agua y posee la reactividad suficiente con una resina básica de modo que el enlace cruzado ocurre de un modo controlado en una temperatura de desde aproximadamente 25°C hasta aproximadamente 150°C. Los ejemplos no limitativos de los agentes de enlace cruzado de superficie adecuados para las resinas básicas incluyen: (a) bihaluros y esteres bisulfonato, por ejemplo, los compuestos de la fórmula: Y-(CH2)P-Y, en donde p es un número de 2 a 12, y Y, independientemente, es halo (preferentemente bromo), tosilato, mesilato, o utros esteres de sulfonato alquilo o arilo; (b) aziridinas multifuncionales; (c) Aldehidos multifuncionales, por ejemplo, glutaraldehido, trioxano, paraformaldehido, terftaldehido, malonaldehido, y glioxal, y los acétales y bisulfitos de los mismos; (d) halohidrinos, tales como epíclorhidrin; (e) compuestos epoxy multifuncionales, por ejemplo, éter de etileno glicol diglicidilo, éter bisfenol A diglicidilo, y éter bisfenol F diglicidilo; (f) ácidos carboxílicos multifuncionales y esteres, cloruros ácidos, y anhídridos derivados de los mismos, por ejemplo, ácidos bi- y policarboxílicos que contienen de 2 a 12 átomos de carbono, y los esteres metílico y etílico, y anhídridos derivados de los mismos, por ejemplo, ácido oxálico, ácido adípíco, ácido succínico, ácido dedecanoico, ácido malónico y ácido glutárico, y esteres, anhídridos y cloruros ácidos derivados de los mismos. (g) titanatos orgánicos, tales como TYZOR AA, comercializado por E. I. DuPont de Nemours, Wilmington, DE; (h) resinas de melamina, tales como las resinas CYMEL comercializadas por Cytec Industries, Wayne, NJ. (i) ureas hidroximetilo, tales como urea N,N'-dihidroximetil-4,5-dihidroxietileno; (j) isocianatos multifuncionales, tales como diisocianato tolueno, diisocianato ¡soforone, diisocianato metileno, diisocianato xileno y diisocianato hexametileno; y (k) otros agentes de enlace cruzado para resinas básicas absorbentes del agua conocidas para aquellos expertos en el arte. Un agente de enlace cruzado de superficie preferido es un bihaloalcano, éter de etileno glico diglicidilo (EGDGE), o una mezcla del mismo, el cual enlaza cruzada una resina básica en una temperatura de desde aproximadamente 25°C hasta aproximadamente 150°C. Los agentes de enlace cruzado de superficie especialmente preferidos son bibromoalcanos que contienen de 3 a 10 átomos de carbono y el EGDGE. Con respecto a las resinas acidas absorbentes del agua, o las partículas de SAP de componentes múltiples que tienen una resina acida en la superficie exterior de la partícula, los agentes de enlace cruzado de superficie adecuados tiene la capacidad de reactivarse con las porciones acidas y efectuar el enlace cruzado de la resina acida. Preferentemente, el agente de enlace de superficie es soluble en alcohol o soluble en agua, y posee la reactividad suficiente con una resina acida de modo que el enlace cruzado ocurre de un modo controlado, preferentemente en una temperatura de desde aproximadamente 25°C hasta aproximadamente 150°C.

Los ejemplos no limitativos de los agentes de enlace cruzado de superficie adecuados para las resinas acidas incluyen: (a) compuesto polihidroxilo, tales como glicoles y glicerol; (b) sales de metal; ( c) compuesto de amonio cuaternario; (d) un compuesto epoxy multifuncional; (e) un carbonato alquileno, tal como carbonato etileno o carbonato propileno; (f) una políaziridina; tal como 2,2-bishdroximetil butanol tris[3-(1-aziridina propionato]); (g) un haloepoxy, tal como epiclorhidrin; (h) una poliamina, tal como etilenodiamina; (i) un poliisocianato, tal como 2,4-tolueno diísocianato; y (j) otros agentes de enlace cruzado para resinas acidas absorbentes del agua conocidos por los expertos en el arte. Además de, o en lugar de, el tratamiento de la superficie, la resina acida, la resina básica, la resina matriz o la partícula de SAP completa o cualquier combinación de las mismas, pueden ser recocidas para mejorar la absorción y las propiedades de retención bajo una carga. Se ha descubierto que el calentamiento de una resina por un período de tiempo suficiente en una temperatura suficiente arriba de la Tg (temperatura de transición del vidrio) de la resina o los microcampos mejora las propiedades de absorción de la resina. Las Figuras 6 y 7 contienen gráficas que muestran el efecto del tiempo de recocido y la temperatura en las propiedades de absorción de una partícula de SAP de componentes múltiples de la presente invención que comprenden el 55% por peso de poli(vinilam¡na) y el 45% por peso de ácido (poliacrílico), preparados por medio de los métodos que se estipularán más adelante en el Ejemplo 12. Las gráficas de las Figuras 6 y 7 muestran que el calentamiento de una partícula de SAP de la presente invención durante un período de desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 120 minutos en una temperatura de desde aproximadamente 60°C hasta aproximadamente 150°C mejora las propiedades de absorción. Las propiedades de absorción, por ejemplo, AUL y AUNL , que se encuentran en las gráficas de las Figuras 6 y 7 se explicarán detalladamente más adelante. Preferentemente, el recocido es realizado durante un período de desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 100 minutos en temperaturas de desde aproximadamente 80°C hasta aproximadamente 140°C, Para lograr la ventaja completa del recocido, las partículas de SAP son recocidas durante un período de desde aproximadamente 40 hasta aproximadamente 90 minutos en una temperatura de desde aproximadamente 100°C hasta aproximadamente 140°C. De acuerdo con una característica importante de la presente invención, una resina acida fuerte puede ser usada con ya sea, una resina básica fuerte o una resina básica débil, o una mezcla de las mismas. Una resina acida débil puede ser usada con una resina básica fuerte o una resina básica débil, o la mezcla de las mismas. Preferentemente, la resina acida es una resina acida débil y la resina básica es una resina básica débil. Este resultado es inesperado en vista del arte del intercambio de ¡ón en donde una combinación de una resina acida débil y una resina básica débil, no funcionan tan bien como otras combinaciones, por ejemplo, una resina acida fuerte y una resina básica fuerte. En las modalidades más preferidas, y/o las partículas de SAP de componentes múltiples están enlazadas cruzadas en la superficie y/o recocidas. Tal y como se comentó anteriormente, el poli(acrilato) de sodio, convencionalmente es considerado como el SAP mejor, y por lo tanto, es el SAP usado más ampliamente en aplicaciones comerciales. El poli(acrilato) de sodio tiene propiedades polielectrolíticas que son responsables de su funcionamiento superior en aplicaciones de absorción. Estas propiedades ¡ncluyen una densidad de alta carga, y una carga relativamente cercana a la estructura del polímero. Sin embargo, una resina acida en la forma de un ácido libre, o una resina básica en la forma de base libre, generalmente no funcionan como el SAP útil comercialmente, porque no existe la carga iónica en cualquier tipo de polímero.

Una resina de ácido (poliacrílico), o una resina de poli(viníllamina), son polímeros neutrales, y consecuentemente, no poseen las propiedades polielectrolíticas necesarias para producir SAPs útiles comercialmente en pañales, productos sanitarios y artículos absorbentes similares. La fuerza de conducción para la absorción y retención del agua y las propiedades de retención para un poli(DAEA) neutral en la absorción de orina sintética. Sin embargo, cuando es convertida en sal, una resina acida, tal como un ácido poliacrílico, o una resina básica, tal como una poli (dialquilaminoalquil (met)acrilamida), entonces se comporta tal como un SAP útil comercialmelnte. Se ha descubierto que las resinas básicas, en su forma de base libre, son componentes útiles en materiales superabsorbentes que contienen adicionalmente una resina acida absorbente del agua. Por ejemplo, un material superabsorbente que comprende una mezcla de una poli(dialquilaminoalquil (met)acrilamida) y una resina acida absorbente del agua, tal como ácido poliacrílico, demuestra una buena absorción del agua y propiedades de retención. Dicho material de SAP comprende dos polímeros enlazados cruzados ligeramente, no cargados, teniendo cada uno la capacidad de hincharse y absorber el medio acuoso. Cuando se puso en contacto con el agua o un medio acuoso que contiene electrolitos, los dos polímeros neutralizados no cargados con el otro para formar un material superabsorbente. Esto reduce también el contenido de electrolitos de medio absorbida por el polímero, aumentando además el efecto de polielectrolito. Ningún polímero en su forma descargada se comporta como un SAP por si mismo cuando hace contacto con el agua. Sin embargo, los materiales superabsorbentes, los cuales contienen una mezcla simple de dos resinas, una acida y una básica, son capaces de actuar como un material absorbente debido a que las dos resinas son convertidas en su forma de polielectrolito. Estos materiales superabsorbentes han demostrados buena absorción del agua y propiedades de retención. Sin embargo, las partículas de SAP de componentes múltiples, que contienen por lo menos un microcampo de una resina ácido y por lo menos un microcampo de una resina básica, exhiben absorción del agua mejorada y retención, y una permeabilidad mejorada, sobre las mezclas simples de partículas de resina acida y partículas de resina básica. En las partículas de SAP de componentes múltiples presentes, la resina básica débil está presente en su base libre, por ejemplo, forma de amina, y la resina acida está presente en su forma de ácido libre. Se ha previsto que un porcentaje bajo, por ejemplo, de aproximadamente el 25% o menor de las funcionalidades de amina y/o ácido, pueden ser en su forma cargada. El porcentaje bajo de las funcionalidades cargadas no afectan de manera adversa el desempeño de las partículas de SAP, y pueden ayudar en la absorción inicial de un líquido. Una resina básica fuerte está presente en el hidróxido o bicarbonato, por ejemplo, en la forma cargada. Las partículas de SAP de componentes múltiples presentes son útiles en los . artículos asignados para absorber cantidades grandes de líquidos, especialmente líquidos que contienen electrolitos, tales como en pañales y productos sanitarios. Los siguientes ejemplos no limitativos ilustran la preparación de las partículas de SAP de componentes múltiples de la presente invención.

EJEMPLO 1 Preparación de Acido poli(acrílico) 0% Neutralizado (Poli(AA) DN=0) Se preparó una mezcla de monómero que contiene ácido acrílico (270 gramos), agua desionizada (810 gramos), metileno-bisacrilato (0.4 gramos), persulfato de sodio (0.547 gramos), 7 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propan-1-ona (0.157 gramos), luego fue rociada con nitrógeno durante 15 minutos. La mezcla del monómero fue colocada en una plato plano, entonces la mezcla del monómero fue polimerizada bajo 15 mW7Cm2 de luz UV durante 15 minutos. La poli (AA) resultante estaba en la forma de gel elástico. El gel elástico de poli (AA) fue cortado en pedazos pequeños, entonces fue sometido a extrusión a través de una mezcladora KitchenAid Modelo K5SS con un aditamento de molino de carne. El gel extruido fue secado entonces en un horno de aire forzado en una temperatura de 120°C, o molido finalmente y seleccionado por tamaños a través de coladores para obtener el tamaño de partícula deseado. Este procedimiento produjo un hidrogel de ácido poliacrílico enlazado cruzado ligeramente con un grado de neutralización de cero (DN=0).

EJEMPLO 2 Preparación de Pol¡(dimetilaminoetil Acrilamida) (Poli (DAEA) Una mezcla de monómero que contiene 125 gramos de N-(2-dimetilaminoetil) acrilamida (DAEA), 300 gramos de agua desionizada, 0.6 gramos de metilenobisacrilamida, y 0.11 gramos de iniciador V-50 (por ejemplo, iniciador de clorhidrato 2,2'-azobis(2-amidinopropano) comercializado por Wako Puré Chemical Industries, Inc., Osaka, Japón) fue rociado con argón durante 15 minutos. Entonces la mezcla de reacción resultante fue colocada en un plato plano y polimerizada bajo 15 mW/cm2 de luz UV durante 15 minutos. La polimerización fue exotérmica, alcanzando finalmente una temperatura de aproximadamente 100°C. El poli (DAEA) enlazado cruzado ligeramente resultante fue un gel elástico. El gel elástico de poli(DAEA) fue desmoronado manualmente, fue secado en una temperatura de 60°C durante 16 horas, y molido finalmente y clasificado por tamaños a través de coladores para obtener el tamaño de partícula deseado.

EJEMPLO 3 Preparación de Pol¡(dimetilam¡nopropil Metacrilamida) (poli (DMAPMA)) Una mezcla de monómero que contiene monómero DMAPMA (100 gramos), agua desionizada (150 gramos), metileno-bisacrilamida (0.76 gramos) e iniciador V-50 (0.72 gramos) fue colocada en un vaso de precipitación. La mezcla del monómero fue purgada con argón durante 25 minutos, cubierto, y colocado entonces en un horno en una temperatura de aproximadamente 60°C durante aproximadamente 60 horas. La poli(DMAPMA) con enlace cruzado ligeramente resultante fue un gel elástico. El gel elástico de poli(DMAPMA) fue desmoronado a mano, secado en una temperatura de 60°C durante 16 horas, y luego molido y clasificado por tamaños a través de coladores para obtener el tamaño de partícula deseado.

EJEMPLO 4 Preparación de una PolKN-vinilformamida) y una Polifvinalamina) Una mezcla de monómero que contiene N-vinilformamida (250 gramos), agua desionizada (250 gramos), metilenobisacrilamida (1.09 gramos, e iniciador V-50 (0.42 gramos) fue colocada en una plato plano, luego fue polimerizada bajo una lámpara ultravioleta tal y como se estipuló en el Ejemplo 1 hasta que la mezcla fue polimerizada en la forma de un gel elástico. La poli(N-vinilformamida) enlazada cruzada ligeramente fue hidrolizada entonces con una solución de hidróxido de sodio para producir una poli(vinilamina) enlazada cruzada ligeramente.

EJEMPLO 5 Preparación de una Resina Acida Absorbente del Agua Fuerte Se preparó una mezcla de monómero con un contenido de ácido acrílico (51 gramos), ácido 2-acrilamido-2-met.il — 1-propanosulfónico (AMPS, 25.8 gramos), agua desionizada (230 gramos), metilenobisacrilamida (0.088 gramos), persulfato de sodio (0.12 gramos), y 2-hidroxi-2-metil-1-fenil-propan-1-ona (0..034 gramos), luego se colocó en un plato plano y fue polimerizado bajo una lámpara ultravioleta tal y como se estipuló en el Ejemplo 1 hasta que la mezcla del monómero se polimeriza para formar un gel elástico. El gel fue cortado en piezas pequeñas luego se sometieron a extrusión a través de una mezcladora KitchenAid Modelo K5SS con un aditamento de molino de carne. El gel extruido fue secado después en un horno de aire forzado en una temperatura de 120°C, molido, y clasificado por tamaños a través de coladores para obtener el tamaño de partícula deseado.

Esta resina acida enlazada cruzada ligeramente resultante con un contenido de 15 por ciento de moles de funcionalidad de ácido fuerte (-SO3H) y 85 por ciento de moles de funcionalidad de ácido débil (-CO2H).

EJEMPLO 6 Preparación de una Resina Poli(alcohol vinílico-co-vinilamina) Enlazada Cruzada La poli(alcohol vinílico-co-vinilamina) (50 gramos, 6% moles de vinilamina) comercilizada por Air Products Inc., Allentown, PA; fue disuelta en 450 gramos de agua desionizada en un recipiente de vidrio para formar una solución viscosa. A la solución viscosa se le agregó éter etileno glicol diglicidil (0.2 gramos), con agitación. El recipiente de vidrio fue cubierto entonces y colocado en una horno en una temperatura de 60°C durante 16 horas para producir un gel elástico de una poli(alcohol vínílico co-vinilamina) enlazado cruzado ligeramente.

EJEMPLO 7 Preparación de una Resina de Poli(vin¡lam¡na) Enlazada Cruzada A 2 litros de una solución acuosa al 3% por peso de poli(vinilamina) se le agregaron 0.18 gramos de éter etilenoglicol diglicidil (EGDGE). La mezcla resultante fue agitada para disolver el EGDGE, luego la mezcla fue calentada en una temperatura de aproximadamente 80° C y sostenida durante una hora para obtener el gel. El gel fue calentado en una temperatura de aproximadamente 80°C y sostenida hasta que aproximadamente el 90% del agua fue removida. El gel resultante fue sometido a extrusión después y secado e un peso constante en una temperatura de 80°C. La poli(vinilamina) enlazada cruzada ligeramente, ya seca fue molida criogénicamente para formar un material granular.

EJEMPLO 8 Preparación de un SAP de Componentes Múltiples De Poli(DAEAV(Poli(AA) con Fase Continua de (Poli (AA) El hidrogel elástico de Poli(AA) sin secar, preparado en el Ejemplo 1 (133 gramos) fue cortado en pedazos y sometido a extrusión a través de una mezcladora KitchenAid Modelo K5SS con un aditamento de molino de carne. El gel fue mezclado entonces con 50 gramos de las partículas secas de poli (DAEA) (<106 mieras de tamaño) preparadas en el Ejemplo 2. La mezcla resultante fue sometida a extrusión tres veces usando la mezcladora KitchenAid, luego fue secada en una temperatura de 60°C en un horno de aire forzado durante 16 horas y finalmente molida y clasificada por tamaños a través de coladores para obtener el tamaño de partícula deseado. El proceso produjo 83 gramos de partículas de SAP de componentes múltiples que comprenden microcampos de poli(DAEA) dispersadas en una fase continua de poli (AA), y que tienen una proporción de peso de poli(DAEA) a poli (AA) de aproximadamente 60/40.

EJEMPLO 9 Tratamiento de la Superficie de un SAP de Componentes Múltiples de Poli(DAEA)/Poli AA) del Ejemplo 8 Una solución de tratamiento de superficie fue preparada mezclando 0.15 gramos de AGDGE, 7.88 gramos de glicol propileno y 1.97 gramos de agua desionizada hasta que quedara homegénea. Se colocaron diez gramos del SAP de componentes múltiples de poli (DAEA)/pol¡ (AA) del Ejemplo 8 en un vaso de precipitación adaptado con un agitador de eje vertical. El SAP de componentes múltiples seco fue agitado en una velocidad suficiente para fluidificar el SAP en el vaso de precipitación, luego se le agregaron 0.4 gramos de la solución de tratamiento de superficie a los SAP fluidificados en forma de gotas por medio de una jeringa. Entonces se suspendió la agitación, y el vaso de precipitación fue colocada en una horno de aire forzado en una temperatura de 125°C durante una hora para producir un SAP de componentes múltiples de poli(DAEA)/poli(AA) con superficie tratada con 660 ppm de EGDGE.

EJEMPLO 10 Preparación de un SAP de Componentes Múltiples de Poli(AA)/Poli(DMAPMA) con Fase Continua de (Poli(DMAPMA) El hidrogel de poli(DMAPMA) preparado en el Ejemplo 3 (70 gramos) fue cortado en pedazos y sometido a extrusión a través de una mezcladora KitchenAid Modelo K5SS con un aditamento de molino de carne. El gel fue mezclado entonces con 32 gramos de partículas secas de poli(AA) (<106 mieras de tamaño) preparadas en el Ejemplo 1. Entonces, la mezcla resultante fue sometida a extrusión tres veces usando la mezcladora KitchenAíd, seguido por el secado en un horno de aire forzado en una temperatura de 60°C durante 16 horas, y finalmente molida y clasificada por tamaños a través de coladores para obtener el tamaño de partícula deseado. El proceso produjo 60 gramos de partículas de SAP de componentes múltiples que comprenden microcampos de poli(AA) dispersados en una fase continua de poli (DMAPMA), y que tienen una proporción de peso de poli(AA) a poli (DMAPMA) de aproximadamente 50/50.

EJEMPLO 11 Tratamiento de la Superficie del SAP de Componentes Múltiples de poli(AA)/poli(DMAPMA) del Ejemplo 10 Se preparó una solución de tratamiento de superficie por medio de la mezcla de 0.375 gramos de 1 ,8-dibromooctano y 9.625 gramos de isopropanol hasta que la mezcla fuera homogénea. Se colocaron diez gramos de un SAP de componentes múltiples de poli(AA)/poli(DMAPMA) del Ejemplo 10 en un vaso de precipitación adaptado con un agitador de flecha vertical. El SAP de componente múltiple seco fue agitado en una velocidad suficiente para fluidificar el SAP en el vaso de precipitación, luego se le agregaron 0.4 gramos de la solución de tratamiento de superficie al SAP fluidificado en forma de gotas por medio de una jeringa. Luego, la agitación fue detenida, y el vaso de precipitación fue colocado en un horno de aire forzado en una temperatura de 105°C durante una hora para producir un SAP de componentes múltiples de poli(AA)/poli(DMAPMA) con superficie tratada con 1 ,550 ppm de 1 ,8-dibromooctano.

EJEMPLO 12 SAP de Componentes Múltiples de Poli(DAEA)/Poli(AA) Preparado por Coextrusión del Gel Treinta gramos del poli(DAEA) del Ejemplo 2 fueron extruidos a través de una mezcladora KitchenAid Modelo K5SS con un aditamento de molino de carne. Veinticuatro gramos de hidrogel de poli(AA) del Ejemplo 1 fueron extruidos también a través de una mezcladora KitchenAid Modelo K5SS con un aditamento de molino de carne. Los dos componentes extruidos fueron combinados por medio de mezcla manual, seguida por la extrusión de la mezcla resultante dos veces usando el molino de carne. El producto extruido fue secado entonces durante 16 horas en una temperatura de 60°C, molido y clasificado por tamaños de 180 a 710 mieras, y finalmente se trató la superficie con 200 ppm de EGDGE (tal y como se describió en el Ejemplo 9). El procedimiento produce SAP de componentes múltiples que contienen microcampos de poli(DAEA) y poli (AA), y que tienen una proporción de peso de poli (DAEA)/poli(AA) de aproximadamente 60/40.

EJEMPLO 13 Preparación de Poli(vinilguanidina) (Poli(VG)) A 500 ml de una solución acuosa de poli-(vinilamina) (1.98% de sólidos, 93% hidrolizada) se le agregaron 38.5 ml de ácido clorhídrico 6M y 9.65 g de cianamida (H2NCN). La solución resultante fue calentada bajo reflujo durante 8 horas. La solución fue diluida después a un volumen de 3L (litros) con una solución de hidróxido de sodio al 5%, luego fue ultrafiltrada (corte de Mw de 100,000) con 15L de una solución de hidróxido de sodio al 5%, seguido por 15L de agua desionizada. El producto resultante fue concentrado a una solución de sólidos 2.6%, que tiene un pH de 11.54. Una solución de poli(vinilamina) tiene un pH de 10.0. La solución de sólidos al 2.6% produjo una prueba negativa de nitrato de plata, y un análisis gravimétrico del polímero, después de la adición de HCl, produjo la composición siguiente: vinilguanidina 90%, vinilformamida 7%, y vinilamina 3%. El análisis infrarrojo mostró una absorción fuerte en 1651 cm-1 , la cual no está presente en la poli(vinilamina), y corresponde a una elasticidad C=N.

EJEMPLO 14 Preparación de una Resina de Poli(VG) Enlazada Cruzada La solución de sólidos del 2.6% del Ejemplo 13 fue concentrada adicionalmente al 12.5% de sólidos mediante la destilación. A esta solución de sólidos al 12.5% se le agregó 1 mole % de EGDGE, y la solución resultante entonces fue calentada en un horno en una temperatura de 60°C durante 5 horas para formar un gel de poli(vinilguanidina) enlazado cruzado ligeramente.

EJEMPLO 15 Preparación de un SAP de Componentes Múltiples de Poli(VG)/Poli(AA) Coextruido El hidrogel de poli(VG) enlazado cruzado del Ejemplo 14 fue coextruido con un equivalente de 1 mole del poli(AA) del Ejemplo 1 medíante el método estipulado en el Ejemplo 12. Una porción del SAP de componentes múltiples de poli(VG)/poli(AA) coextruido luego fue enlazada cruzada en la superficie con 200 ppm de EGDGE, mediante el método manifestado en el Ejemplo 9.

EJEMPLO 16 SAP de Componentes Múltiples de PEI/Poli(AA) Preparado por Medio de la Coextrusión del Gel Se enlazaron cruzadas soluciones acuosas que contienen el 10% y el 20% por peso de polietilenoimina (PEÍ, Mw de 60,000, comercialmente disponible en la forma de EPOMIN P-1000 de Aceto Corp. de Lake Success, NY), con 1.0 y 1.5 mole % de EGDGE preparado por medio del método establecido en el Ejemplo 6, por ejemplo, calentándolo durante 16 horas en temperaturas de 60°C, para producir gels elásticos. Los gels de PEÍ elásticos (37.4 % por peso) fueron coextruidos con el gel de poli(AA) del Ejemplo 1 (62.6 % por peso) de acuerdo con el método estipulado en el Ejemplo 12, y los SAPs de componentes múltiples coextruidos resultantes fueron secados en un horno en una temperatura de 60°C. Los SAPs de componentes múltiples secos fueron molidos criogénicamente, y luego fueron clasificados por tamaños. En los resultados de la prueba que se establecen a continuación, las partículas de SAP de componentes múltiples de la presente invención fueron probadas por absorción sin carga (AUNL- ASC)) y absorción bajo carga de 0.29 psi y 0.7 psi (AUL - (ABC) (0.28 psi)) y (AUL (0.7 psi)). La absorción bajo carga (AUL (ABC)) es una medida de la capacidad de un SAP para absorber fluidos bajo una presión aplicada. La AUL (ABC) fue determinada por medio del siguiente método, tal y como se describe en la Patente Norteamericana No. 5,149,335, incorporada a la presente descripción como referencia.

Un SAP (0.160 g +/- 0.001 g) es esparcido cuidadosamente sobre una malla permeable al agua de 140 mieras, adjunta a la base de un cilindro hueco de Plexiglás con un diámetro interno de 25 mm. El muestra es cubierta con una placa de cubierta de 100 g y el ensamble del cilindro es pesado. Esto proporciona una presión aplicada de 20 g/cm2 (0.28 psi). Alternativamente, la muestra puede ser cubierta con una placa de cubierta de 250 g para producir una presión aplicada de 51 g/cm2 (0.7 psi). La base colada del cilindro es colocada en un plato de petri de 100 mm que contiene 25 mililitros de una solución de prueba (generalmente salina al 0.9%), y se permite que el polímero efectúa la absorción durante 1 hora (o 3 horas). Volviendo a pesar el ensamble del cilindro, la AUL (ABC) (en una presión determinada) es calculada dividiendo el peso del líquido absorbido entre el peso seco del polímero antes de hacer contacto con el líquido. Las tablas siguientes contienen los datos de absorción y retención de las partículas de SAP de componentes múltiples de la presente invención, para los polímeros individuales presentes en las partículas de SAP de componentes múltiples, y para las mezclas simples de resina seca presentes en las partículas de SAP de componentes múltiples. La información muestra una mejora significativa en la absorción y retención del agua para las partículas de SAP de componentes múltiples presentes que contienen microcampos de un polímero de resina acida y/o básica dentro de cada partícula comparados con las resinas individuales y la mezcla simple de las resinas individuales. La información de las Tablas del 1 al 6 muestra la capacidad mejorada de las partículas de SAP de componentes múltiples de la presente invención para absorber y retener una solución salina acuosa al 0.9%.

Tabla 1 AUL (0.28 AUL (0.7 AUL (0.28 AUL (0.7 psi, 1 hr.) psi, 1 hr.) AUNL (1 psi, 3 hr.) psi, 3 hr.) AUNL SAP hr.) hr.) Poli(DAEA) solo " 9.6 8.1 23.9 13.5 9.3 24.2 Acido Poliacrílico solo 11.9 10.8 14.3 12 10.8 14.3 SAP - 1 3) 11 10.9 45.2 14.8 14.4 48 SAP - 2 4) 12.5 9.6 26.7 18.9 13.1 30.1 SAP - 3 5) 12.4 11.3 37.3 16.5 14.7 42.3 SAP - 4 6) 20.1 17.2 28.6 24.7 20.7 34.1 SAP - 57) 2 .3 18.2 35.3 28.1 23 38.7 SAP de Componentes Múltiples-18' 0" 23.7 16.3 41.6 26.9 20 41.7 200 26.7 24.7 41.2 27.1 25.1 39.9 400 27.3 24.1 43.4 27.5 24.5 44 600 29.2 23.8 41.8 29.5 24 41.2 800 26.6 24.1 40.9 26.7 24.2 41.7 1,000 27.5 24.3 39.9 27.8 24.2 40.7 SAP SAP de Componentes Múltiples-210, 09) 26.3 15.4 40 26.9 17.3 39.4 400 26.5 20.5 39.3 27 22.4 40.3 600 27 18.3 40.2 27.1 20.7 40.6 Notas, en la parte inferior de la tabla: '' Tamaño de partícula 180 a 710 µm 0% neutralización, tamaño de partícula 180 a 710 µm, enlazado cruzado en la superfície-600ppm EGDGE. 3) mezcla del 60% de poli (DAEA), tamaños de partícula menores de 180 nm, y 40% de ácido poliacrílico -0% neutralizado; 4) mezcla de 60% de poli (DAEA), tamaño de partícula menor de 180 nm, y 40% ácido poliacrílico-0% neutralizado; enlazado cruzado con 600ppm de EGDGE. 5) mezcla de 60% de poli(DAEA), tamaño de partícula de 180 a 710 µm, y 40% de ácido poliacrílico-0% neutralizado; mezcla del 60% de poli(DAEA), tamaño de partícula de 180 a 710 µm, y 40% de ácido poliacrilico, enlazado cruzado con 600ppm de EGDGE; 7) mezcla de 60% de poli(DAEA), tamaño de partículas menores de 180 µm, y 40% de ácido poliacríclico-20% neutralizado tamaño de partícula 180 a 710 µm SAP de componentes múltiples que contiene microcampos de poli(DAEA) (<180 µm) como fase despersada en poli(AA) (DN =0), fase continua, proporción de peso de poli(DAEA)/poli(AA) de 60/40; 9) ppm de enlace cruzado de superficie con EGDGE; y 10) SAP de componentes múltiples que contiene microcampos de poli(DAEA) (<180 µm) como fase dispersada en poli(AA) (DN=20), fase continua, proporción de peso de poli(DAEA)/poli(AA)-60/40.

EJEMPLO 17 Preparación de un SAP de Componentes Múltiples que Tiene un Núcleo de Poli(AA) Rodeado por un Capa de PEÍ Se disolvió monooleato de sorbitán (0.81 g) en 200 ml de heptano. Se le agregaron diez gramos de ácido poliacrílico enlazado cruzado, no neutralizado (180 a 425 µm) a esta solución para que actuara como semilla para las partículas de compuesto de núcleo/capa. La mezcla resultante fue agitada a una velocidad de 700 rpm con un agitador de paleta. A la pasta de ácido poliacrílico/heptano se le agregó polietilenoimina (PEÍ) (27.6 g, 30% en agua, Mw = 750,000), seguido inmediatamente por la adición de 3.6 g de EGDGE. Al EGDGE y el PEÍ se les permitió curarse durante 4.5 horas a la temperatura ambiente. Se permitió que las partículas de SAP resultantes se asentaran, y el flotante de heptano fue vaciado. Las partículas de SAP fueron enjuagadas tres veces con 100 ml de acetona. Se permitió que las partículas de SAP se secaran durante toda la noche a la temperatura ambiente, luego se secaron adicionalmente en una temperatura de 80°C durante 2 horas para obtener 23.43 g de las partículas de SAP de componentes múltiples. Las partículas de SAP del Ejemplo 17 fueron probadas después por su capacidad para absorber la orina sintéticas sin carga (AUNL - (ASC)) y bajo carga (AUL (ABC)) a una presión de 0.28 psi y 0.7 psi, de acuerdo con el método anteriormente descrito. Los resultados se resumen a continuación: EJEMPLO 18 Preparación de un SAP de Componentes Múltiples que Tienen Un Núcleo de Poli(AA) Rodeado por una Capa de Poli(vinilamina) Se disolvió monooleato de sorbitán (1.88 g) en 500 ml de heptano. Se le agregaron a esta solución diez gramos de ácido poliacrílico enlazado cruzado, no neutralizado (180 a 425 µm) para que actuaran como semilla para las partículas del compuesto del núcleo/capa. La mezcla resultante fue agitada a una velocidad de 700 rpm con un agitador de paleta. A la pasta de ácido poliacrílico/heptano se le agregó Poli(vinilamina) ( 84 g, 10.67% en agua, Mw >100,000) seguido por la adición de 1.5 g de EGDGE. Se permitió que el EGDGE y la poli(vinilamina) se curaran durante 6 horas a la temperatura ambiente. Se permitió que las partículas de SAP resultantes se asentaran, y se vació el flotante de heptano. Las partículas de SAP fueron enjuagadas tres veces con 200 ml de acetona. Las partículas de SAP fueron secadas en una temperatura de 80°C durante 3 horas para obtener 17.89 g de las partículas de SAP de componentes múltiples. La capacidad para absorber orina sintética de las partículas de SAP del Ejemplo 18 fue probada. Los resultados se resumen a continuación: EJEMPLO 19 Preparación de un SAP de Componentes Múltiples que Contienen Poli(AA) y Poli(vin¡lam¡na) Aglomerados Se preparó una solución de aglomeración que contiene los siguientes ingredientes: 0.25 g de EGDGE 0.32 g de Sulfato de aluminio 0.31 g de Sulfato de magnesio 4.10 g de Agua 15.0 g de Glicol propileno Se fluidificaron bajo agitación rápida, 2.1 g de poli(vinilamina) (<180 µm, 5 moles % de enlazado cruzado con EGDGE) y 2.38 g de poli(AA) (<180 µm, 0.07 moles % enlazado cruzado con MBA). Con mezcla continua se le agregaron 0.84 g de la solución de aglomeración a la mezcla de polvo fluidificada. Las partículas SAP resultantes fueron dispersadas sobre un plato de vidrio y secadas en una temperatura de 125°C durante 2.5 horas. Se determinó la capacidad de las partículas de SAP para absorber y retener la orina sintética. Los resultados se resumen a continuación: EJEMPLO 20 Preparación de un SAP de Componentes Múltiples que Comprenden una Red de Polímero Que penetra en el interiornte de Poli(AA) y Poli(vinilamina) Se acidificaron cuentas de polímero de poli(acrilato de sodio) reticulado (1.19 g) con 20 ml de HCl 1 M, y se permitió que reposaran durante 1.5 horas. Las cuentas de poli(AA) fueron filtradas después en un frito de vidrio medio y se enjuagaron con 50 ml de alcohol isopropílico. Se condujo aire a través de las cuenta de poli(AA) acidificadas durante 0.5 horas con el fin de remover el alcohol isopropílico de los poros del poli(AA): Las cuentas de espuma de poli(AA) fueron agregadas entonces a una solución de mezcla previa de 11.0 g de poli(vinilamina) (10.67%, Mw >100,000) y 0.24 g de EGDGE. La mezcla resultante fue coagulada y se permitió que se curara durante 2 horas en una temperatura de 60°C. Las partículas de SAP de componentes múltiples fueren esparcidas en un plato y luego se secaron en una temperatura de 60°C durante toda la noche para obtener 2.8 g de las partículas de SAP aglomeradas. Una porción de las partículas de SAP resultantes fueron recocidas en una temperatura de 125°C durante una hora para efectuar el enlace cruzado de la superficie. La porción restante de las partículas no fue recocida. Se probó la capacidad de las partículas de SAP de IPN del Ejemplo 20 para absorber y retener la orina sintética. Los resultados se resumen a continuación: EJEMPLO 21 Preparación de un SAP de Componentes Múltiples que Comprenden una Capa de Poli(AA) en Contacto Laminar Con una Capa de Poli(v¡nilam¡na) A 186 g de 5% por peso de poli(AA) (Mw de aproximadamente 1.25 x106) en agua se le agregaron 1.18 g de EGDGE, y la solución viscosa fue mezclada completamente. Por separado, se mezclaron rápidamente, 106 g de poli(vinilamina) (10.67%, Mw>100,000) y 2.3 g de EGDGE y se esparcieron en una hoja de metal recubierta con Teflón de 9" x 13", luego se curaron y secaron en una temperatura de 80°C durante 10 minutos. Enseguida, la solución de poli(AA) fue dispersada sobre el gei de poli(vinilamina) y se permitió que se curara y secara en una temperatura de 80°C durante 4 horas. Las hojas se encogieron durante el secado y el laminado fue triturado. Una porción de las partículas de SAP de componentes múltiples no fue enlazada cruzada en la superficie ni recocida. Una segunda porción fue recocida en una temperatura de 125°C en una temperatura de 125°C durante 1 hora. Una tercera porción fue enlazada cruzada en la superficie con PG/H20 en una temperatura de 120°C de una manera idéntica a la del Ejemplo 19. Las partículas de SAP del Ejemplo 21 se sometieron a la prueba de la capacidad para absorber y retener orina sintética. Los resultados se resumen a continuación: Con el objeto de demostrar que una partícula de SAP de componentes múltiples de la presente invención puede contener una resina acida y/o una resina básica que está parcialmente neutralizada, se realizó una serie de pruebas en las partículas de SAP de componentes múltiples que contienen 45% por peso de poli(AA) y 55% por peso de polí(vinilamína). Los SAP de componentes múltiples fueron preparadas tal y como se estableció en el Ejemplo 12, pero el porcentaje de neutralización de la poli(AA) y la poli(vinilamina) fue cambiado. Las diferentes partículas de SAP de componentes múltiples fueron probadas por su capacidad para absorber y retener la orina sintética, y los resultados se resumen en la Tabla 7.

En otra serie de pruebas, se varió la proporción de resina acida absorbente del agua a resina básica absorbente del agua en las partículas de SAP de componentes múltiples. En particular, la Tabla 8 resume la información de la AUNL (ASC) y la información de la AUL (ABC) en diferentes presiones para una serie de partículas de SAP de componentes múltiples que contienen poli(vinilamina) y poli(AA) en un rango de 25% a 75% por peso. Las partículas de SAP de componentes múltiples usadas en esta serie de pruebas fueron preparadas de acuerdo con las partículas de SAP de componentes múltiples del Ejemplo 12, y contiene el 55% por peso de poli(vinilamina) y el 45% por peso de ácido (poliacrílico). Todas las partículas de SAP de componentes múltiples usadas en la prueba fueron enlazadas cruzadas en la superficie con 50 ppm de EGDGE. Las partículas de SAP de componentes múltiples fueron probadas para determinar su capacidad para absorber y retener la orina sintética.

En otra serie de pruebas, las partículas de SAP de componentes múltiples que contienen 45% de poli(AA) y 55% de poli(vinilamina) por peso fueron preparada de acuerdo con el procedimiento del Ejemplo 12. Las partículas de SAP de componentes múltiples fueron preparadas por medio de la extrusión de los gels mezclados de resina acida y resina básica usando una mezcladora KitchenAid (como un control), o usando un extrusor Brabender de tornillo gemelo que contienen ambas mezclas y elementos de transportación. En algunas pruebas, se proporción presión posterior adicional ejercida por la placa del triturador y/o un colador. Se varió la velocidad del extrusor Brabender. Se probaron tanto las partículas de SAP de componentes múltiples no tratadas, como las tratadas en la superficie (por ejemplo, PG/H20 80/20). Se probó la capacidad de absorción de orina sintética de varias muestras. Los resultados, resumidos en la Tabla 9, muestran que la mezcla más íntima producida por el extrusor Brabender mejoró la absorción y las propiedades de retención de las partículas de SAP.

Además de la capacidad para absorber y retener cantidades relativamente grandes de líquidos, también es importante para un SAP mostrar una buena permeabilidad, y, por lo tanto, absorber rápidamente el líquido. Por lo tanto, además de la capacidad de absorbencia, o el volumen del gel, útil en las partículas de SAP también tienen una resistencia alta del gel, por ejemplo, las partículas no se deforman después de absorber un líquido. Además, la permeabilidad o conductividad del flujo de un hidrogel formando cuando se hinchan las partículas de SAP, o ya se han hinchado, en la presencia de un líquido es una propiedad extremadamente importante para el uso práctico de las partículas de SAP. Las diferencias en la permeabilidad o conductividad del flujo del polímero absorbente puede afectar directamente la capacidad del producto absorbente para adquirir y distribuir los fluidos corporales. Muchos tipos de partículas de SAP exhiben el bloqueo del gel. El "bloqueo del gel" ocurre cuando las partículas de SAP están mojadas e hinchadas, las cuales inhiben la transmisión del flujo al interior de las partículas de SAP y entre las partículas absorbentes del SAP. El mojado del interior de las partículas de SAP o la estructura absorbente como una totalidad, por lo tanto, requiriendo posiblemente hasta 16 horas para la absorción completa del fluido. En términos prácticos, esto significa que la adquisición d u fluido por las partículas de SAP, y, consecuentemente, la estructura absorbente , puede ser más lenta que la cantidad en la que los líquidos son descargados, especialmente en situaciones chorro. La filtración de una estructura absorbente, por lo tanto, puede ocurrir bastante antes de que las partículas de SAP en la estructura absorbente estén completamente saturadas, o antes de que el fluido se pueda difundir o que pase lo peor, que se hayan bloqueado las partículas del gel en el resto de la estructura absorbente. El bloqueo del gel puede ser un problema particularmente agudo si las partículas de SAP carecen de la resistencia adecuada del gel, y se deforman o se esparcen bajo esfuerzo después de que se hayan hinchado las partículas de SAP con el fluido absorbido. En consecuencia, una partícula de SAP puede tener un valor de AUL (ABC) satisfactorio, pero tendrá una permeabilidad o conductividad del flujo inadecuados para ser útil en concentraciones altas en estructuras absorbentes. Con el fin de tener un valor alto de AUL (ABC), solamente es necesario que el hidrogel formado de las partículas de SAP tiene una permeabilidad mínima de modo que, bajo una presión de confinamiento de 0.3 psi, no ocurra el bloque del gel en cualquier grado significativo. El grado de permeabilidad necesario simplemente para evitar el bloqueo del gel es mucho menor que la permeabilidad necesaria para producir las propiedades de transportación buena de los fluidos. Consecuentemente, los SAPs que evitan el bloqueo del gel y atienen un valor AUL (ABC) satisfactorio puede todavía ser altamente deficientes en estas otras propiedades de manejo de los fluidos.

En consecuencia, una característica importante de las partículas de SAP de componentes múltiples de la presente invención es la permeabilidad cuando se han hinchado con un líquido para formar una zona o capa de hidrogel, tal y como se define en el valor de la Conductividad de Flujo de la Salina (SFC) de las partículas de SAP. La SFC mide la capacidad de un SAP para transportar los fluidos de salina, tal como la capacidad de la capa de hidrogel formada de los SAP hinchados para transportar los fluidos corporales. Un material que tiene un valor SFC relativamente alto es un núcleo que reposa en el aire de fibras de pulpa de madera. Generalmente un núcleo que reposa en el aire de fibras de pulpa (por ejemplo, que tienen una densidad de 0.15 g/cc) exhibe un valor SFC de aproximadamente 200 x 10"7 cm3seg/g. En contraste, los SAPs típicos formadores de hidrogel exhiben valores SFC de 1 x 10"7 cm3seg/g o menor. Cuando un SAP está presente en concentraciones altas en una estructura absorbente, y entonces se hincha para formar un hidrogel bajo las presiones de uso, los límites del hidrogel se ponen en contacto, y los huecos instersticiales en esta región de concentración alta de los SAPs quedan generalmente enlazadas por el hidrogel. Cuando ocurre esto, la permeabilidad o las propiedades de conductividad del flujo de salida de una zona de hídrogel formada solamente por el SAP. El aumento en la permeabilidad de estas regiones hinchadas de alta concentración a niveles que se aproximan o hasta exceden los materiales de distribución/adquisición convencionales, tales como relleno de pulpa de madera, pueden producir propiedades de manejo del fluido superiores de la estructura absorbente, disminuyendo de este modo los incidentes de filtración, especialmente en cargas altas de fluidos.

Consecuentemente, sería altamente deseable producir partículas de SAP que tengan un valor SFC que se aproximen o excedan el valor SFC de un núcleo reposado en el aire de fibras de pulpa de madera. Esto es particularmente cierto, si las concentraciones altas, localizadas de partículas de SAP van a ser usadas de manera efectiva en una estructura absorbente. Los valores SFC altos indican también una capacidad del hidrogel resultante para absorber y retener los fluidos corporales bajo condiciones normales de uso. El valor SFC de las partículas de SAP de componentes múltiples es mejorado substancialmente sobre el valor SFC para un SAP de poli(AA) estándar, tal y como se ilustró en los datos resumidos de la Tabla 10. En la Patente Norteamericana 5,599,335 de Goldman y asociados, incorporada a la presente descripción como referencia, se establece un método para determinar el valor SFC de una partícula de SAP.

La información resumida en la Tabla 10 muestra una mejora substancial en la AUL (ABC) en 0.7 psi y SFC para partículas de componentes múltiples de la presente invención en comparación con un SAP de control y una mezcla seca comparativa de partículas de SAP. Consecuentemente, una partícula de SAP de componentes múltiples presentes tiene un valor SFC de por lo menos aproximadamente 150 x 10"7 cm3seg/g, y preferentemente por lo menos aproximadamente 250 x 10"7 cm3seg/g. Para lograr la ventaja completa de la presente invención, el valor SFC es de por lo menos aproximadamente 350 x 10"7 cm3seg/g, y pueden estar en un rango mayor de 1000 x 10"7 cm3seg/g. Las partículas de SAP de componentes múltiples también presentan una difusión excelente de un líquido a través de y entre las partículas. La Figura 8 contiene gráficas de la capacidad de Desempeño Bajo Presión (PUP) en 0.7 psi con el tiempo para una mezcla seca de 55% de poli(vinilamina) sin neutralizar y 45% de poli(AA) sin neutralizar, para un SAP de poli(AA) comercial estándar, y para un SAP de componentes múltiples presente. La prueba de capacidad de (PUP) es similar a la prueba de AUL (ABC), pero se permite que las partículas de SAP absorban un fluido a solicitud. La prueba de PUP está diseñada para ilustrar las cinéticas de absorción de una partícula de SAP. En contraste, las gráficas de la Figura 8 ¡lustran que las partículas de SAP de componentes múltiples presentes (por ejemplo, proporción de peso de 55/45 de partículas de poli(vinilamina)/poli(AA) sin neutralizar preparadas usando un extrusor Brabender de acuerdo con el Ejemplo 12 y recocidas durante una hora en una temperatura de 125°C) esencialmente logran su capacidad de absorción después de una hora, y han logrado su capacidad de absorción después de 3 horas. Las gráficas muestran que después de 3 horas, la capacidad PUP de la mezcla seca no ha sido lograda. Las partículas de SAP de componentes múltiples presentes, por lo tanto, demuestra una absorción más rápida de los líquidos y una mejor tasa de difusión de los líquidos dentro y a través de las partículas, además de una capacidad para absorber y retener una cantidad mayor de líquidos que otros productos SAP y los anteriores. La Figura 8 también muestra que un poli(AA) estándar logra rápidamente una capacidad de absorción, pero no absorbe y retiene tanto del líquido que contiene electrolitos. En general, la Figura 8, muestra que los SAPs de componentes múltiples presentes exhiben ambos a) las absorción y retención mejorada, y b) la permeabilidad mejorada y las cinéticas de absorción. Dichos resultados son tanto nuevos, como inesperados en el arte. La Figura 9 contiene gráficas similares que muestran nuevamente la absorción mejorada, la retención, la permeabilidad y las cinéticas de absorción para una partícula de SAP de componentes múltiples idénticas a aquellas usadas en la Figura 8, excepto que las partículas probadas en la Figura 9, estaban recubiertas en la superficie con 80/20 PG/H2O y calentadas en una temperatura de 125°C durante una hora. Las Figuras 10 y 11 ilustran la tasa de capacidad de funcionamiento bajo presión (PUP) inicial mejorada para las partículas de SAP de componentes múltiples de la presente invención. La Figura 10 muestra el comparativo de la índice de capacidad PUP inicial para la absorbencia vs. (tiempo)72 durante 16 horas entre las partículas de SAP de componentes múltiples que contienen una proporción de peso de 55/45 de poli(vinilamina) y ácido (poliacrílico) enlazados cruzados en la superficie con 80/20 de PG/H2O, una mezcla seca de poli(vinilamina) y ácido (poliacrílico), y un 75% de SAP de poli(AA) neutralizado estándar. Las gráficas en la Figura 10 proporcionan una medición mejor de la inclinación inicial del trazo, y, por lo tanto, proporciona una comparación más significativa de la índice de capacidad PUP inicial. Las gráficas de la Figura 10 muestran una índice de capacidad PUP iniciales mejoradas para las partículas de SAP de componentes múltiples para las partículas de SAP de componentes múltiples preparadas usando una mezcladora KitchenAid (93.2 g/g/hr1/2) comparada con una mezcla seca de partículas de SAP (40.7 g/g/hr1/2) y a una poli(AA) estándar (40.1 g/g/hr1/2). La Figura 11 muestra resultados similares para las partículas de SAP de componentes múltiples preparadas en un aparato de extrusión Brabender y recocidas durante una hora en una temperatura de 125°C, por ejemplo, capacidad PUP inicial de 104.2 g/g/hr1/2. Por lo tanto, una práctica de los SAPs de componentes múltiples de la presente invención, tiene un índice de capacidad PUP inicial de por lo menos 50 g/g/hr1 2, y preferentemente por lo menos 70 g/g/hr1/2. Para lograr la ventaja completa de la presente invención, la partícula de SAP de componentes múltiples tiene un índice de capacidad PUP inicial mayor de 90 g/g/hr1/2, y preferentemente mayor de 100 g/g/hr1/2. En otra prueba, la tasa de hinchazón libre (FSR) de una partículas de SAP de componentes múltiples fue comparada con la FSR de un SAP de poli(AA) estándar y una mezcla de partículas secas de poli(vinilamina/poli(ácido acrílico) con una proporción de peso de 55/45 . La prueba de FSR, también conocida como una prueba de consulta, es bien conocida para aquellos expertos en el arte.

Las partículas de SAP de componentes múltiples presentes tuvieron un FSR (en g/g/seg) de 0.49 y 0.48, para partículas de SAP de componentes múltiples con una proporción de peso de 55/45, preparadas usado una mezcladora KitchenAid y un extrusor Brabender, respectivamente. En comparación, una mezcla seca tuvo un FSR de 0.10 y un poli(AA) neutralizado estándar tuvo un FSR de 0.32. Las partículas de SAP de componentes múltiples de la presente invención, por lo tanto, tienen un FSR mayor de 0.35, preferentemente mayor de 0.40 y más preferentemente mayor de 0.45. Estos datos muestran adicionalmente la capacidad mejorada de las partículas de SAP presentes para absorber y retener rápidamente cantidades más grandes de un líquido que contiene electrolitos. Las partículas de SAP de componentes múltiples también pueden ser mezcladas con partículas de una segunda resina absorbente del agua para producir una material de SAP que tengan propiedades de absorción mejoradas. La segunda resina absorbente del agua puede ser una resina acida absorbente del agua, una resina básica absorbente del agua o una mezcla de las mismas. El material de SAP comprende desde aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el 90%, y preferentemente desde aproximadamente el 25% hasta aproximadamente el 85%, por peso, de las partículas de SAP de componentes múltiples, de desde aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el 90%, y preferentemente, desde aproximadamente el 25% hasta aproximadamente el 85%, por peso, de partículas de la segunda resina absorbente del agua. Más preferentemente, el material de SAP contiene desde aproximadamente el 30% hasta aproximadamente el 75%, por peso, de las partículas de SAP de componentes múltiples. Para lograr la ventaja completa de la presente invención, el material de SAP contiene desde aproximadamente el 35% hasta aproximadamente el 75%, por peso, de partículas de SAP de componentes múltiples. Las partículas de SAP de componentes múltiples pueden ser preparada siguiendo los procedimientos de cualquiera de los métodos descritos anteriormente, por ejemplo, extrusión, aglomeración, o red de polímero que penetra en el interior, y pueden ser de cualquier forma, por ejemplo, granular, fibra, polvo o plaquetas. La segunda resina absorbente del agua puede ser cualquiera de las resinas acidas anteriormente mencionada usadas en la preparación de un SAP de componentes múltiples. La segunda resina absorbente del agua, ya sea acida o básica, puede estar sin neutralizar (DN =0), neutralizada parcialmente (0<DN<100), o completamente neutralizada (DN = 100) Una resina acida absorbente del agua preferida usada como la segunda resina es el ácido poliacrílico, por ejemplo, DN de aproximadamente 50%, y preferentemente de desde aproximadamente el 70% hasta aproximadamente el 100%. La segunda resina absorbente del agua también puede ser cualquiera de las resinas básicas anteriormente mencionadas usada en la preparación de un SAP de componentes múltiples. Las resinas básicas absorbentes del agua preferidas usadas en la preparación de un SAP de componentes múltiples. Las resinas básicas absorbentes del agua usadas como la segunda resina son poli(vinilamina) o una poli(d¡alquilaaminoalquil(met)acrilamida. Se pueden usar como la segunda resina absorbente del agua, mezclas de las resinas acidas, o las mezclas de las resinas básicas. La mezclas de una resina acida y una resina básica también puede ser usada como la segunda resina absorbente del agua.

Con el objeto de ilustrar las propiedades de absorción mejorada demostradas por un material de SAP que comprende partículas de SAP de componentes múltiples y partículas de una segunda resina absorbente del agua, se prepararon mezclas de partículas de SAP de componentes múltiples y partículas de ácido poliacrílico (poli(AA)) parcialmente neutralizadas (DN = 70). Tal y como se ha usado en la presente descripción la poli(AA) (DN=70) se refiere a un poli(AA) neutralizado estándar comercial, neutralizada de aproximadamente el 70% hasta aproximadamente el 80%, y una poli(AA) (DN0O) se refiere a un poli(AA) sin neutralizar. Las partículas de SAP de componentes múltiples contienen microcampos de poli(vinilamina) dispersadas en poli(AA) (DN=0). La proporción de peso de la poli(vinilamina/poli(AA) de las partículas de SAP de componentes múltiples fue de 55/45. Se probó la capacidad del material de SAP resultante para absorber orina sintética bajo carga en 0.7 psi, de acuerdo con el método anteriormente descrito. Los resultados se resumen a continuación: La información presentada anteriormente muestra una mejora substancial en las propiedades de absorción logradas por un material de SAP que comprende una mezcla de partículas de SAP de componentes múltiples y partículas de una segunda resina absorbente del agua, sobre la poli(AA) neutralizada convencional.

Los resultados mejorados se demuestran de manera más clara comparando la información presentada anteriormente con la información resumida de la Tabla 11 siguiente, la cual contiene los datos de absorción bajo carga de diferentes mezclas de resinas absorbentes de agua acidas y básicas que carecen de un SAP de componentes múltiples.

'' Mezcla de (a) poli(AA) parcialmente neutralizada (DN=70) y (b) una mezcla que contiene 55% por peso de poli(vinilamina) y 45% por peso de poli(AA) (DN=0). 2) Mezcla de (a) poli(AA) parcialmente neutralizada (DN=70) y (b) poli(vinilamina); 3) Mezcla de (a) poli(AA) parcialmente neutralizada (DN=70) y (b) poli(AA) (DN=0); 4) Mezcla de (a) poli(vinilamina) y (b) poli(AA) (DN=0); y 5) Proporción de peso de (a) a (b) en cada mezcla La Tabla 12 contiene datos adicionales de AUL (ABC) en 0.7 psi que muestran las propiedades de absorción mejoradas substancialmente y SFC para las mezclas que contienen partículas de SAP de componentes múltiples. En particular, los datos de la Tabla 12 muestran que un material de SAP que comprende una mezcla de partículas de SAP de componentes múltiples y partículas de una segunda resina absorbente del agua (por ejemplo, las muestras del 5 al 7) tuvieron un funcionamiento altamente mejorado sobre una resina absorbente poli(AA) estándar, (por ejemplo, Muestra 1 ) y mezcla seca de resinas absorbentes del agua (por ejemplo, Muestras 2 y 3). La mezcla de partículas de SAP de componentes múltiples y partículas de una segunda resina absorbente del agua también funcionó bien comparada con un absorbente que contiene 100% de partículas de SAP de componentes múltiples. 34> Muestra comparativa que contiene una muestra seca de 25% de pol?(AA) (DN=70), 41 5% de pol?(v?mlamma), 33 5% pol?(AA) (DN=0), 35) Material de SAp que contiene 10% de pol?(v?nüam?na) y 90% de SAP de componentes múltiples que contienen 55% de pol?(v?n?lam?na) y 45% de pol?(AA) preparado de acuerdo con el ejemplo 12, 36) Matepal de SAP que contiene 10% de pol?(AA) (DN=0) y 90% de Sap de componentes múltiples que contienen 55% de pol?(v?n?lam?na) y 45% de pol?(AA) preparado de acuerdo con el ejemplo 12, 37) Matepal de SAP que contiene 11% de pol?(v?n?lam?na) y 9% de po (AA) (DN=0), y 80% de de matenal de SAP que contiene 55% de poh(v?n?lam?na) y 45% de pol?(AA) preparado de acuerdo con el ejemplo 12, 38> Mezcal del 25% DE POLI(AA) (DN=70) y 75% de componentes múltiples de SAP que contienen 55% de pol?(v?mlam?na) y 48% pol?(AA), preparada de acuerdo con el ejemplo 12 Para ilustrar adicionalmente las propiedades de absorción mejoradas de un material de SAP que comprende una mezcla de (a) partículas de SAP de componentes múltiples y (b) partículas de una segunda resina absorbente del agua, la Figura 12 contiene las gráficas de absorbencia (g/g), tanto bajo carga, como sin carga, para varias combinaciones de poli(AA) (DN=70) y SAP de componentes múltiples que contiene 55% de poli(vinilamina) dispersada en 45% de poli(AA) (DN=0). Las combinaciones probadas en la Figura 12, la cuales contienen partículas de SAP de componentes múltiples, tuvieron resultados mejores que las combinaciones probadas en la Figura 13, las cuales contienen una mezcla de partículas de poli(AA) (DN=70), poli(AA) (DN=0), y poli(vinilamina). Las Figuras del 14 al 17 contienen gráficas de absorbencia (g/g) vs tiempo para varios materiales de SAP y mezclas secas. La Figura 14 ilustra las propiedades de absorción de una mezcla seca de poli(AA) (DN=70), poli(vinilamina) y poli(AA) (DN=0). Los resultados de la Figura 14 son ¡nferiores a los resultados resumidos en la Figura 15, la cual ¡lustra las propiedades de absorción de un material de SAP que contiene 80% de SAP de componentes múltiples, 11 % de poli(vinilamina), y 9% de poli(AA) (DN=70). Las Figuras 16 y 17 también muestran las propiedades de absorción mejoradas de una mezcla de 90% de SAP de componentes múltiples y 10% de poli(vinilamina) (Figura 16) y para una mezcla de 90% de SAP de componentes múltiples y 10% de poli(AA) (DN=0) (Figura 17). Las Figuras 18 y 19 muestra que los materiales superabsorbentes presentes exhiben una permeabilidad y cinéticas de absorción excelentes, además de una absorción y retención de líquidos excelentes. Las gráficas de las Figuras 18 y 19 ilustran las propiedades de desempeño de un material superabsorbente que contiene 75% por peso, de partículas de polí(AA) (DN=70) y 25% por peso de partículas de SAP de componentes múltiples (55/45, por peso, poli(vinilam¡na/(pol¡(AA) (DN=0). Este material superabsorbente tuve un SFC de 34.4 x 10~7 cm3seg/g. La Figura 18 contiene una gráfica del PUP en 0.7 psi durante todo el tiempo. La Figura 18 demuestra que un material superabsorbente de la presente invención logra esencialmente su capacidad de absorción máxima después de una hora (24.02 g/g). Después de 3 horas, la capacidad de absorción fue de 24.74 g/g. Después de 16 horas, la capacidad de absorción fue de 26.90 g/g. Los datos presentados anteriormente ilustran que un material de SAP presente tiene un SFC mayor de 15 x 10"7 cm3 seg/g, y generalmente mayor de 20 x 10"7 cm3 seg/g. Las modalidades preferidas tienen un SFC de aproximadamente 30 x 10"7 cm3 seg/g, o mayor, por ejemplo, hasta de aproximadamente 800 x 10"7 cm3 seg/h. En particular, un material de SAP que contiene 25% de partículas de SAP de componentes múltiples y 75% de partículas de poli(AA) (DN=70) tiene un SFC de 34.4 cm3 seg/g. Un material de SAP que contiene 75% de partículas de SAP de componentes múltiples y 25% de partículas de pol(AA) (DN=70) tiene un SFC de 189 cm3 seg/g. La Figura 19 ilustra el índice inicial de capacidad PUP de absorbencia vs (tiempo) 2 durante un período de 4 horas para un material de SAP presente. La gráfica de la Figura 19 demuestra un índice inicial de capacidad PUP de absorbencia mejorado de 45.5 g/g 1 hora 2 para el material superabsorbente. Un poli(AA) (DN=70) estándar tiene un índice inicial de capacidad PUP de 40.7 g/g 1 hora72. Con el objeto de ilustrar adicionalmente que las partículas de SAP de componentes múltiples presentes y los materiales superabsorbentes que contienen partículas de SAP de componentes múltiples, (a) tiene una capacidad para absorber líquidos más rápidamente, (b) tiene un índice de difusión del líquido mejor, y (c) tienen una capacidad mejorada para absorber y retener líquidos, los núcleos de pañales de laboratorio que contienen las partículas de SAP de componentes múltiples presentes fueron preparados y comparados con núcleos de pañal de laboratorio que contienen un SAP convencional y como pañales que se consiguen en el merca. En particular, se prepararon los siguientes núcleos de pañales: Núcleo A - 100% poli(AA) (DN=70) Núcleo B - 100% de partículas de SAP de componentes múltiples que contienen 55% de poli(vinilamina) y 45% de poli(AA) (DN=0), por peso. Núcleo C - 26-5 de SAP de componentes múltiples (como en el Núcleo B), 33.5% de poli(AA) (DN=70), y 50% de pulpa esponjada, por peso. Núcleo D - 23.3% de SAP de componentes múltiples (como en el Núcleo B), 46.7% de poli(AA) (DN=70) y 30% de pulpa esponjada, por peso.

Núcleo E - 33.5% de SAP de componentes múltiples (como en el Núcleo B), 16.5% de poli(AA) (DN=70) y 50% de pulpa esponjada, por peso. Núcleo F - 46.7% de SAP de componentes múltiples (como en el Núcleo B), 23.5% de poli(AA) (DN0/=) y 30% de pulpa esponjada, por peso. Núcleo G1 - 27.5% de poli(vinilamina), 22.5% de poli(AA) (DN=0), y 50% de pulpa esponjada, por peso, Núcleo G2 - Idéntico al Núcleo G1 excepto que el SAP de componentes múltiples estaba enlazado cruzado en la superficie con 500 ppm EGDGE. Núcleo H1 - 38.5% de poli(vinilamina), 31.5% de poli(AA) (DN=0), y 30% de pulpa esponjada, por peso. Núcleo H2 - Idéntico al Núcleo H1 excepto que el SAP de componentes múltiples estaba enlazado cruzado en la superficie con 500 ppm de EGDGE.

A los núcleos A y B nos referimos como núcleos "sin pulpa", por ejemplo, núcleos que contienen 100% de un SAP. Generalmente los pañales comerciales contienen del 45% al 60% por peso de una pulpa para lograr la absorción rápida de un líquido. Los núcleos de pañales del A al H2 fueron comparados unos con otros, y con núcleos de otro laboratorio y con los pañales comerciales, con el objeto de ilustrar la permeabilidad y cinéticas de absorción mejoradas, y la absorción y retención de líquidos mejorada, proporcionadas por un pañal que tiene un núcleo que contiene partículas de SAP de componentes múltiples de la presente invención, ya sea en la forma de un SAP solo, o como un componente en un material superabsorbente. Los pañales actuales generalmente consisten de una hoja superior hecha de un material no tejido que está en contacto con la piel de usuario, una capa de adquisición abajo (por ejemplo, opuesto a la piel del usuario) de la hoja superior, un núcleo que está debajo de la capa de adquisición, y una hoja posterior abajo del núcleo. Esta construcción es bien conocida en la industria. En una modalidad preferida, los pañales presentes consisten esencialmente de una hoja superior, un núcleo, y una hoja posterior, por ejemplo, la capa de adquisición no está presente. Como se ilustra a continuación, las mejoras proporcionadas por las partículas de SAP de componentes múltiples presentes, o el material superabsorbente, permiten que se omita una capa de adquisición de un pañal desechable. Dicho resultado es tanto nuevo como inesperado en el arte debido a que se puede omitir una capa de adquisición costosa, el pañal es más ligero y delgado, y las propiedades de absorción no son afectadas de manera adversa. Los núcleos del A al H2, y los núcleos de otros laboratorios a los que nos referimos en la presente descripción fueron preparados usando un procedimiento convencional de laboratorio, de la manera siguiente: Una unidad formadora de núcleos de laboratorio, que comprende un sistema de vacío de dos cámaras forma una matriz de compuesto absorbente de pulpa esponjada que reposa en el aire para producir un núcleo de pañal de 12 cm x 21 cm. La unidad formadora de núcleos comprende un cepillo de rodillo en un motor de laboratorio de velocidad variable, un colador de distribución de fibra se encuentra cercano al cepilla, un colador formador sobre un amortiguador ajustable, y un sistema de vacío con capacidad para abastecer presión consistente y negativa continua de entre 8 y 15 pulgadas de agua. La unidad formadora está integrada de modo que el vacío jala las fibras y el material granular de una corredera de introducción ajustable, a través del cepillo rotatorio y el colador de distribución, directamente sobre el colador formador. La salida de vacío se vuelve a circular a través de la entrada del corredera de formación, controlando de este modo la temperatura y humedad de la operación. Para formar un núcleo, la cantidad deseada de pulpa esponjada desfibrada es colocada de manera uniforma en pedazos pequeñas sobre el rodillo de cepillo en la cámara superior. En la cámara inferior, se coloca un papel higiénico rectangular, o hoja superior (21 cm x 12 cm), sobre el colador formador. Para la mayoría de los núcleos, la tapa deslizable de la cámara superior es cerrada parcialmente para dejar una apertura de aproximadamente media pulgada. En el caso de un núcleo de pulpa homogénea/SAP, el SAP es desparramado a través de la apertura dentro de la cámara superior inmediatamente después de que el cepillo comienza su rotación. Con el objeto de lograr una distribución homogénea, se le agrega una cantidad pequeña de SAP al material esponjado antes de arrancar el motor. La cantidad de tiempo usada para introducir el resto del SAP varía de acuerdo con la cantidad utilizada de pulpa esponjada. Después de que la fibra y el material de polímero absorbente son depositados, el motor se apaga, y la unidad amortiguadora que contiene el núcleo de laboratorio es removida de la cámara inferior. Entonces se coloca el núcleo sin comprimir sobre una hoja posterior hecha de una película polimérica, y se coloca dentro de una unidad de compresión. En este momento, se coloca otra hoja rectangular de un material de cubierta no tejido sobre la parte superior de núcleo. Los núcleos absorbentes son comprimidos durante un período de tiempo determinado, generalmente de 5 minutos, con una prensa hidráulica a presiones de entre aproximadamente 5,000 psi y aproximadamente 10,000 psi, y típicamente aproximadamente 7,000 psi, para obtener la densidad deseada. Después de cinco minutos, los núcleos absorbentes preparados en el laboratorio son removidos de la prensa, pesados y medidos en su espesor. Los núcleos del A al H2, otros núcleos de laboratorio y pañales comerciales fueron probados mojándolos de nuevo bajo una carga de 0.7 psi, el tiempo de adquisición de líquidos, y el índice de adquisición de líquido. A continuación se describe el procedimiento para determinar la adquisición y la nueva mojada bajo una carga de un artículo higiénico, como un pañal. Estas pruebas exhiben un índice de absorción y retención de fluidos de un 0.9%, por peso, solución salina, por un artículo higiénico durante 3 a 5 mojadas con fluidos separadas mientras estuvieron bajo una carga de 0.7 psi.

Aparato: Un embudo de separación de 100 ml, configurado para suministrar un rango de flujo de 7 ml/seg, o equivalente; Una báscula circular de 3,642 kg (0.7 psi) de 10 cm de diámetro, con tubo de dosificación perspex con diámetro interior de 2.38 cm a través del centro de la báscula; Papel filtro VWR Scientific de 9 cm o equivalente; Una Báscula circular de 2.5 kg (0.7 psi) - diámetro de 8 cm, Cronómetro digital; Báscula electrónica (exactitud de 0.01 gramos), Cronómetro.

Procedimiento: 1. Preparación (a) Registrar el peso (g) del artículo higiénico, por ejemplo, pañal, que va a ser probado; (b) Colocar plano el artículo higiénico sobre la parte superior del banco, por ejemplo, removiendo cualesquiera elásticos y/o pegando los extremos de las cintas adhesivas del artículo a la parte superior del banco; (c) Colocar la báscula circular de 3.64 kg sobre el artículo higiénico con la apertura del tubo de dosificación perspex colocado en el punto de insulto (por ejemplo, 5 cm hacia el frente del centro).

Primera Prueba de Insulto y Remojado (a) Medir 100 ml de una solución de NaCI al 0.9% (por ejemplo, 0.9% por peso de cloruro de sodio en agua desionizada o destilada) dentro del embudo separador. Vaciar la solución de NaCI dentro del tubo perspex de la báscula en un rango de flujo de 7 ml/seg e iniciar el cronómetro inmediatamente. Detener el cronómetro cuando haya desaparecido completamente la solución de NaCI de la superficie del artículo higiénico en la base del tubo perspex. Registrar este tiempo como el tiempo de adquisición primaria (seg). (b) Después de que hayan transcurrido diez minutos, remover la báscula y realizar la prueba de remojado: (i). Pesar un pila de papales de filtro 10, registrar este valor (peso seco). (ii). Colocar los papeles de filtro sobre el punto de insulto del artículo higiénico. Programar el cronómetro para 2 minutos. Colocar la báscula de 2.5 kilos sobre los papeles de filtro e iniciar inmediatamente el cronómetro. Después de que hayan transcurrido dos minutos, remover la báscula y volver a pesar los papeles de filtro (peso mojado), (iii). Restar el peso seco de los papeles del filtro del peso mojado. Este es el valor de remojado. Registrar este valor como el valor primario de remojado (g). 3. Segunda Prueba de Insulto y Remojado (a) Colocar nuevamente la báscula de 3.64 kg sobre el artículo higiénico en la misma posición anterior. Repetir el paso 2a usando 50 ml de solución de NaCI (registrado el tiempo de absorción como el segundo tiempo de adquisición) y los pasos 2b de (i) al (iii) usando papel de filtro 20 (registrando el valor de remojado como el valor secundario de remojado). 4. Tercera Prueba, y pruebas adicionales, de Insulto y Remojado (a) Colocar nuevamente la carga sobare el pañal en la misma posición anterior,. Repetir el paso 2a usando 50 ml de solución de NaCI (registrando el tiempo de absorción como el tercer tiempo de adquisición) y los pasos 2b del (i) al (iii) usando papel de filtro 30 (registrando el valor de remojado con el valor terciario de remojado) Las Figuras del 20 al 29 siguientes ilustran pañales mejorados que contienen partículas de SAP de componentes múltiples, o que contienen materiales superabsorbentes de la presente invención. La Figura 20 contiene gráficas del tiempo de adquisición vs el número de insultos con salina acuosa al 0.9%, bajo un carga de 0.7 psi, para los pañales que contienen los Núcleos A y B, un núcleo que contiene 50% de SAP de componentes múltiples y 50% de material esponjado (Núcleo N), un núcleo comparativo que contiene 50% de poli(AA) (DN=70) y 50% de material esponjado (Núcleo I), un núcleo idéntico al Núcleo I, pero que no contiene SAP (Núcleo J) y un núcleo idéntico al Núcleo J pero que contiene el doble de material esponjado que el Núcleo J (Núcleo K). En la Figura 20, los Núcleos B y N son núcleos de la presente invención. Los núcleos A, I, J y K son núcleos comparativos. Los núcleos B y N exhibieron una capacidad excelente para adquirir la solución de salina al 0.9% bajo una carga de 0.7 psi. Los núcleos J y K adquirieron la salina lentamente, especialmente durante el remojado. El Núcleo I representa un núcleo estándar que contiene 50% de SAP, y tiene un tiempo de adquisición más grande que los núcleos B o C. El tiempo de adquisición del Núcleo A no podría ser medido más allá del tercer insulto debido a que la adquisición fue muy lenta. La Figura 21 ilustra el tiempo de adquisición bajo una carga de 0.7 psi para los Núcleos I y N y para varios pañales comerciales. La Figura 21 muestra que el Núcleo N, un núcleo de la presente invención, mejora significativamente el funcionamiento de ambos núcleos de laboratorio comparativos (Núcleo I) y de los pañales comerciales con respecto al tiempo de adquisición de solución salina al 0.9% bajo una carga de 0.7 psi. La Figura 22 ilustra que un núcleo de la presente invención, por ejemplo, el Núcleo N, tiene un índice de adquisición mayor en 0.7 psi que los pañales comerciales y los núcleos de laboratorio comparativos que contienen poli(AA) (DN=70)) (por ejemplo, el índice de adquisición es mayor de 2 ml/seg para un insulto inicial de 100 mililitros y cuatro insultos subsecuentes de 50 mililitros con salina al 0.9%). La Figura 23 contiene los tiempos de adquisición para los Núcleos B, D y F, para un núcleo comparativo que contiene 70% de poli(AA) (DN=70) y 30% de material esponjado (Núcleo L) y para un núcleo que contiene el 70% de partículas de SAP de componentes múltiples y 30% de material esponjado (Núcleo M). Los Núcleos B, D. F. y M de la presente invención mejoran de manera significativa el funcionamiento del Núcleo L con respecto al tiempo de adquisición. El núcleo L no podría ser probado para el quinto insulto debido a que el tiempo de adquisición fue demasiado largo. La Figura 24 comparó de manera similar los Núcleos C, E, I, y N. Todos los núcleos contenías 50% de SAP, y los Núcleos C, E y N de la presente invención mejoraron significativamente el funcionamiento del Núcleo I comparativo. La Figura 25 contiene gráficas similares de los núcleos que contienen 70% de SAP. Los núcleos D, E y M mejoraron significativamente el funcionamiento del Núcleo L con respecto al tiempo de adquisición. Las Figuras del 26 al 29 contiene gráficas del tiempo de adquisición y el índice de adquisición, y muestran que en ambas cargas de SAP , del 70% del núcleo (Figuras 26 y 27) y de 50% de SAP del núcleo (Figuras 28 y 29), los núcleos de la presente invención, por ejemplo, los núcleos G1 , G2, H1 , H2, M y N, mejoraron significativamente el funcionamiento de los núcleos I y L comparativos. En general, la información presentada en las Figuras del 20 al 29 demuestran que un núcleo de pañal de la presente invención mantiene un tiempo de adquisición, plano, esencialmente constante, o sorpresivamente disminuido durante cinco insultos, mientras que los núcleos anteriores muestran un tiempo de adquisición aumentado conforme aumenta el número de insultos, por ejemplo, un índice de adquisición para un insulto subsecuente es mayor que para el insulto anterior. Dichos resultados son inesperados debido a que los núcleos anteriores exhiben una disminución en el índice de adquisición conforme aumenta el número de insultos. Los núcleos presentes, por lo tanto, tienen segundos índices de adquisición que son en la mayoría 20% más lentos que un primer índice de adquisición, y generalmente son del 1 % al 20% más lentos, son iguales a, o son mayores que el primer índice de adquisición. El resultado práctico de estas propiedades mejoradas, es un núcleo que tiene una capacidad grandemente mejorada para evitar la filtración en situaciones de chorro y en situaciones de remojado, aún en la ausencia de las capas de adquisición. Los datos muestran también que se observaron mejoras significativas en la absorción de líquidos, con respecto tanto a la cinética como a la absorción, si el poli(AA) (DN=70) estándar usado actualmente es reemplazado completamente por partículas de SAP de componentes múltiples, o es reemplazado por un material superabsorbente de la presente invención, por ejemplo, una composición que contiene partículas de SAP de componentes múltiples y una segunda resina absorbente del agua, tal como el poli(AA) (DN=70). Los resultados mejorados demostrados por un núcleo de la presente invención permiten también que sea reducido el espesor del núcleo. Generalmente los núcleos que contienen el 50% o más de material esponjado o pulpa logran la absorción rápida del líquido mientras que evitan problemas que el bloque del gel. Los núcleos presentes, los cuales contienen partículas de SAP de componentes múltiples, adquieren los líquidos lo suficientemente rápido para evitar problemas, tales como el bloque del gel, y por lo tanto, se puede reducir la cantidad de material esponjado o pulpa del núcleo, y hasta eliminar. Una reducción en la cantidad de material esponjado de baja densidad da como resultado un núcleo más delgado, y consecuentemente, un pañal más delgado.

Por lo tanto, un núcleo de la presente invención puede contener por lo menos el 50% de un SAP, preferentemente por lo menos el 75% de un SAP, y hasta un 100% de un SAP. En varias modalidades, la presencia de un material esponja o pulpa ya no es necesario, o deseado. En cada caso, el SAP en un núcleo presente contiene partículas de SAP de componentes múltiples, en una cantidad de desde aproximadamente el 15% hasta aproximadamente el 100% del SAP. El SAP restante puede ser una segunda resina absorbente del agua, ya sea básica o acida. La segunda resina absorbente del agua preferentemente no está neutralizada, pero puede tener un grado de neutralización hasta del 100%. Las partículas de SAP de componentes múltiples pueden ser mezcladas con partículas de una segunda resina absorbente del agua para la introducción dentro de un núcleo de pañal. Alternativamente, el núcleo del pañal puede contener zonas de partículas de SAP de componentes múltiples y zonas de una segunda resina absorbente del agua. Además del núcleo más delgado, los núcleos presentes permiten también que la capa de adquisición sea omitida del pañal. La capa de adquisición en un pañal es generalmente un material no tejido o fibroso, que tiene generalmente un alto grado de espacios huecos de "piso alto" que ayuda en la absorción inicial de un líquido. Los núcleos presentes adquieren los líquidos en una cantidad suficiente de modo que son prácticos los pañales libres de las capas de adquisición. A la presente invención tal y como aquí se describió, se le pueden hacer muchas modificaciones y variaciones sin salirse del espíritu y alcance de la misma y, por lo tanto, las únicas limitaciones de la mismas deberán ser impuestas tal y como se indica en las Reivindicaciones adjuntas.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad, lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES:

1. Un partícula de componente múltiple superabsorbente que comprende por lo menos un microcampo de por lo manos una resina básica absorbente del agua dispersada en una fase continua de por lo menos una resina acida absorbente del agua.

2. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina básica comprende una resina básica fuerte, y la resina acida comprende una resina acida fuerte, una resina acida débil, o una mezcla de las misma.

3. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina básica comprende una resina básica débil, y la resina acida comprende una resina acida fuerte, una resina acida débil, o una mezcla de las misma.

4. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, tiene una proporción de peso de resina acida a resina básica de desde aproximadamente 90:10 hasta aproximadamente 10:90.

5. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, contiene desde aproximadamente el 50% hasta aproximadamente el 100%, pro peso, de resina básica más resina acida.

6. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la partícula es de desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 100,000 mieras de diámetro.

7. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina básica es recocida en una temperatura de desde aproximadamente 65°C hasta aproximadamente 150°C durante un período de tiempo de desde aproximadamente 20 minutos hasta aproximadamente 16 horas.

8. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina básica está enlazada cruzada en la superficie con hasta aproximadamente el 1 % por peso de la partícula de un agente de enlace cruzado de superficie.

9. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 8, caracterizada además porque, el agente de enlace cruzado de superficie es seleccionado del grupo consistente de: (a) un bialdehido o un éster bisulfonato que tiene la fórmula Y-CH2)p-Y, En donde p es un entero de 1 a 12 y Y, es independientemente, halo tosílato, mesilato, o éster de sulfonato alquilo, o un éster de sulfonato de arilo; (b) Una aziridina mulatifuncional; (c) Un aldehido multifuncional, y acétales y bisulfitos del mismo; (d) Un halohidrín; (e) Un compuesto epoxi multifuncional; (f) Un ácido carboxílico multifuncional que contiene de 2 a 12 átomos de carbono, y esteres metílico y etílico, cloruros ácidos, y derivados anhídridos de los mismos; (g) Un titanato orgánico; (h) Una resina melamina; (i) Una urea hidroximetilo; (j) Un isocianato multifuncional; y (k) Mezclas de los mismos

10. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la partícula está enlazada cruzada en la superficie con hasta aproximadamente 10,000 ppm de un agente de enlace de superficie.

11. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 9, caracterizada además porque, el agente de enlace cruzado de superficie es seleccionado del grupo consistente de un compuesto polihidroxilo, una sal de metal, un compuesto amonio cuaternario, un compuesto epoxi multifuncional, un carbonato alquileno, un poliaziridina, un haloepoxi, una poliamina, un poliisocianato y mezclas de los mismos.

12. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la partícula es recocida a una temperatura de desde aproximadamente 65°C hasta aproximadamente 150°C durante un período de tiempo de desde aproximadamente 20 minutos hasta aproximadamente 16 horas.

13. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina básica tiene desde aproximadamente el 75% al 100% de porciones básicas presentes en una forma de base libre.

14. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina básica es enlazada cruzada ligeramente.

15 La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, por lo menos el 6% de las unidades de monómeros que comprenden la resina básica son unidades de monómeros básicos.

16. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina básica es seleccionada del grupo consistente de una poli(vinilamina), una poli(dialquilaminoalquil (met)acrilamida), un polímero preparado del éster análogo de una N-(dialquilamino(met)acrilamida), un poli-etilenoemina, una poli(vinilguanidina), una poli(alilguanidina), una poli(alilamina), un poli(hidróxido de dimetil-dialquilamonio) un poliestireno modificado con guanidina, un poliestireno cuaternizado, una poli(met)acrilamida cuaternizada o esteres análogos de los mismos, poli(alcohol vinílico-co-vinilamina), y mezclas de los mismos.

17. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina acida contiene una pluralidad de grupos de ácido carboxílico, ácido sulfónico, ácido sulfúrico, ácido fosfónico, o ácido fosfórico, o una mezclas de los mismos.

18. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina acida tiene desde aproximadamente el 75% hasta aproximadamente el 100% de porciones acidas presentes en la forma de un ácido libre.

19. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, por lo menos el 10% de la unidades de monómero que comprende la resina acida son unidades acidas del monómero.

20. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina acida está enlazada cruzada ligeramente.

21. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina acida es seleccionada del grupo consistente de ácido poliacrílico, copolímero graft de almidón acrilonitrilo hidrolizado, un copolímero de graft de ácido de almidón-acrílico, un copolímero de éster de vínilo acetato-acrílico saponificado, un polímero de acrilonitrilo hidrolizado, un copolímero de acrilamida hidrolizado, un copolímero de anhídrido etileno-maleico, un copolímero de anhídrido isobutileno-maleíco, un ácido (polivinilfosfónico), un ácido (polivinilsufónico, un ácido (polivinilfosfórico), un ácido (vinilsulfúrico), un poliestireno sulfonatado, un ácido (poliaspártico), un ácido (poliláctico), y mezclas de los mismos.

22. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, la resina básica comprende una poli(vinilamina), una poli(dialquilaminoalquil (met)acrilamida), una poli(vinilguanidina), una polietilenoimina, o una mezcla de las misas, y la resina acida comprende ácido (poliacrílico).

23 La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 22, caracterizada además porque, la poli(dialquilamínoalquil (met)acrilamida) que comprende poli(dimetilaminoetil acrilamida), poli(dimetilaminopropil metacrilamida), o una mezcla de las mismas.

24. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 22, caracterizada además porque, la resina de ácido (poliacrílico) contiene adicionalmente porciones acidas fuertes.

25. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, comprende una pluralidad de mícrocampos de por lo menos una resina básica absorbente del agua.

26. Un artículo que comprende una partícula superabsorbente de componentes múltiples tal y como se describe en la Reivindicación 1.

27. Un método de absorción de un medio acuoso el cual comprende hacer contacto con el medio con una pluralidad de partículas tal y como se describen en la Reivindicación 1.

28. Un método tal y como se describe en la Reivindicación 27 caracterizado además porque el medio acuoso contiene electrolitos.

29. Un método tal y como se describe en la Reivindicación 27 caracterizado además porque, el medio acuoso que contiene electrolitos, es seleccionado del grupo consistente de orina, salina, fluidos menstruales y sangre.

30. Una partícula de componentes múltiples superabsorbente, que comprende por lo menos un microcampo de por lo menos una resina acida absorbente del agua dispersada en una fase continua de por lo menos una resina básica absorbente del agua.

31. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 30, caracterizada además porque, comprende una pluralidad de microcampos de por lo menos una resina acida absorbente del agua.

32. Un método de absorción de un medio acuoso que comprende que una partícula se ponga en contacto con una partícula tal y como se describe en la Reivindicación 30.

33. Una partícula de componentes múltiples superabsorbente que comprende por lo menos un microcampo de por lo menos una resina básica absorbente del agua y por lo menos un microcampo de por lo menos una resina acida absorbente del agua dispersada en una fase continua de una resina matriz.

34. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 33, caracterizada además porque, comprende una pluralidad de microcampos de por lo menos una resina básica absorbente del agua y una pluralidad de microcampos de por lo menos una resina acida absorbente del agua.

35. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 33, caracterizada además porque, que comprende entre el 25% y al 50% por peso, de una resina matriz.

36. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 33, caracterizada además porque, la resina matriz comprende una resina hidrofílica.

37. Un método de absorción de un medio acuoso que comprende poner en contacto el medio con una partícula tal y como se describe en la Reivindicación 30.

38. Una partícula de componentes múltiples superabsorbente que comprende por lo menos un microcampo de por lo menos una resina básica absorbente del agua en contacto con por lo menos un microcampo de por lo menos una resina acida absorbente del agua.

39. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 38, caracterizada además porque, comprende una pluralidad de microcampos de por lo menos una resina básica absorbente del agua en contacto íntimo con una pluralidad de microcampos de por lo menos una resina acida absorbente del agua.

40. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 38, caracterizada además porque, comprende adicionalmente por lo menos un microcampo de una resina matriz en una cantidad del 0% al 50% por peso de la partícula.

41. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 38, caracterizada además porque, consiste esencialmente de microcampos de la resina acida y la resina básica.

42. Un método de absorción de un medio acuoso que comprende poner en contacto el medio con una partícula tal y como se describe en la Reivindicación 38.

43. Una partícula de componentes múltiples superabsorbente que comprende por lo menos un microcampo de una primera resina absorbente del agua en contacto con por lo menos un microcampo de una segunda resina absorbente del agua.

44. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 43, caracterizada además porque, comprende una pluralidad de microcampos de una primera resina absorbente del agua dispersada en una fase continua de una segunda resina absorbente del agua.

45. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 43, caracterizada además porque, tiene la forma de una cuenta, un granulo, un hojuela, una red de polímero que penetra en el interior, una fibra, una partícula aglomerada, un laminado, un polvo, una espuma o una hoja.

46. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 43, caracterizada además porque, tiene una absorción bajo carga en 0.7 psi y por lo menos aproximadamente 10 gramos de solución salina al 0.9% por gramo por partículas, después de una hora, y por lo menos aproximadamente 10 gramos de solución salina al 0.9% por gramo de partículas después de tres horas.

47. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 43, caracterizada además porque, tiene un valor de conductividad de flujo de salina de por lo menos 150 x 10"7 cm3seg/g.

48. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 43, caracterizada además porque, tiene un índice de capacidad de funcionamiento bajo presión inicial mayor de 50 g/g/hr1/2.

49. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 43, caracterizada además porque, tiene un índice de hinchazón libre mayor de 0.35 g/g/seg.

50. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 43, caracterizada además porque, la primera resina comprende un resina básica absorbente del agua, y la segunda resina comprende una resina acida absorbente del agua.

51. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 43, caracterizada además porque, la primera resina comprende una resina acida absorbente del agua , y la segunda resina comprende una resina básica absorbente del agua.

52. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 43 caracterizada además porque, la primera resina comprende una resina acida absorbente del agua, una resina básica absorbente del agua, o una mezcla de las mismas y la segunda resina comprende una resina matriz.

53. La partícula tal y como se describe en la Reivindicación 43, caracterizada además porque, la primera resina comprende una resina acida absorbente del agua, y la segunda resina comprende una mezcla de una reina matriz y una resina básica absorbente del agua.

54. Una partícula de componentes múltiples superabsorbente la cual comprende por lo menos un microcampo de una resina acida absorbente del agua muy cercana a por lo menos un microcampo de una resina básica absorbente del agua.

55. Un material superabsorbente que comprende (a) partículas de componentes múltiples absorbentes, en donde cada partícula de componentes múltiples superabsorbente comprende por lo menos un microcampo de una primera resina absorbente del agua en contacto con, o muy cercano a por lo menos un microcampo de una segunda resina absorbente del agua, y (b) partículas de una segunda resina absorbente del agua seleccionada del grupo consistente de una resina acida absorbente del agua, una resina básica absorbente del agua y mezclas de las mismas.

56. El material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizada además porque, las partículas de componentes múltiples superabsorbentes están presentes en una cantidad de desde aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el 90% por peso, del material.

57. El material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizada además porque, las partículas de componentes múltiples superabsorbentes están neutralizadas del 0% al 25%, y la segunda resina absorbente del agua está neutralizada del 0% al 100%.

58. La partícula de componentes múltiples tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizada además porque, está en la forma de un cuenta, un granulo, una hojuela, una red de polímero que penetra en el interior, una fibra, una partícula aglomerada, un laminado, un polvo, una espuma o una hoja.

59. La partícula de componentes múltiples tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizada además porque, la primera resina comprende una resina básica absorbente del agua, y la segunda resina comprende una resina acida absorbente del agua.

60. La partícula de componentes múltiples tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizada además porque, la primera resina comprende una resina acida absorbente del agua, y la segunda resina comprende una mezcla de una resina matriz y una resina básica absorbente del agua.

61. El material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizado además porque, la segunda resina absorbente del agua tiene un grado de neutralización del 0 al 70%.

62. El material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizado además porque, la segunda resina absorbente del agua comprende una resina acida absorbente del agua.

63. El material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 62, caracterizado además porque, la resina acida absorbente del agua es seleccionada del grupo consistente de ácido poliacrílico, un copolímero graft de almidón acrilonitrilo hidrolizado, un copolímero graft de ácido de almidón acrílico, un copolímero de éster vinílico de acetato acrílico saponificado, un polímero de acrilonitrilo hidrolizado, un copolímero de acrilamida hidrolizado, un copolímero anhídrido de etileno maleico, un ácido poli(vinilfosfórico), un ácido poli(vinilsulfónico), un ácido poli(vinilsulfúrico), un poliestireno sulfonatado, un ácido poli(aspártico), un ácido (poli(láctico) y las mezclas de los mismos.

64. El material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizado además porque, la segunda resina absorbente del agua comprende una resina básica absorbente del agua.

65. El material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 64, caracterizado además porque, la resina básica absorbente del agua es seleccionada del grupo consistente de una poli(vinilamina), una poli(dialquilaminoalquil (met)acrilamida), un polimero preparado del éster análogo de N-(dialquilamino(met)acrilamida), una polietilenoimina, una poli(vinilguanidina), una poli(alilguanidina), una poli(alilamina), una poli(hidróxido de dimetildialquilamonio), un poliestireno modificado con guanidína, un poliestireno cuaternizado, una poli(met)acrilamida cuaternizada o un éster análogo de la misma, poli(alcohol polivinílico-co-vinilamina) y mezclas de los mismos.

66. El material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizado además porque, tiene una absorción bajo carga de 0.7 psi de por lo menos aproximadamente 20 gramos de solución salina al 0.9% por gramo de partículas, después de una hora, y por lo menos aproximadamente 30 gramos de solución salina al 0.9% por gramo de partículas después de tres horas.

67. El material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizado además porque, tiene un valor de conductividad de flujo de salina mayor de 15 x 10"7 cm3seg/g.

68. El material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizado además porque, tiene un índice de capacidad inicial de funcionamiento bajo presión mayor de 40 g/g/hr1 2.

69. El material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55, caracterizado además porque, tiene un índice de hinchazón libare mayor de 0.30 g/g/seg.

70. Un método para la absorción de un medio acuoso que comprende poner en contacto el medio con un material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55.

71. Un método tal y como se describe en la Reivindicación 70, caracterizado además porque, el medio acuoso contiene electrolitos.

72. Un método tal y como se describe en la Reivindicación 71 , caracterizado además porque, el medio acuoso que contiene electrolitos es seleccionado del grupo que consiste de orina, salina, fluido menstrual y sangre.

73. Un artículo que comprende un material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55.

74. Un pañal que tiene un núcleo, comprendiendo dicho núcleo por lo menos el 15% por peso de partículas de componentes múltiples superabsorbentes, en donde cada partícula de componentes múltiples superabsorbente comprende por lo menos un microcampo de una primera resina absorbente del agua en contacto con o muy cercano a por lo menos un microcampo de una segunda resina absorbente del agua.

75. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 74, caracterizado además porque, el núcleo tiene un índice de adquisición para 100 mililitros de una solución salina al 0.9% bajo una carga de 0.7 psi mayor de dos mililitros/segundo.

76. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 75, caracterizado además porque, el núcleo tiene un índice de adquisición para 50 mililitros subsecuentes de solución salina al 0.9% mayor de dos mililitros/segundo.

77. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 76, caracterizado además porque, el núcleo tiene un índice de adquisición para unos segundos 50 mililitros de solución salina al 0.9% subsecuentes mayor de dos mililitros/segundo.

78. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 74, caracterizado además porque, el núcleo comprende por lo menos el 50% por peso de partículas de componentes múltiples superabsorbentes.

79. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 74, caracterizado además porque, el núcleo comprende por lo menos el 75% por peso de partículas de componentes múltiples superabsorbentes.

80. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 74, caracterizado además porque, el núcleo comprende el 100% por peso de partículas de componentes múltiples superabsorbentes.

81. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 74, caracterizado además porque, comprende adicionalmente una hoja superior en contacto con una primera superficie del núcleo y una hoja posterior en contacto con una segunda superficie del núcleo, estando dicha segunda superficie del núcleo opuesta a dicha primera superficie del núcleo.

82. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 81 , caracterizado además porque, comprende adicionalmente una capa de adquisición colocada entre la hoja superior y el núcleo.

83. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 82, caracterizado además porque, el pañal está libre de una capa de adquisición.

84. Un pañal que tiene un núcleo, comprendiendo dicho núcleo por lo menos el 15% por peso de un material superabsorbente tal y como se describe en la Reivindicación 55.

85. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 84, caracterizado además porque, el núcleo tiene un índice de adquisición para 100 mililitros de solución salina al 0.9% bajo una carga de 0.7 psi mayor de dos mililitros por segundo, y tiene una adquisición para unos primeros, segundos y terceros 50 mililitros subsecuentes de solución salina al 0.9% bajo una carga de 0.7 psi mayor de dos mililitros por segundo.

86. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 85, caracterizado además porque, el núcleo comprende por lo menos el 50% por peso del material superabsorbente.

87. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 85, caracterizado además porque, el núcleo comprende el 100% por peso del material superabsorbente.

88. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 85, caracterizado además porque, comprende adicionalmente una hoja superior en contacto con una primera superficie del núcleo, y una hoja posterior en contacto con una segunda superficie del núcleo, siendo colocada dicha segunda superficie del núcleo opuesta a dicha primera superficie del núcleo.

89. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 88, caracterizado además porque, comprende adicionalmente una capa de adquisición colocada entre la hoja superior y el núcleo.

90. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 88, caracterizado además porque, el pañal está libre de una capa de adquisición.

91. Un pañal que comprende un núcleo, una hoja superior para el núcleo y una hoja posterior para el núcleo, teniendo dicho núcleo un primer índice de adquisición para absorber 100 mililitros de solución salina al 0.9% y teniendo un segundo índice de adquisición para absorber 50 mililitros subsecuente de solución salina al 0.9%, en donde el segundo índice de adquisición es igual a mayor que el primer índice de adquisición.

92. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 91 , caracterizado además porque, tiene un tercer índice de adquisición para absorber unos segundos 50 mililitros subsecuentes de solución salina al 0.9%, en donde el tercer índice de adquisición es igual o mayor al segundo índice de adquisición.

93. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 91 , caracterizado además porque, tiene un cuarto índice de adquisición para absorber unos terceros 50 mililitros subsecuentes de solución salina al 0.9%, en donde el cuarto índice de adquisición es igual o mayor que el primer índice de adquisición.

94. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 91 , caracterizado además porque, el pañal está libre de una capa de adquisición.

95. Un método para aumentar el índice de adquisición y disminuir un tiempo de adquisición de un núcleo de pañal en una absorción de un líquido que comprende la substitución de por lo menos el 15% por peso de un polímero superabsorbente en el núcleo del pañal con partículas de componentes múltiples superabsorbentes que comprende por lo menos un microcampo de una primera resina absorbente del agua en contacto con o muy cercano a por lo menos un microcampo de una segunda resina absorbente del agua.

96. Un pañal el cual comprende un núcleo, una hoja superior para el núcleo, y una hoja posterior para el núcleo, teniendo dicho núcleo un primer índice de adquisición para absorber 100 mililitros de solución salina al 0.9% y que tiene una segundo índice de adquisición para absorber 50 mililitros subsecuentes de una solución salida al 0.9% , en donde el segundo índice de adquisición es del 1% al 20% más lento que el primer índice de adquisición

97. El pañal tal y como se describe en la Reivindicación 98 caracterizado además porque el segundo índice de adquisición es del 1 % al 10% más lento que el primer índice de adquisición,