超吸收性的經(jīng)表面處理的羧烷基化多糖及其制備方法
【專利說(shuō)明】超吸收性的經(jīng)表面處理的錢烷基化多糖及其制備方法
[0001] 本申請(qǐng)是基于申請(qǐng)日為2007年09月25日、申請(qǐng)?zhí)枮?00780043563. 7(國(guó)際申請(qǐng) 號(hào)；PCT/CA2007/001734)、發(fā)明名稱為"超吸收性的經(jīng)表面處理的駿烷基化多糖及其制備方 法"的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及超吸收性的經(jīng)表面處理的駿烷基多糖（super油sorben su;rface-tratedcarboxa化polysaccharide)。更具體地但非唯一地，本發(fā)明也設(shè)及制 備具有吸收性質(zhì)的經(jīng)表面處理的駿烷基多糖的方法。本發(fā)明還設(shè)及含有經(jīng)表面處理的駿燒 基多糖的制劑（formulation)和衛(wèi)生用品化ygienearticle)。
【背景技術(shù)】
[0003] 吸水材料（例如超吸收性聚合物）可用在多種應(yīng)用中，該些應(yīng)用例如一次性衛(wèi) 生用品（dispos油lehygienearticle)(例如尿布（diaper)、失禁用品（incontinence article)、女性衛(wèi)生用品（femininehygieneproduct)、氣流鋪置產(chǎn)品（airlaid)和吸收 敷料（油sorbent化essing));家用制品；密封材料；鉆井液（oU-化illingfluid)(例 如堵漏材料（lost-cir州lationmaterial)、壓裂液（frac1:u;ringfluid));抗凝結(jié)涂料 (anti-condensationcoating);在農(nóng)業(yè)、園藝和林業(yè)應(yīng)用中用于將水保留在±壤中W及用 于將水釋放至植物和樹木的根部；紡織工業(yè)；印刷應(yīng)用；吸收性紙制品（absorbentpaper product);綱帶和外科墊（surgicalpad)(例如創(chuàng)傷敷料（wound化essing));礦石處理； 混凝±制品（concreteproduct);寵物窩（petlitter);水處理；食品墊（foodpad)(例 如與新鮮食物運(yùn)輸和食物包裝有關(guān)的應(yīng)用）；清潔劑；滅火凝膠（fire-fi曲tinggel); 云霧控制（cloudcon化ol);作為化學(xué)吸收劑用于酸性和/或堿性含水溢出物（aqueous spill)(包括水溶性化學(xué)溢出物）的清除；作為聚合物凝膠（polymericgel)用于美容 品和藥物的緩慢和控制釋放（也稱為藥物遞送系統(tǒng)）；W及人造雪的形成。然而，超吸收 性聚合物（也稱為"SAP")的主要用途是一次性個(gè)人衛(wèi)生用品（dispos油lepersonal hygienearticle)。按所用超吸收性材料體積的減小順序，該樣的用品包括尿布、訓(xùn)練襯褲 (trainingpant)、成人失禁用品和女性衛(wèi)生用品。
[0004] 已經(jīng)在如下專利文獻(xiàn)中將駿烷基多糖（carbo巧a化ylpolysaccharide)公開 為超吸收性材料；Ning等人的美國(guó)專利5, 247, 072 ;Qin等人的美國(guó)專利5, 470, 964;美 國(guó)專利5, 498, 705 ;美國(guó)專利5, 550, 189 ;W0 01/87365 ;和Wallajapet等人的美國(guó)申 請(qǐng)2006/0147689。然而，該些材料除昂貴外其吸收特征也往往不足W使其可用在衛(wèi)生產(chǎn) 業(yè)化ygieneindustiT)中。因此，合成的超吸收性材料（^syntheticsuper油sorbent material)例如聚丙締酸醋經(jīng)歷了快速的發(fā)展。
[000引在0. 7psi(磅/平方英寸）時(shí)測(cè)量的"負(fù)載下的吸收能力（Absorben巧化der Load,AUL)"構(gòu)成了用于表征超吸收性材料吸收效率的公認(rèn)指標(biāo)。顯示出高值的駿燒 基多糖已經(jīng)在先被Medens等人（美國(guó)申請(qǐng)2004/0157734中）公開。然而，Mertens沒(méi) 有提及所述多糖的生物基含量化iobasedcontent)和駿烷基化模式（carbo;syalkylation pattern)。而且，Mertens沒(méi)有提及用于制備所述材料的駿烷基化方法。
[0006] 通過(guò)水性方法（aqueousprocess)制備的駿烷基化淀粉karboxya化ylated starch)已經(jīng)在先被如下專利文獻(xiàn)公開；Gross等人的美國(guó)專利5, 079, 354 ;Cou化re等人 的CA2, 362, 006;和化eodorus等人的化9100249。然而，沒(méi)有公開所述駿烷基化淀粉具 有高AUL值。
[0007] 本發(fā)明設(shè)及多篇文獻(xiàn)，將該些文獻(xiàn)的內(nèi)容完整引入本發(fā)明作為參考。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明大體上設(shè)及顯示出超吸收性的經(jīng)表面處理的駿烷基多糖顆粒。
[0009] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及具有至少82%的生物基含量的超吸收性的經(jīng)表面 處理的駿烷基多糖，W及所述多糖具有至少14g/g的AUL(在0. 7psi時(shí)測(cè)量）。在本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施方案中，所述經(jīng)表面處理的駿烷基化多糖（surface-treatedcarbo巧a化ylated polysaccharide)具有源自農(nóng)業(yè)的（agri州lUiralorigin)天然聚合物骨架。
[0010] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述經(jīng)表面處理的駿烷基化多糖包括尺寸范圍為 150ym至850ym的顆粒。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及超吸收性的、內(nèi)交聯(lián)的駿烷基多糖 (superabsorbent,internallycross-linkedcarboxyalkylpolysaccharide)顆粒。在本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述內(nèi)交聯(lián)的駿烷基多糖顆粒是經(jīng)表面處理的。
[0012] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述駿烷基化多糖選自駿烷基化淀粉、駿烷基化 纖維素（carboxya化ylatedcellulose)和駿烷基化半乳甘露聚糖（carboxya化ylated galactomannan)。淀粉的非限定例子包括馬鈴馨淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、蠟狀玉米淀粉 (waxycornstarch)、木馨淀粉（tapioca)和它們的混合物。
[0013] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及經(jīng)表面處理的駿甲基淀粉。在本發(fā)明的一個(gè) 實(shí)施方案中，所述駿甲基淀粉在表面處理后具有均勻的化omogeneous)駿甲基取代模式 (substitutionpattern)，W及顯示出至少 14g/g的AUL(在 0. 7psi時(shí)測(cè)量）。
[0014] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及如下得到的駿烷基化淀粉；在含水堿性介質(zhì)中 進(jìn)行駿烷基化。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述駿烷基化淀粉是經(jīng)表面處理的。
[0015] 而且，在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及制備經(jīng)表面處理的駿烷基化多糖的方法，所 述方法包括：
[0016] 得到駿烷基化多糖；
[0017] 使用非交聯(lián)酸（non-cross-linkingacid)對(duì)所述駿烷基化多糖進(jìn)行表面處理； W及
[0018] 對(duì)經(jīng)表面處理的駿烷基化多糖進(jìn)行加熱。
[0019] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述加熱源選自紅外源（in化a-redsource)和熱氣 源化otgassource)。
[0020] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法可任選地包括內(nèi)交聯(lián)步驟（internal cross-linkingstep)、粒度減小步驟（particlesizereducingstep)和 / 或篩分步驟 (sievingstep)。
[0021] 而且，在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及制備經(jīng)表面處理的駿烷基化淀粉的方法，所 述方法包括：
[0022] 將淀粉分散在堿性介質(zhì)中；
[0023] 使所述淀粉與駿烷基化試劑反應(yīng)；
[0024] 使用非交聯(lián)酸對(duì)駿烷基化淀粉進(jìn)行表面處理；W及 [00巧]對(duì)經(jīng)表面處理的駿烷基化多糖進(jìn)行加熱。
[0026] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述加熱源選自紅外源和熱氣源。
[0027] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述駿烷基化步驟還W非特定順序包括；（i)對(duì)所 述駿烷基化淀粉的抑進(jìn)行調(diào)整；（ii)對(duì)所述駿烷基化淀粉進(jìn)行純化；和（iii)對(duì)所述駿燒 基化淀粉的濕含量(mois化recontent)進(jìn)行調(diào)整。而且，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述 方法可任選地包括堿性預(yù)漿化步驟（a化alinepre-slurtringst巧）、內(nèi)交聯(lián)步驟、粒度減 小步驟和/或篩分步驟。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述駿烷基化淀粉的pH范圍為6. 0 至 10. 0。
[0028] 而且，在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及具有酸化表面（acidifiedSU計(jì)ace)的駿燒 基化多糖顆粒。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，該些顆粒的特征在于如ATR-IR光譜所示沒(méi) 有醋譜帶（esterband)或醋肩峰（estershoulder)。
[0029] 而且，在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及駿烷基化多糖，其具有：
[0030] 酸性表面；W及
[0031]選自離子鍵（ioniclinkage)和離鍵（etherlinkage)的內(nèi)交聯(lián)鍵（internal cross-linkinglinkage)；
[0032] 其中所述駿烷基化多糖的特征在于如ATR-IR光譜所示存在醋譜帶。
[0033] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及包含經(jīng)表面處理的駿烷基化多糖顆粒的衛(wèi)生用 品和/或吸收部件（油sorbentmember)。
[0034] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及包含約15%至約80% (W/W)經(jīng)表面處理的駿燒 基多糖顆粒的吸收部件。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，所述經(jīng)表面處理的駿烷基多糖顆 粒具有至少82% (W/W)的生物基含量（通過(guò)ASTM方法D6866-06A來(lái)確定）。在另一個(gè)實(shí) 施方案中，本發(fā)明設(shè)及含有上述吸收劑的衛(wèi)生用品。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述衛(wèi)生 用品具有至少0.22毫升/秒的第S采集速率（thirdacquisitionrate)和/或至少0. 12 毫升/秒的平均采集速率（averageacquisitionrate)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所 述衛(wèi)生用品具有至多4. 0克的第S再潤(rùn)濕值（thirdrewetvalue)和/或至多6. 0克的總 再潤(rùn)濕值（totalrewetvalue)。
[0035] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及經(jīng)表面處理的駿烷基多糖顆粒作為吸收劑在W 下應(yīng)用中的用途：一次性衛(wèi)生用品（dispos油lesanitarypro化ct)(例如尿布、失禁用品、 女性衛(wèi)生用品、氣流鋪置產(chǎn)品和吸收敷料）；家用制品；密封材料；鉆井液（例如堵漏材料、 壓裂液）；抗凝結(jié)涂料；在農(nóng)業(yè)、園藝和林業(yè)應(yīng)用中用于將水保留在±壤中W及用于將水釋 放至植物和樹木的根部；紡織工業(yè)；印刷應(yīng)用；吸收性紙制品；綱帶和外科墊（例如創(chuàng)傷敷 料）；礦石處理；混凝±制品；寵物窩；水處理；食品墊（例如與新鮮食物運(yùn)輸和食物包裝有 關(guān)的應(yīng)用）；清潔劑；滅火凝膠；云霧控制；作為化學(xué)吸收劑用于酸性和/或堿性含水溢出 物（包括水溶性化學(xué)溢出物）的清除；作為聚合物凝膠用于美容品和藥物的緩慢和控制釋 放（也稱為藥物遞送系統(tǒng)）；作為氣流鋪置產(chǎn)品；w及人造雪的形成。
[0036] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明設(shè)及經(jīng)表面處理的駿烷基多糖顆粒作為用于液體的 吸收劑的用途。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述液體選自水、含水溶液、生理流體和鹽水 溶液。
[0037] 最后，本發(fā)明設(shè)及含有經(jīng)表面處理的駿烷基多糖顆粒和輔助吸收性材料 (CO-油sorbentmaterial)的組合物。
[0038] 閱讀W下對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施方案的非限定描述后，本發(fā)明的上述和其它目 的、優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更顯而易見，所述描述是在參考附圖的情況下通過(guò)實(shí)施例給出的。
[0039] 本申請(qǐng)還設(shè)及W下各項(xiàng)：
[0040] 項(xiàng)1.一種駿烷基化多糖，其具有經(jīng)非交聯(lián)酸處理的表面。
[0041] 項(xiàng)2.項(xiàng)1所述的駿烷基化多糖，所述駿烷基化多糖的特征在于具有選自W下的性 質(zhì)；至少18g/g的CRC，至少26g/g的FSC，W及在0. 7psi時(shí)至少14g/g的AUL。
[0042] 項(xiàng)3.項(xiàng)1所述的駿烷基化多糖，所述駿烷基化多糖的特征在于至少82%的生物基 含量。
[0043] 項(xiàng)4.項(xiàng)1所述的駿烷基化多糖，所述駿烷基化多糖的特征在于當(dāng)在鹽水溶液中溶 脹至其最大體積時(shí)具有離散顆粒形狀。
[0044] 項(xiàng)5.項(xiàng)1所述的駿烷基化多糖，其中所述非交聯(lián)酸選自一價(jià)有機(jī)酸和一價(jià)無(wú)機(jī) 酸。
[0045] 項(xiàng)6.項(xiàng)1所述的駿烷基化多糖，其特征在于通過(guò)ATR-IR光譜確定具有醋肩峰，或 其特征在于通過(guò)ATR-IR光譜確定不具有醋譜帶或不具有醋肩峰。
[0046] 項(xiàng)7.項(xiàng)1所述的駿烷基化多糖，所述駿烷基化多糖的特征在于0. 2至1. 0的取代 度。
[0047]