Wässrige Flüssigkeiten absorbierende Absorptionsmaterialien insbesondere Polymerisate, sogenannte Superabsorber, sind durch zahlreiche Veröffentli- chungen bekannt. Es kommen modifizierte natürliche Polymere und teilweise oder vollständig synthetische Polymere zum Einsatz. Häufig bestehen die syn- thetischen Superabsorber aus Polymerisaten auf Basis von (Meth-) Acrylsäure, die in teilweise neutralisierter Form als Alkalisalz vorliegen und nicht mehr wasserlöslich, sondern nur noch wasserquellbar sind. Diese superabsorbieren- den Polymere, nachfolgend nur noch, SAP" genannt, werden in der Regel nach der Polymerisation mechanisch zerkleinert, getrocknet und gemahlen.

Diese Polymere können mit herkömmlichen Herstellungsverfahren, wie sie zum Beispiel von A. Echte im"Handbuch der technischen Polymerchemie" ; VCH-Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1993, oder in"Modern Superb- sorbent Polymer Technology", F. L. Buchholz, A. T. Graham, Verlag Wiley- VCH, 1998, beschrieben worden sind, erhalten werden. Substanzen, die prinzi- piell nach diesen Methoden hergestellt werden können, sind in Stoffliste Al (Biologisch nicht abbaubare Polymere) beispielhaft aufgelistet. Daneben kön- nen auch kommerziell verfügbare Superabsorber eingesetzt werden, wie sie z.

B. in"Modern Superabsorbent Polymer Technology", F. L. Buchholz, A. T.

Graham, Verlag Wiley-VCH, 1998, Seite 19, beschrieben werden.

Typische Anwendungsbereiche sind der Einsatz in Hygieneartikeln wie Baby- windeln und Inkontinenzartikeln, als Bodenverbesserungsmittel, sowie als Wasser-und Nährstoffspeicher für Pflanzen, als Dichtungsmaterial in der Ka- belindustrie und im Tiefbau, sowie als Bindemittel für austretende umweltge- fährdende Stoffe als auch für nichtwässrige lipophile Stoffe.

Ein Anwendungsbereich der SAP ist der Schutz von insbesondere höherwerti- geren Kabelprodukten vor dem Eindringen von Wasser durch Abdichtwirkung. Diese Abdichtwirkung ist auch bekannt unter dem Begriff des, §Gel-Blocking", bei dem nur die Oberflächen der Absorberteilchen anquellen und die Flüssig- keit nicht in die inneren Bereiche vordringt und miteinander verklebte, ange- quollene Absorberteilchen eine Sperrschicht für nachfolgende Flüssigkeit auf- bauen. Der in diesem Anwendungsbereich gewünschte Effekt wird in Form von meist sehr feinen Pulvern mit einer Korngröße < 300 um, typischerweise <100 , um angewendet, um eine größtmögliche Abdichtwirkung und Mengeneffizienz zur Abdichtung von relativ kleinen Volumina zu erhalten. Zum Teil werden die SAP-Partikel zu schichtförmigen Abdichtelementen auf bzw. zwischen Textil- oder Cellulose-Trägerschichten gebracht, um eine effiziente und staubfreie Ar- beitsgestaltung bei der Kabelerzeugung zu ermöglichen wie sie z. B. in DE 19801680 beschrieben ist. Aus textilartigen Strukturen bestehende SAP- Systeme werden aus den vorgenannten Gründen ebenfalls eingesetzt. In diesem Bereich werden auch biologisch abbaubare Grundstoffe für die SAP wie z. B.

Guar eingesetzt, welche durch weitere Behandlungsschritte z. B. der Oberflä- chenvernetzung, Biozid-und Korrosionsinhibitoren-Behandlung und der Hydrophobierung die Eigenschaften für diese Anwendung anpassen und auch die biologische Abbaubarkeit weitgehendst verhindern. Insgesamt handelt es sich hierbei um Produkte mit einer hohen Lebensdauer-Erwartung von > 10 Jahren.

Ein weiterer Anwendungsbereich bei dem auch der Effekt des Gel-Blocking gezielt benutzt wird, ist die dauerhafte Abdichtung von Durchgangsöffnungen im Tiefbau, wie z. B. von Rohrleitungsdurchbrüchen und ähnlichen Durch- gangsöffnungen durch Mauerwerk. Die Herstellung solcher Dichtungsmateria- lien und elastischer Abdichtelemente, wie sie z. B. in der WO 00/60017, die hiermit als Referenz eingeführt wird und somit als Teil der Offenbarung gilt, beschrieben sind, bevorzugt auf der Basis von quellfähigen Polymeren mit Füllstoffen und einer Korngröße im wesentlichen von 5 um bis 800 um.

Verschiedenste Variationen des SAP werden in großen Mengen im Bereich der Hygiene-und Inkontinenzprodukte eingesetzt. In diesem Bereich kommen ins- besondere pulverförmige Produkte mit einem breiten Kornspektrum von 10 um bis 1000 um, typischerweise mit einem Kornspektrum von 150 pm bis 850 um für praktische Zwecke zur Anwendung. Feinteile <150 llm sind aufgrund ihres Staubverhaltens und ihrer inhalationstoxischen Eigenschaften unerwünscht.

Aufgrund erhöhtem SAP-Gehalt dieser Produkte kommt es nach erfolgter Flüs- sigkeitsaufnahme zu verstärktem Kontakt der gequollenen Absorberteilchen untereinander und zum bei diesen Anwendungen unerwünschten Effekt des Gel-Blocking.

Durch Methoden der Oberflächenvernetzung kann das Gel-Blocking der Poly- merisate unterdrückt werden. Verschiedenste Verfahren und unterschiedlichster Oberflächenvemetzer kommen hierbei zur Anwendung. Die far die Oberflä- chenvernetzung bekannten Methoden nach dem Stand der Technik werden z. B. in der DE10016041, die hiermit als Referenz eingeführt wird und somit als Teil der Offenbarung gilt, beschrieben. Dort ist insbesondere ein Verfahren zur Nachbehandlung der o. G. Polymerisate und die Verwendung einer Lösung von mindestens einem dreiwertigen Kation zur Wiederherstellung der Gel- Permeabilität und der Verringerung des Staubabriebes beschrieben. Daraus resultiert dann auch das verbesserte Caking-Verhalten und Gel-Blocking-

Verhalten bei der Endanwendung, z. B. der Herstellung von Hygieneartikeln.

Das Verklumpen von Absorberteilchen, auch Caking-Verhalten genannt, ba- siert auf dem schon früh erkannten Effekt der Adhäsion der Absorberteilchen untereinander. Man hat festgestellt, dass dies insbesondere bei feuchten Umge- bungsbedingungen wie dies z. B. bei höherer Luftfeuchtigkeit und insbesondere verstärkt bei der Verwendung von feineren Partikeln auftritt. Da die im Hygie- nebereich angewendeten SAP aus Gemischen unterschiedlicher Körnungen bestehen, stellen somit insbesondere die feinen Partikel, welche auch während dem Produktions-bzw. Weiterverarbeitungsprozess entstehen ein Problem dar.

In der DE69323297, die hiermit als Referenz eingeführt wird und somit als Teil der Offenbarung gilt, ist ein Verfahren zur Herstellung eines saugfähigen Mate- rials aus saugfähigen Harzteilchen in Form einer Folie, welche durch die ge- genseitige Adhäsion der Harzteilchen gebildet wird, insbesondere für die Ver- wendung bei Hygieneartikeln, beschrieben. Durch weitere Zusätze und Ver- netzungsmittel werden die endgültigen Saugkörper gebildet. Die in der DE69323297 aufgeführten Beispiele legen dar, dass nach dem Kontakt der Harzteilchen mit der dort vorgegebenen Menge an Wasser von 15 % bis 150 %, es zeitweise zur Bildung von Klumpen kommt, welche als nicht vorteilhaft beurteilt werden.

Die der EP0309187, die hiermit als Referenz eingeführt wird und somit als Teil der Offenbarung gilt, beschreibt ein SAP mit verbessertem Handling durch Immobilisierung des pulverförmigen SAP durch Zugabe von Wasser oder Salzlösungen mit einem Mengenanteil von 20 bis 80 Gew-% des daraus entste- henden Hydrates (100 Gew-%). Das Hydrat kann durch Extrusion, Sprinkeln oder Sprühen in Hygieneartikel eingebracht werden. Die maximale Flüssig- keitsaufnahmekapazität des SAP wird hierbei nur in unbedeutendem Maße beeinflusst. Weitere Behandlungsstoffe wie diese für den Bereich der Hygiene- artikel verwendet werden, sind hierbei mit aufgelistet, wie z. B. Ethylen-Glycol

und Glycerin. Das nach dem Mischen von SAP und Wasser entstehende Ag- glomerat ist klebrig. Eine flockcnformige Micro-oder Macrostruktur mit einer Hohlraumbildung der genannten Agglomerate wird darin nicht beschrieben.

Die US5002986, die hiermit als Referenz eingeführt wird und somit als Teil der Offenbarung gilt, beschreibt ein Absorptionsmaterial welches mit einer Intensivmischeinheit hergestellt wird und welches Agglomerate bildet, die aus einzelnen feinen Partikeln und einem in wässriger Lösung vorliegendem Ober- flächenvernetzungsmittel bestehen. Das Absorptionsmittel weist eine Absorpti- onszeit von 20 sec und weniger und einer freien Absorptionskapazität >30 ml/cm3 auf. Das Absorptionsmittel ist oberflächenvernetzt und unter Einwir- kung eines Intensivmischers zu größeren Partikeln agglomeriert. Die Basis- Polymerpartikel zur Erreichung der freien Absorptionskapazität >30 ml/cm3 sollten eine Partikelverteilung von 100 % <300pm und höchstens 40 % <=150pm aurweisen. Außerdem kommen die Basis-Polymerpartikel bei dem intensiven Vermischen in den Kontakt mit einer wässrigen Lösung eines Ioni- schen Oberflächenvemetzungsmittels welches in einer Menge von 1-20 Gew- % und einer Konzentration des Oberflachenvemetzungsmittels von 0,05 bis 10 Gew-% vorliegt. Als Oberflächenvernetzungsmittel können hierbei wasserlös- liche organische oder anorganische Mischungen verwendet werden. Vorteilhaft ist die Nutzung von wässrigen Lösungen von Ionisch vorliegenden Metall- Kationen, einem Amino-oder Imino-Kation mit einer Wertigkeit von zwei.

Das mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte Absorptionsma- terial wird insbesondere für Hygieneprodukte verwendet. Vergleiche zeigen, dass um so feiner die Polymer-Partikel vorliegen, desto besser die Absorpti- onszeit der nach diesem Verfahren oberflächenvemetzen Partikel ist. Daraus wird gefolgert, dass die angefeuchteten Partikel aufgrund ihrer höheren Ober- fläche eine bessere Absorptionszeit haben.

Die EP0595803, die hiermit als Referenz eingeführt wird und somit als Teil der Offenbarung gilt, beschreibt ein macrostrukturiertes und poröses Absorptions-

material, welches interpartikulär untereinander vernetzt ist und ein Hohlraum- volumen von über 10 cm3 bei trockenem Zustand aufweist. Das Vernetzungs- aggregat besteht aus mehreren Präkusorpartikeln (Vorläuferpartikeln) eines wasserabsorbierenden, hydrogelbildenden Polymers und einem Vernetzungs- mittel mit einem Anteil von 0,01 bis 30 Gew-Anteilen bei 100 Gew-Anteilen der Präcusorpartikel, welches zwischen den Präkusorpartikeln eine Vernetzung mit kovalenter Bindung hervorruft. Aufgrund der natürlichen Partikelstruktur der Präkusorpartikel entstehen macrostrukturierte Hohlräume zwischen den Präkusorpartikeln. Diese Poren weisen untereinander kommunizierende Hohl- räume auf, so dass dadurch die Macrostruktur flüssigkeitspermeabel wird. Die Präkusorpartikel haben eine Partikelgröße von < 600, m und vornehmlich eine Partikelgröße von < 300pm. Außerdem kann das Präkusorpartikel auch Fasern enthalten. Zusätzlich können die Präkusorpartikel Oberflächenvernetzt sein.

Zusätzlich können die Präkusorpartikel mittels physikalischer Assoziation (Adhäsion) Poren mit untereinander kommunizierenden Hohlräumen aufwei- sen.

Das Vernetzungsmittel besteht vornehmlich aus der Stoffgruppe der ethylene glycol, glycerol, trimethylol propane, 1,2-propanediol, or 1,3-propanediol.

Ziel der Erfindung ist die Herstellung von Absorptionsmitteln für insbesondere technische Einsatzbereiche, wie für den Bereich des Hochwasserschutzes und der Löschwasserrückhaltung und ähnlichen Anwendungen, wo auf der einen Seite ein größeres Quellmittelvolumen zum Aufnehmen von Wasser oder wäss- riger Flüssigkeiten und auch das gleichzeitige zumindest weitgehendst voll- ständige Ausfüllen von Hohlräumen erforderlich ist. Eine hohe effektive Ab- sorptionsrate ist aufgrund der mengenbezogenen Kosten ebenfalls erforderlich.

Um größere Mengen an Quellmittel effektiv anzuwenden, bedarf es auch der Vermeidung des Gel-Blocking-Effektes um letztendlich eine kostengünstige Lösung zu erreichen. Hierzu sind auch macrostrukturierte Absorptionsmittel

insbesondere auf der Basis der SAP geeignet, wie dies bereits in US5002986 und EP0595803 dargestellt wird. Ebenso kann eine zusätzlich erhöhte Ab- dichtwirkung gegen Wasser gefordert sein, die sofort, bzw. zumindest aber nach einigen Sekunden bzw. Minuten zum bedeutenden Teil eingesetzt hat, um dann nach geraumer Zeit, z. B. einigen Minuten eine 100%-ige Abdichtwir- kung zu erhalten. Hierzu ist dann wieder das Gel-Blocking erforderlich. Dies hat in der Regel auch eine Erhöhung der Gel-Steifigkeit zur Folge. Eine ge- zielte zeitlich versetzte Wirkung des Ausfüllen des Hohlraumes und des Ab- dichtens von zwei Räumen ist hierbei von Bedeutung.

Eine biologische Abbaubarkeit der zum Einsatz kommenden Quellmittel steht normalerweise in direktem Konflikt mit der Dauerbeständigkeit derselbigen Quellmittel auch bei normalen Umwelteinflüssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absorptionsmittel bereitzustel- len, welches die vorstehend aufgeführten Nachteile nicht mehr aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der Ansprüche 1 und 24 vorge- sehen. Vorteilhafte Ausführungsfbrmen, zweckmäßige Weiterbildungen sowie erfindungsgemäße Verwendungen sind in den unabhängigen Verwendungsan- sprühen formuliert.

Die Erfindung stellt ein Herstellungsverfahren zur Verfiigung, welches eine Verwendung von Standard-Absorptionsmitteln als kostengünstige Vorprodukte für die Weiterverarbeitung zu macrostrukturierten Endprodukten in dreidimen- sionaler Form ermöglicht, deren Einsatz insbesondere in technischen Anwen- dungen liegen.

Eine Verwendung von Standard-Quellmitteln mit möglichst geringem Schad- stoffpotential bzw. geringer Umweltgefahrdung z. B. Wassergefäbrdungsklasse soll bei einem Einsatz bei Hochwasser zu keiner oder nur geringen Umweltbe-

einträchtigung fìihren. Hierzu sind Absorptionsmittel aus dem Bereich für die Wasser-und Nährstoffspeicherung bei Pflanzenanwendungen bevorzugt, wie sie z. B. von der Fa. Stockhausen seit längerem unter der Bezeichnung Stocko- sorb hergestellt werden. Es handelt sich hierbei um ein kaliumsalzvernetztes Acrylamid/Acrylsäure-Copolymer. Hierzu liegen umfangreiche Anwendungs- studien für Pflanzenanwendungen vor. Diese Absorptionsmittel weisen aber eine relativ langsame Flüssigkeitsaufnahme/Quellverhalten, sowie eine Was- sergefährdung der WGK 1 auf. Es liegen drei Kategorien an Korngrößenver- teilungen vor, welche sich zwischen <0,2 mm bis >3 mm bewegen.

Besonders bevorzugt kommen außerdem kostengünstige Standard- Absorptionsmittel mit schneller Flüssigkeitsaufnahme zur Anwendung, wie z. B. das von der Fa. Stockhausen hergestellte Produkt Favor Pac 210, einem quervernetzten Natriumpolyacrylat. Diese Absorptionsmittel weisen ein schnelle Flüssigkeitsaufnahme/Quellverhalten, sowie eine Wassergefährdung der WGK 1 auf und werden insbesondere für die Fliissigkeitsaufnahme in Ver- packungen auch im Kontakt mit Lebensmittel wie beim gekühlten Fischtrans- port eingesetzt. Dieses Produkt besteht aus Korngrößen von 100 um bis 800 u. m und weist eine Retention, d. h. Wasseraufnahme unter Druck (bei 80g/cm2) von 80 g/ml SAP auf.

Da in bestimmten technischen Anwendungen, wie z. B. bei der Kabelabdich- tung sowohl mit nicht biologisch abbaubaren Superabsorbern wie auch mit biologisch abbaubaren Guar gearbeitet wird, ist ersichtlich, dass die Weiterver- arbeitungstechnologie für einen weitgehendst nicht biologisch abbaubaren Guar auch für extreme Umweltbedingungen vorliegt und regelmäßig angewendet wird. Gerade in diesem Bereich liegen Erfahrungen über mehrere Jahre z. Teil Jahrzehnte vor. Hierbei wurde z. B. ein Guar-Produkt der Fa. CHT mit der Be- zeichnung Fakopol 100 verwendet, welches ggf. als oberflächenvernetztes Pro- dukt mit hydrophoben Eigenschaften, schlecht biologisch abbaubar und einer geringen Korngröße von <50, um aufweist.

Für den Zweck der Abdichtung bzw. verzögerten Abdichtwirkung eignen sich außerdem auf Cellulose basierende Absorptionsmaterialien wie Methylcellulo- se ggf. in Verbindung mit Kunstharzen, Celluloseether ggf. in Verbindung mit Polyvinylacetat, Carboxylmethylcellulose ggf. mit hydrophoben Eigenschaften.

Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung eines Absorptionsmaterials für Wasser und wässrige Lösungen und Körperflüssigkeiten dargestellt, wel- ches dadurch gekennzeichnet ist, dass das Absorptionsmaterial wenigstens aus zwei Komponenten Q und B besteht, nämlich aus einem Quellmittel (der Komponente Q) mit 100 Gewichtsanteilen an Partikeln, und der Komponente B an Wasser mit 2 bis 250 Gewichtsanteilen bezogen auf die 100 Gewichtsan- teile der Komponente Q.

Diese beiden Komponenten werden in einem Mischer homogenisiert, bis sich nach vorgegebener Mischzeit eine hohlraumbildende Flockenform aufgrund gegenseitiger Adhäsion der Partikel untereinander und/oder kovalenter und/oder ionischer Bindung ausbildet.

Unmittelbar nach dem Mischprozess ist eine Zunahme des Schutt-und/oder Hohlraumvolumens von mindestens 1 Vol-% bezogen auf die Summe der Ein- zelvolumina der eingesetzten Komponenten, welche 100 Vol-% entsprechen, festzustellen.

In der Regel ist unmittelbar nach dem Mischen eine Zunahme des Schutt-und /oder Hohlraumvolumens von mindestens 1 bis 1000 Vol-%, bevorzugt von 5 bis 500 Vol-%, besonders bevorzugt von 50 bis 300 Vol-%, bezogen auf die Summe der Einzelvolumina der eingesetzten Komponenten welche 100 Vol-% entsprechen, festzustellen. In der Regel bleibt die Volumenzunahme, unabhän- gig vom Zeitpunkt von deren Bestimmung auch nach 24 Std. ungefähr kon-

stant. In einzelnen Fällen kann das Schüttvolumen innerhalb dieser 24 Std. auch deutlich zu oder abnehmen.

Wie in der EP0595803 dargestellt, entstehen durch die Hohlraumstruktur un- tereinander kommunizierende Hohlraume, so dass dadurch die Macrostruktur flüssigkeitspermeabel, d. h. flüssigkeitsdurchlässig wird. Dies ist auch für viele technische Anwendungen von Bedeutung.

In der US5002986 wird zwar die Bedeutung, insbesondere der großen Parti- keloberfläche, welche mit der Partikelgröße her zunimmt gewürdigt, jedoch fehlen konkrete Angaben über die Dichte, das Schüttvolumen bzw. das Hohl- raumvolumen des Agglomerate bildenden und porösen Absorptionsmaterials.

In der EP0595803 werden keine qualitativen Angaben über die Zunahme der Poren bzw. Hohlraumstruktur gegenüber dem Zustand der partikelförmigen Absorptionsmaterialien bzw. im Vergleich verschiedener Quellmittel gemacht.

Das Mindestvolumen der beschriebenen Macrostruktur im ungequollenen (cir- cumscribed dry Volume) Zustand, welche insbesondere als Schicht genutzt wird, beträgt mindestens 10 mm3 und typischerweise 500mm3.

Da sich aber das Schüttvolumen sich zumindest proportional zum vorhandenen Hohlraumvolumen verhält, ist auch die Kapillarwirkung höher und damit der Gel-Blocking-Eeffkt geringer bzw. unwahrscheinlicher, insbesondere bei Druckbelastungen, welche den Hohlraum einer Macrostruktur mehr oder weni- ger verringern.

Bei technischen Anwendungen werden insbesondere wesentlich größere SAP- Mengen in einer Anwendung, die ein Vielfaches an Volumen (> 5 bis 2000- fach) von in Babywindeln benutzte Menge ca. 25 g SAP pro Produkt aufweist, sowie i. d. R. ohne Fluff als Verteilerschicht bzw. Mischungsbestandteil, ver-

wendet wird. Einzelne Inkontinenzartikel für Erwachsene können durchaus bis ca. 100 g SAP pro Produkt aufweisen.

In dem aus der EP0595803 hervorgegangenem deutschen Patent wird mit ei- nem kationischen Amino-Epichlohydrin-Adukt als Oberflächenvernetzungs- mittel eine Dichte der Macrostruktur vorzugsweise mit 0,7 bis 1,3 g/cm3 und am bevorzugtesten von 0,9 bis l. Og/cm3 dargestellt. Daraus ist keine bedeuten- de Ausprägung einer Hohlraumstruktur der Macrostruktur im Sinne dieser Er- findung zu erkennen, was durch entsprechende Fotoaufnahmen dieser Veröf- fentlichung ebenfalls zu erkennen ist.

Die DE69323297, entsprechend der EP0624618B1, die hiermit als Referenz eingeführt wird und somit als Teil der Offenbarung gilt, beschreibt ein schicht- förmiges Absorptionsmaterial mit 15 bis 150 Gewichtsanteilen an Wasser, welches durch Adhäsion der einzelnen Partikel untereinander gebildet wird. Eine weitergehende Oberflächenvernetzung ist ebenfalls dargelegt. Angaben über die Dichte der Schicht sind nur in pauschaler Form bzgl. der Abmessun- gen der Schicht von 0,3 bis 5 mm und dem Flächengewicht von 100 bis 300g/m2 enthalten.

Bisher werden in den technischen Anwendungen zur Verwendung größerer Mengen an Absorptionsmaterialien für vorwiegend wässrige Flüssigkeiten ge- trennte Wasserleitfähige Strukturen, wie z. B. Textilien in Schicht-und Schlauchform meist als Umhüllungen bzw. zugemischte Kapillarstoffe ver- wendet. Im Bereich der Bindemittel für insbesondere nicht wässrige Flüssig- keiten sind Macrostrukturen mit Stegen zur Erzeugung einer Kapillarwirkung bekannt geworden (DE69408275T2).

Das in der WO 00/60017 beschriebene Absorptionsmittel für Abdichtzwecke im Tiefbau, insbesondere für Rohrleitungsdurchgangsöffnungen, welches eine Kornverteilung im wesentlichen < 100 llm und einen hohen Anteil an Füllstof-

fen aufweist, neigt stark zum Caking und wird dadurch für die vorgesehene Anwendung weitgehendst unbrauchbar. Das Produkt muß deshalb vor normaler Raumluftfeuchtigkeit vor seiner Anwendung mittels einer dicht verschlossenen Kunststoffhülle geschützt werden und ist als stark Feuchtigkeitsempfindlich einzustufen. Der Wassertransport erfolgt über den textilen Schlauch bzw. ins- besondere über die Kapillarwirkung der Füllstoffe. Eine gezielte Hohlraum- struktur liegt nicht vor.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von hohlraumbildenden und flockenförmigen Micro-und Macrostrukturen ist insbesonder für die in der WO 00/60017 beschriebenen Partikel möglich, welche als pulverformig dargestellt sind und als Teil der Offenbarung gelten.

Der Einsatz hochentwickelter und hochleistungsfähiger, am Markt erhältlicher Polymere aus diesen Bereichen hat zur Folge, dass die Komponente Q bereits oberflächenbehandelt wurde und wie z. B. in der DE10016041 beschrieben, bevorzugt einer Nachbehandlung zur Wiederherstellung der Gelpermeabilität nach mechanischer Schädigung, insbesondere unter Verwendung einer Lösung von wenigstens einem Salz eines mindestens dreiwertigen Kations unterzogen wurde. Hierzu werden vorwiegend Metallsalze, wie z. B. Aluminiumsulfat ge- nutzt. Wie dort aufgezeigt, werden die bei dieser Nachbehandlung entstehenden Agglomerate durch gezielte Prozessbedingungen z. B. Mischdauer abgebaut bzw. vermieden. Es besteht hierbei eine Abhängigkeit mit der Wasserzufuhr über die Salzlösung. Eine gezielte Agglomeratbildung in Verbindung mit einer Hohlraumstruktur wird nicht beschrieben.

Die Eigenschaften der Metallsalze als Oberflächenvernetzer zur Vernetzung der Partikel an Ihrer Oberfläche untereinander wurden bereits sehr früh erkannt und später in verschiedenen Variationen angewendet, wie z. B. in der bereits genannten US5002986. Als Vorteile einer derartigen Macrostruktur sind gute Eigenschaften bei der Gelsteifigkeit zu nennen, insbesondere nach bereits er-

folgten Quellvorgang mit > 25-facher bzw. 50-facher Wasseraufnahme. Das hochsaugfahige Absorptionsmaterial bleibt dabei auch noch formstabil, wie dies in Figur 5 dargestellt und in Beispiel 3 beschrieben ist. Dies bedeutet, dass die einzelnen Bindungen (physikalische Assoziation= Adhäsiv, kovalent und ionisch) zwischen den Partikeln bzw. der Microflocke stärker sind als der Quelldruck des einzelnen Partikels bzw. der Microflocke und somit den Zu- sammenhalt des Gesamtverbundes der Microflocke gewährleisten. Aufgrund der Gelartigen Struktur können sich die Mikroflocken auch in ausreichend Ma- ße verformen, um insgesamt eine Formstabilität der Macrostruktur zu gewähr- leisten.

Es zeigt sich außerdem, dass die Mikroflocken ab einer gewissen Aufnahme- menge an Wasser oder wässriger Flüssigkeiten z. B. von >50 Gew% an Wasser, unter dem Mikroskop nachvollziehbar stark elastisch reagieren, d. h. ihre ur- sprüngliche Form nach Wegnahme der Druckbelastung z. B. über ein Deckglas, wieder annehmen und somit den elastischen Gelzustand repräsentieren.

Dieses elastische Verhalten ist auch in ähnlicher Form bei der Macrostruktur deutlich zu erkennen. Ein Nachweis dieser Elastizität kann unmittelbar nach dem Mischen der Komponenten und/oder bis 24 Std. danach, anhand dem e- lastischen Verhalten (EVL-Wert) unter Last von mindestens 5N/dm2, bevor- zugt > 20N/dm2, besonders bevorzugt > 30N/dm2 relativ zum vergleichbaren Wert ohne Lasteinwirkung und einer 95% igen Rückfederung in den Ur- sprungszustand aufgezeigt werden.

Weiterhin kann die Komponente Q aus einer Kombination verschiedener Quellmittel bestehen und ein oder mehrere unterschiedliche der in Stoffliste AI und A2 genannten Quellmittel in einem Gemisch innerhalb einer eine Mic- roflockenstruktur bildenden Einzelflocke und/oder innerhalb eines Gemischs und/oder Verbunds mehrerer unterschiedlicher Einzelflocken, welche eine

Macroflockenstruktur bilden. Beispielhaft ist in Figur 4 eine Microflo- ckenstruktur (a) und eine Macroflockenstruktur (b) fotografisch dargestellt.

Mehrere Microflockenstrukturen bilden hierbei in der Regel die Macroflo- ckenstruktur aufgrund gegenseitiger Adhäsion der Partikel untereinander und/oder kovalenter und/oder ionischer Bindung, welche einen eigenen, ggf. erheblichen Anteil an der Ausbildung des Hohlraumvolumens unter den Mic- roflocken darstellen kann. Dies kann ggf. durch die Zusätze, insbesondere der Bindemittel, Klebemittel und Oberflächenvernetzungsmittel sowie von Füll- stoffen z.B. Fasern und Antiagregationsmittel erreicht werden.

Die Kombination verschiedener Quellmittel, wie auch Korngrö#enverteilun- gen, kann insbesondere auch zum Ziel haben, die unterschiedlich spezifischen Eigenschaften der Quellmittel und/oder der Korngrößenverteilungen sowie der Partikelformen/Konturen gezielt für die Erzeugung von Speicherbereichen und Verteilungsbereichen innerhalb einer beliebigen Macrostruktur zu nutzen.

Des weiteren kann hierdurch der zeitliche Verlauf eines Quellvorganges be- züglich der möglichst vollständigen Flüssigkeitsaufnahme, sowie der Erzielung eines Abdichteffektes und deren insbesondere gezielte Kombination unterein- ander beeinflusst werden.

Hierbei können auch weitere physikalische Effekte, sowie chem. Reaktionen eintreten bzw. ausgelöst werden, wie z. B. eine Gas-oder Geruchsfreisetzung, Verfärbung und Erhöhung von Bindungskräften insbesondere der Adhäsion gegenüber Oberflächen von beliebigen Körpern wie diese z. B. beim Hochwas- serschutz vorkommen können. Für den Zweck der Abdichtung bzw. verzöger- ten Abdichtwirkung kommen außerdem auf Cellulose basierende Absorpti- onsmaterialien/Antiagregationsmittel/Bindemittel wie z. B. Methylcellulose ggf. in Verbindung mit Kunstharzen, Celluloseether ggf. in Verbindung mit Polyvi- nylacetat, Carboxylmethylcellulose ggf. mit hydrophoben Eigenschaften zur Anwendung.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ebenfalls dadurch gekennzeichnet, dass die Macroflockenstruktur in beliebiger dreidimensionaler Form oder Schich- tung und/oder Kontur und/oder Verteilungsintensität der Microflockenstruktu- ren vorliegt und insbesondere gezielt für die Erzeugung von Speicherbereichen und Verteilungsbereichen innerhalb einer beliebigen Macroflockenstruktur zu nutzen. Eine Herstellung kann hierbei insbesondere mit den in den als Refe- renzdokumenten genannten Verfahren erfolgen, wie zum Beispiel Gießen, Spritzgießen, Strangpressen, Beflocken, Auswalzen. Zum Vermischen der Komponenten des Absorptionsmaterials können prinzipiell die gängigen Mischeinrichtungen, insbesondere aber ein sehr einfaches Mischaggregat oder ein Rührwerk verwendet, bevorzugt ein Horizontalmischer oder ein Mörtelmi- scher, eingesetzt werden kann. Die Auswahl der Mischwerkzeuge des Mischers ist an den jeweiligen Einzelfall angepasst. Diese werden bevorzugt in einem Drehzahlbereich von 200 bis 1000 U/min benutzt. Bei Mengenanteilen größer als 10% von Komponenten besonders der Komponente Q, die Korngrößen kleiner als 100 um aufweisen, insbesondere kleiner als 50 um, werden bevor- zugt Freifallmischer oder Wirbelschichtmischer eingesetzt.

Der grundlegende Verfahrenablauf zur Herstellung von Micro-und Macroflo- cken sowie von Schichten und Formteilen daraus ist in Figur 1 und 2 darge- stellt.

Figur 3 gibt hierbei einen Überblick, über Verwendete und entstehende Kom- ponenten für die Herstellung der Micro-und Macroflocken.

Die in Figur 6 und 7 beschriebenen Verfahrensabläufe zur Herstellung von Micro-und Macroflocken wurden an einem Technikums-Horizontalmischer/- reactor mit max. 15 ltr. Reactorvolumen durchgeführt. Der eingesetzte SAP Typ A entspricht hierbei dem Produkt Favor-Pac 230 der Fa. Stockhausen. Entspre- chend dem Ablaufschema wurden zu entsprechenden Zeiten die Einsatzstoffe zugesetzt. So können durch die Zugabe von feindisperser Methylcelulose mit

dem Produkt Methylan TG aus leicht klebrigen Flocken gut rieselfähige Flo- cken erzeugt werden. Die angegebene relative Feuchte der Flocken lag hierbei in einem Bereich von ca. 46 %. Durch den Zusatz dieser Methylcellulose erhält man beim Quellvorgang den für Abdichtzwecke überlagerten und zeitliche ver- zögerten Gel-Blocking-Effekt.

Prüfmethoden Prüfmethode 1 Die Bestimmung des Schiittvolumens des Anfangszustandes des SAP- Pulvers wurde in einem 50 mL-Messzylinder bestimmt.

Nach der Herstellung der Microflocken wurde das Schüttvolumen der hergestellten Flocken mit Hilfe eines 250 mL-Messzylinders breiter Aus- führung bestimmt. Die Bestimmung erfolgte als Volumenzunahme ge- genüber dem Anfangsvolumen aller Einsatzkomponenten = 100 Vol-%.

Die Bestimmung des Schüttvolumens 24 Std. nach der Herstellung er- folgte unter der Randbedingung, dass kein zusätzlicher Luft-bzw.

Feuchtigkeitsaustausch innerhalb dieses Zeitraumes erfolgt.

Dies wurde durch Verschließen und Abdichten der Bechergläser mit Haushaltsfolie erreicht.

Prüfmethode 2 Die Bestimmung der relativen Feuchte erfolgte anhand einer Stichprobe durch Trocknung und Wiegung und Bestimmung des Rest- Wassergehaltes im Substrat mit einer Trocknungswaage der Fa. Sartorius Typ MA 30.

Beispiel 1 : Herstellung von Quellmittel-Flocken des Typ Favor-Pac 230 und Be- stimmung der Volumenzunahme durch Mischen von SAP-Pulver mit verschiedenen wässrigen Quelllösungen in gleichen Massenanteilen. Es wurde das Schüttvolumen vor und nach der Herstellung der Flocken an- hand der Prüfmethode 1 ermittelt.

Die Herstellung der Flocken erfolgte wie folgt : SAP-Pulver Favor-Pac 230 von 25 g wurde in einem 500 ml Becherglas

vorgelegt, die gesamte Wassermenge von 25 g bzw. entsprechende wäss- rige Quelllösung wurde zugesetzt und mit einem Handruhrgerät bei höchstmöglicher Rührgeschwindigkeit von 300 U/min der Marke Krups 15 Sekunden lang verrührt. Sofort anschließend wurde die Bestimmung des Schüttvolumens ermittelt. Danach wurde der Messzylinder mit Haushaltsfolie bzgl. Luftabschluß versiegelt und nach 24 Std. das Schütt- volumen neu bestimmt.

Folgende Quelllösungen zu je 25 g wurden eingesetzt : -destilliertes Wasser -1% ige Aluminiumsulfatlösung (Al2(SO4)3#18 H20) -Reactantharzlösung : 5% ige Lösung aus Dimethylol-dihydroxy-methylenhamstoff SAP-Pulver SAP-Flocken mit SAP-Flocken mit SAP-Flocken mit trocken Wasser Al2(SO4)3-Lösung Reactantharz- 1%-ig Lösung 5%-ig Volumen / 44+25 (h2O) 142 160 / 144 136 / 124 ML Volumen- zunahme 0 206 220 188 % Beispiel 2 : Herstellung von Quellmittel-Flocken des Typ Favor-Pac 230 und Be- stimmung der Volumenzunahme durch Mischen von SAP-Pulver und veränderlichen Massenanteilen an destilliertem Wasser. Es wurde das Schüttvolumen vor und nach der Herstellung der Flocken anhand der Prüfmethode 1 ermittelt.

Die Herstellung der Flocken erfolgte wie folgt : SAP-Pulver Favor-Pac 230 von 25 g wurde in einem 500 ml Becherglas vorgelegt, die gesamte Wassermenge von 25 g wurde zugesetzt und mit einem Handrührgerät bei höchstmöglicher Rührgeschwindigkeit von 300

U/min der Marke Krups 15 Sekunden lang verrührt. Sofort anschließend wurde die Bestimmung des Schüttvolumens ermittelt. Danach wurde der Messzylinder mit Haushaltsfolie bzgl. Luftabschluß versiegelt und nach 24 Std. das Schüttvolumen neu bestimmt.

Tabelle 2 : Volumenzunahme nach Flockenherstelluns und nach 24 Std. Bestimmung Volumenzunahme Bestimmung Volumenzunahme Wasseranteil % % % Zeitpunkt : sofort nach Mischen Zeitpunkt : nach 24 Std. mit Wasser 20 271 134 35 152 87 50 131 225 75 122 170 100 98 87 150 65 71 Im nachfolgenden werden vorteilhafte Verwendungen des erfindungsgemåßen Absorptionsmaterials beschrieben.

Eine erste Verwendung besteht in der Lagesicherung von Behältern, wie zum Beispiel Tanks.

Die erfindungsgemäßen Absorptionsmaterialien werden zur Auftriebssicherung für oberirdische und unterirdische Behälter eingesetzt, wobei durch Anbrin- gung des Absorptionsmaterials innerhalb und außerhalb von Tanks insbesonde- re ein Abdichten, Festhalten oder Beschweren von Heizöltanks, Gastanks, Chemikalienlagerbehälter erreicht wird.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht in der Auftriebssicherung von Booten, beispielsweise um ein Sinken eines Bootes zu verhindern. Auch bei dieser Anwendung erfolgt ein gleichzeitiges Abdichten der Wandungen der Boote mittels der Absorptionsmaterialien.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht in der Lagestabilisierung und Positionierung von Schiffen und Booten.

Die Absorptionsmaterialien dienen hierbei z. B. als Gewichtselement bzw. Auftriebselement innerhalb oder außerhalb eines Schiffes oder Bootes mit dem Ziel der Erhaltung oder Veränderung oder Rückführung des Schwerpunktes eines Bootes. Beispielhaft sei die Rückfiihrmg in die Normalposition nach dem Kentern eines Bootes genannt.

Des weiteren können ein oder mehrere Schwimm-bzw. Tauchkörper in Form eines oder mehrer Ausleger evtl. wie bei einem Trimaran an einem Boot insbe- sondere bei schwerem Seegang zu einer Lagestabilisierung bzw. Lageberuhi- gung (geringeres Schwanken) führen.

Eine weitere Verwendung ist ein kontrolliertes Anheben von Booten in Tro- ckendocks, wobei hiermit gleichzeitig eine Lagestabilisierung der Boote und/oder ein Abdichten deren Außenwände erfolgen kann.

Eine weitere erfindungsgemäße Verwendung der Absorptionsmaterialien ist das vollständige bzw. teilweise Abdichten zweier Räume bzw. Raumabschnit- te.

Die Absorptionsmaterialien können allgemein als Abdichtmittel eingesetzt werden. Dabei können diese z. B. als Formteile bereits in ungequollenem Zu- stand an den abzudichtenden Körper oder in einem vom Körper umschlossenen Hohlraum anliegen. Dabei können die Formteile einen Formschluss mit dem jeweiligen Körper bilden. Alternativ bilden erst die gequollenen Quellmittel nach einem Zeitraum für den Quellvorgang eine dichtende Schicht.

Die Absorptionsmaterialien können dabei insbesondere als Kabelabdichtungen eingesetzt werden, wobei diese in ungequollenem und/oder gequollenem Zu- stand die abzudichtenden Kabel umschließen. Insbesondere können dabei die

Absorptionsmaterialien in Form von eigenstabilen Folien bzw. auf Trägermate- rialien ausgebildet sein.

Auch eine Verwendung als Abdichtmittel in Deponien ist möglich. Des weite- ren können aus den erfindungsgemäßen Absorptionsmaterialien und gegebe- nenfalls zusätzlichen Umhüllungen oder Trägermaterialien Dichtelemente ge- bildet werden. Diese Dichtelemente können zum Verschließen und Abdichten von Kanalisationen, Öffnungen von Rohrleitungen und dergleichen verwendet werden. Insbesondere wird zur Abdichtung mittels der Absorptionsmaterialien ausgenutzt, dass aufgrund deren viskosen Struktur an den Grenzflächen zwi- schen den Körpern und der Absorptionsmaterialien starke Reibungskräfte oder sogar eine Klebewirkung erhalten wird, wodurch eine erhöhte Dichtwirkung im Bereich der Grenzfläche erreicht wird. Die Dichtelemente können vollständig aus homogen oder heterogen strukturierten Absorptionsmaterialien bestehen.

Die Dichtelemente können insbesondere in Layertechnik ausgebildet sein. Be- sonders vorteilhaft werden als Trägermaterialien hydrophobe Materialien wie zum Beispiel Gartenvliese verwendet. Die Absorptionsmaterialien, welchen gegebenenfalls Zusatzstoffe beigefügt sind, werden mit Binde-und/oder Kle- bemitteln am Trägermaterial fixiert. Die Binde-und/oder Klebemittel sind neutral oder hydrophob und können z. B. von wässrigen oder lösemittelhaltigen Adhäsionsklebern, Heißklebern, Schaumklebern, Methylcellulose oder derglei- chen gebildet sein.

Die in Layertechnik hergestellten Dichtelemente können in unveränderter Form oder in weiterverarbeiteter Form zur Abdichtung von Fenstern, Türen oder der- gleichen eingesetzt werden. Dabei kann das Trägermaterial vorzugsweise in unterschiedlichen geometrischen Formen bzw. aufgewickelt werden. Auch kis- senartige Ausbildungen derartiger Dichtelemente sind möglich.

Ebenso können die Absorptionsmaterialien als Bestandteil von Vorrichtungen zur Abdichtung eines Rohres eingesetzt werden. Das Rohr kann beispielsweise

von einem Abflussrohr gebildet sein, welches am Boden eins Kellerraumes in einem Gebäude ausmündet. Im Falle eines Hochwassers kann Wasser aus der Kanalisation über das Rohr in den Kellerraum gedrückt werden. Um dieses zu vermeiden ist in dem Rohr mittels einer Spannvorrichtung ein das Wandele- ment bildender Träger so fixiert, dass der Träger an seiner Einbauposition den zentralen Bereich des Rohres abdeckt, jedoch die Randbereiche des Innenrau- mes des Rohres freilässt. Auf den Träger sind die Absorptionsmaterialien so aufgebracht, dass diese bei Kontakt mit ansteigendem Wasser aufquellen und das Rohr am Einbauort des Trägers abdichten, so dass kein Wasser aufquellen und das Rohr am Einbauort des Trägers abdichten, so dass kein oder nur wenig Wasser in den Kellerraum eindringt.

Eine weitere Ausführungsform sieht ein an einem Plattenelement angebrachtes umlaufendes oder vollflächiges Dichtelement mit Absorptionsmaterialien vor, welches durch Auflegen auf eine Kanalisationsöffnung und einer zusätzlichen beliebigen Beschwerung der Platte (z. B. Eimer, Sandsäcke, aufgequollenenes Absorptionsmaterial, Metallplatten, Steine) die Kanalisation gegen Rückstau bei z. B. Starkniederschlägen oder Hochwasser schützt.

Weiterhin können die Absorptionsmaterialien im Bereich des Hochwasser- schutzes eingesetzt werden, wobei diese insbesondere zur wenigstens teilwei- sen Abdichtung von Barrieren gegen Hochwasser dienen oder selbst Barrieren gegen Hochwasser bilden. Derartige Barrieren können insbesondere aus Sta- peln von normalen Sandsäcken oder dergleichen gebildet sein und insbesondere als Tandem-Hochwassersäcke in EP 0659653B1 und DE 29913813U1, bzw. als Endlossäcke z. B. als Rollenware ausgeführt sein. Vor der Befüllung der Säcke können die Absorptionsmaterialien getrennt in einem Aufquellvorgang zumindest teilweise aufgequollen werden, um auch technische Fülleinrichtun- gen zur Sandbefüllung nutzen zu können.

Für derartige Systeme eignen sich insbesondere auch Quellkörper, die Absorp- tionsmaterialien aufweisen, welche in grobporigen Umhüllungen gelagert sind.

Die Umhüllungen können von Jutesäcken, Nylonstrümpfen oder dergleichen gebildet sein. Sobald die ungequollenen oder in geringem Maße verquollenen Quellmittel mit Wasser in Berührung kommen, quellen diese auf, wodurch ein Teil der Absorptionsmaterialien durch die Poren nach außen austritt und eine die Umhüllung umgebende viskose Schicht bildet. Mehrfachstapel dieser Quellkörper bilden mit den aufeinander liegenden viskosen Schichten einen effizienten Schutz gegen eindringendes Hochwasser. Diese können auch zur Abdichtung und Erhöhung von Hochwasserschutzdeichen/-Dämmen verwendet werden.

Allgemein werden die Absorptionsmaterialien als Hochwasserschutzsysteme für die Abdichtung von Gebäuden und Gebäudeöffnungen wie Türen, Fenster, Kanalisation, sowie Schutz von Einrichtungen eingesetzt, wie z. B. Heizungs- anlagen, Klimaanlagen, Schaltschränke, Elektrogeräte, Möbel, Raumeinrich- tungen. Auch ein Schutz von gesamten Räumen durch einen großen z. B. luft- ballonartigen gasgeRillten bzw. zeltartigen Verdrängungskörper mit daran an- gebrachten Absorptionsmaterialien z. B. in und/oder auf Textilien bzw. Waben- strukturen ist möglich.

Alternativ kann die Umhüllung, wie z. B. Kunststoffsäcke, ganz oder weitge- hendst flüssigkeitsdicht sein, so dass kein oder nur ein unbedeutender Austritt von Absorptionsmaterialien bzw. Flüssigkeiten erhalten wird.

Beispielsweise können Absorptionsmaterialien insbesondere in dichten Um- hüllungen zum Aufbau von Barrieren/Absperrungen bei anfallendem Lösch- wasser beim Löschen von Branden verwendet werden.

Auch können mit den Absorptionsmaterialien umweltgefährdende Stoffe, ins- besondere in wässriger Lösung aufgenommen oder eingedämmt werden. Bei- spielsweise können Absorptionsmaterialien zum Aufbau von Barrieren gegen Ölaustritte an Ständen verwendet werden.

Derartige Systeme können insbesondere auch zum Abdichten von umwelt- schutzrelevanten Anlagen eingesetzt werden. Insbesondere kann mit den Ab- sorptionsmaterialien aus Anlagen austretendes Schwitzwasser aufgefangen werden.

Allgemein können die Absorptionsmaterialien im Bereich der Reinigungstech- nik, insbesondere der Wasser-und Abwasserreinigung eingesetzt werden.

Hierbei insbesondere zur Pufferung von Schadstoffspitzenwerten und anderer Abwasserparameter wie z. B. von Temperatur und PH-Wert.

Weiterhin können derartige Systeme zur Abdichtung und/oder auch zur Auf- triebssicherung von Reservoirs mit Grundwasser oder Trinkwasser eingesetzt werden. Ebenso können Absorptionsmaterialien in Hochwasserrückhaltebecken und dergleichen als Wasserspeicher zur Rückhaltung von Niederschlags-und Hochwasser eingesetzt werden.

Die Absorptionsmaterialien können vorteilhaft in Rettungssystemen, insbeson- dere Wasser-Rettungssystemen eingesetzt werden. Beispielsweise können die Absorptionsmaterialien Bestandteil von Rettungsringen oder dergleichen sein.

Ein weiteres Beispiel für ein Rettungssystem ist ein Taucher-Rettungssystem.

Dabei ist im Innern eines Tauchanzugs bzw. einem zusätzlichen evtl. äußeren elastischen Hohlraum z. B. Ballon, ein Gemisch bestehend aus einem Gaser- zeuger wie z. B. Natriumcarbonat und Absorptionsmaterial enthalten. In einem Notfall kann der Taucher unter Wasser seinen Tauchanzug bzw. den zusätzli- chen Hohlraum fluten, so dass das Wasser in Kontakt mit dem Gemisch kommt. Dabei quillt das Absorptionsmaterial au£ Durch das dann in Wasser- kontakt kommende Natriumcarbonat wird C02-Gas insbesondere in kleinen Blasen innerhalb des Absorptionsmaterials freigesetzt. Dadurch entstehen Auf- triebskräfte, welche den Taucher an die Wasseroberfläche führen. Das gleiche Prinzip kann als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme für Schwimmringe oder Schwimmflügel für Kinder angewendet werden. Hierbei ist die kleine Anwen- dungsmenge des Gemisches z. B. 1/100 des Endvolumens besonders vorteilhaft.

Mit den Absorptionsmaterialien sind auch unterschiedliche Bauteile für ver- schiedenartige Anwendungen herstellbar.

Ein erstes Beispiel hierfür ist ein Gel-Hydraulik-Bauteil wie zum Beispiel ein Gel-Hydraulikzylinder. Im Innern des Gel-Hydraulikzylinders ist das Absorpti- onsmaterial gelagert. Je nachdem, ob dem Absorptionsmaterial Wasser zuge- führt oder entzogen wird, vergrößert oder verkleinert sich das Volumen des Absorptionsmaterials, wodurch die Hubbewegung ausgeführt wird.

Eine weitere Ausführungsform gegen Wasserschäden bei Wasch-bzw. Spül- maschinen durch defekte Anschlussschläuche ist der bekannte AQUASTOPP, welcher in der Regel elektromechanisch ausgelöst wird. In diesem Fall wird das Unterbrechen des zum Wasserschaden führenden weiteren Wasserdurchflusses an einer Leckage, durch ein mittels des Absorptionsmaterials z. B. in Form eines Gel-Hydraulikzylinders ausgelöstes Schließen des Zulauf-Ventils und/oder die Abdichtung der Leckagestelle bewirkt.

Generell können die Absorptionsmaterialien zur Fixierung von Bauteilen die- nen. Speziell können die Absorptionsmaterialien als Füllmittel von in Sand- wich-Bauweise erstellten Wänden und Wandelementen verwendet werden.

Neben den stabilisierenden Eigenschaften wirken die Absorptionsmaterialien zudem lärmhindernd, so dass derartige Wände als Lärmschutzwände auch in oder an Gebäuden einsetzbar sind. Zudem können derartig eingesetzte Absorp- tionsmaterialien auch als Kälte-oder Wärmespeicher für die Gebäudeklimati- sierung dienen.

Die Absorptionsmaterialien können zudem Bestandteile von Bauteilen bilden, welche zur Absorption von Strahlung dienen. Damit ist ein Einsatz als Wär- meträger/-speicher bei Solar-Warmwasser-bzw.-Luftkollektoren möglich.

Zudem können die Absorptionsmaterialien als Bestandteile von Bauteilen zu deren Leitfahigkeitserhöhung bzw. Abschirmung gegen elektrostatische Aufla-

dung bzw. elektromagnetischer Felder dienen. Beispielsweise können derartige Bauteile von Teppichen und Tapeten und anderen textilartigen Stoffen gebildet sein. Diese können zusätzlich auch weitere Stoffe, insbesondere leitfähige Stof- fe wie z. B. Metalle wie Gold, Silber, Aluminium, Kupfer insbesondere Rauh- kupfer enthalten.

Weiterhin können die Absorptionsmaterialien in Form von Schüttgut, Form- körpern oder Flächengebilden als Füllmaterialien bildende Verpackungsteile eingesetzt werden. Derartige Verpackungsteile können vorteilhaft Flüssigkeiten aufnehmen, die von außen eindringen oder von in der Verpackung gelagerten und beschädigten Flaschen, Behältern, oder von Lebensmitteln wie gekühltem Fleisch und dergleichen stammen.

Auch können die Absorptionsmaterialien zur Herstellung von Bauteilen ver- wendet werden, die zum Schutz von Einrichtungen gegen Unwetter eingesetzt werden.

Beispielsweise können die Bauteile in Form von Absorptionsmaterialien ent- haltenen Matten ausgebildet sein. Die Matten können als Abdichtung für Dä- cher an Gebäuden eingesetzt werden. Vorzugsweise sind die Matten an hierfür vorgesehenen Einrichtungen aufgerollt. Bei drohendem Unwetter werden die Matten ausgerollt und bedecken die Dachziegel des Daches. Bei starkem Regen oder Hagel, bzw. durch gezielte Befeuchtung, quellen die Quellmittel auf, ver- binden sich den Dachziegeln und schützen diese auch bei starkem Sturm gegen ein Ablösen vom Dach. Außerdem wird dadurch das Abheben von Dachziegeln aus dem Dachverbund verhindert bzw. verringert, wodurch ein Schutz gegen sonst eindringendes Niederschlagswasser in das Gebäude erhalten wird. Ebenso können derartige Matten zur Hagelsicherung von Glasteilen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen oder Wintergärten oder Dachfenstern eingesetzt werden.

Die Absorptionsmaterialien finden weiterhin Verwendung in Einrichtungen als Sekundär-und/oder Auftriebsschutz, insbesondere zur Verwendung bei LAU-

Anlagen (Lagern, Abfüllen, Umschlagen) und HBV-Anlagen (Herstellen, Be- handeln, Verwenden), oder beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen sowie bei Lebensmitteln und Getränken.

Die erfindungsgemäßen Absorptionsmaterialien eignen sich als Komponenten von Hygieneartikeln, wie z. B. Windeln, Unterlagen für Pflegebedürftige (In- kontinenzartikel) und Tampons. Dabei sind die Absorptionsmaterialien insbe- sondere in Form von Schichten oder Formteilen ausgebildet.

Die Absorptionsmaterialien eignen sich auch für die kommunale und indus- trielle Abwasserreinigung, z. B. als PH-Wertpuffer, Schadstoffpuffer bei Scha- densfall, oder für nach dem Ionnenaustauschprinzip arbeitende Einheiten zur Pufferung von PH-Wert Spitzen.

Weiterhin eignen sich die Absorptionsmaterialien als Puffermittel zur Puffe- rung und langsamen bzw. gezielten Abgabe von Wirkstoffen wie Lockstoffen, Geruchsstoffen, Bioziden, Pestiziden wie z. B. Schädlingsbekämpfungsmitteln für Schädlinge, Schnecken.

Eine weitere Verwendung der Absorptionsmaterialien ist der Einsatz als Ge- ruchsabsorptionsmittel bei technischen und natürlichen Abluftanlagen zur Ge- ruchsreduktion z. B. in Recyclinganlagen (Kompostierungsanlagen), bei der Lebensmittelverarbeitung, in Brauereien, Küchen, Schlachthöfe oder in Metz- gereien.

Weiterhin eignen sich die Absorptionsmaterialien als Luft-, Wasser-und Ab- wasser-Schadstoffabsorptionsmittel bzw. Filter für Analytik und Schadstoff- bindung, insbesondere für Holzschutzmittel.

Auch ein Einsatz der Absorptionsmaterialien in Chemietoiletten zur Aufnahme menschlicher und tierischer Fäkalien und zu deren Geruchsreduktion ist mög- lich.

Weiterhin finden die Absorptionsmaterialien Anwendung als Verpackungen oder Einlagen zur Aufnahme von Flüssigkeiten/Ausdünstungen-und Gerüchen insbesondere von Lebensmitteln, Pflanzen, Tieren und mit der Möglichkeit gleichzeitig als Temperaturspeicher (Energiespeicher) für die Kühlung oder Warmhaltung genutzt zu werden z. B. wie beim gekühlten Fischtransport im Flugzeug.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der Absorptionsmaterialien ist die Ver- wendung als Wasser-, Nährstoff-und Wirkstoffspeicher für Pflanzen evtl. mit gezielter Wirkstoffabgabe, insbesondere in und/oder auf Kunstfasertextilien, Naturmaterialien und-textilien in Form von Geweben, Vliesen, oder Faser- bündeln wie z. B. Jute, Kokos, Hanf, Sisal, Baumwolle, Tierhaare, Wolle, Pap- pe, Zellstoff, Cellulose, Schilf. Die Absorptionsmaterialien bilden insbesondere Kissen als Wasserspeicher für Balkonkästen und Büropflanzen. Weiterhin sind die Absorptionsmaterialien als Komponenten von Quellelementen, z. B. in Tablettenform oder Topfform für die Keimung und Aufzucht von Pflanzen, insbesondere Jungpflanzen einsetzbar. Weiterhin bilden die Absorptionsmate- rialien Formteile beliebiger Form und Größe, die mit beliebigen Samen und/oder Pflanzenbewuchs besetzt sind und zum Raumdesign oder als Ge- schenkartikel dienen.

Die Absorptionsmaterialien sind weiterhin als Streumaterial oder Bestandteil davon einsetzbar und dienen als Tierunterlage zur Aufnahme von Ausdünstun- gen und Fäkalien, insbesondere Urin und der Geruchsreduktion.

Auch sind die Absorptionsmaterialien zur Wasserverdunstung/-Befeuchtung, z. B. zur Raumluftbefeuchtung, insbesondere an Heizelementen/-Körpern, ge- eignet.

Die Absorptionsmaterialien dienen auch zur Wasseraufnahme für die Raum- luftentfeuchtung, z. B. zur Reduktion insbesondere hoher Raumluftfeuchten wie z. B. bei Feuchträumen, Badeanstalten oder in tropischen Regionen.

Aufgrund der flockenartigen Struktur der Absorptionsmaterialien sind diese auch zur Nutzung als Kunstschnee geeignet. Hierbei können diese sehr elasti- schen Flocken insbesondere auch bei Plus-Temperaturen verwendet werden.

Durch die hohe Kälte-/Wärmespeicherfahigkeit können diese auch gut bei Mi- nus-Temperaturen angewendet werden. Hierbei liegt der Reibungsbeiwert deutlich unter denen bei Plus-Temperaturen. Zusatzstoffe, insbesondere auch zur Schnee-Verfestigung nach dem Stand der Technik, können hierbei einge- setzt werden. Des weiteren können auch Gebäude, wie z. B. Iglus, insbesondere aus mechanisch erstellten Formteilen aus Absorptionsmaterialien erstellt wer- den. Diese Formteile/-Verschalungen können auch direkt am Gebäude ange- bracht und nach Fertigstellung gegebenenfalls auch abgenommen werden.

Stoffliste Al : Biologisch nicht abbaubare Quellmittel/Polymere und Vernetzermonomere : BM : Basispolymer CM : Copolymer BM : Acrylamid CM : 2- (Acryloyloxyl) ethylsäurephosphat 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure 2-Dimethylaminoethylacrylat 2,2'-Bis (acrylamido) essigsäure <BR> <BR> <BR> 3- (Methacrylamido) propyitrimethyfammoniumchlorid<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Acrylamidomethylpropandimethylammoniumchiorid Acrylate Acrylonitril Acrylsäure <BR> <BR> <BR> Diallyldimethylammoniumchlorid<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Diallylammoniumchlorid Dimethylaminoethylacrylat Dimethylaminoethylmethacrylat <BR> <BR> <BR> Ethylenglykoldimethacrylat<BR> <BR> <BR> <BR> Ethylenglykolmonomethacrylat Methacrylamid Methylacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid N, N-Dimethylacrylamid N-2 5-(Dimethylamino) l-naphthalenyl-sulfonyl-amino-ethyl-2-acrylamid N-3-(Dimethylamino)propylacrylamidhydrochlorid N-3- (Dimethylamino) propylmethacrylamidhydrochlorid BM : Poly (diallyldimethylammoniumchlorid) CM : Natrium 2- (2-Carboxylbenzoyloxy) ethylmethacrylat

Natriumacrylat Natriumallylacetat Natriummethacrylat Natriumsryrolsulfonat Natriumvinylacetat Triallylamin Trimethyl (N-Acryloyl-3-aminopropyl) ammoniumchlorid Triphenylmethan-leuco-derivate Vinyl-terminated-polymethysiloxan BM : N- (2-Ethoxyethyl) acrylamid) BM : N-3- (Methoxypropyl) acrylamid BM : N- (3-Ethoxypropyl) acrylamid BM : N-Cytlopropylacrylamid BM : N-n-Propylacrylamid BM : N- (Tetrahydrofurfucyl) acrylamid BM : N-Isopropylacrylamid BM : 2- (Diethylamino) ethylmethacrylat 2- (Dimethylamino) ethylmethacrylat 2-Acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonacrylat Acrylsäure Acrylamid Alkylmethacrylat Bis (4-dimethylamino) phenyl) (4-vinylphenyl) methylleucocyanid Concanavalin A (Lecitin) Hexylmethacrylat Laurylmethacrylat Methacrylsäure Methyacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid n-Sutylmethacrylat Poly (tetrafluoroethylen) Polytetramethylenetherglykol

Natriumacrylat Natriummethacrylat Natriumvinylsulfonat Vinyl-terminated-polymethysiloxan BM : N, N'-Diethylacrylamid CM : Methyacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid N-Acryloxysuccinimidester N-tert.-Butylacrylamid Natriummethacrylat BM : 2-Dimethylaminoethylacrylat CM : 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure Acrylamid Triallylamin BM : Acrylat CM : Acrylamid BM : Methylmethacrylat CM : Divinylbenzen N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat Poly (oxytetramethylendimethacrylat) BM : Poly (2-hyroxyethylmethacrylat) BM : Poly (2-hydroxlpropylmethacrylat) BM : Polyethylenglykolmethacrylat BM : Acrylsäure, teilneutralisierte Acrylsäure (Neutralisationsmfttel KOH oder NaOH) CM : Methacrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid BM : Collagen BM : Dipalmitoylphosphatidylethanolamin BM : Poly-4,6-detadien-1.10-diol-bis (n- butoxycarbonylmethylurethan) BM : Poly-bis (aminoethoxy) ethoxyphosphazen BM : Poly-bis (butoxyethoxy)-ethoxylphosphazen

BM : Poly-bis (ethoxyethoxy)-ethoxyphosphazen BM : Poly-bis (methoxyethoxy)-ethoxyphosphazen BM : Po (y- bis (methoxyethoxy) phosphazen BM : Polydimethylsiloxan BM : Polyethylenoxid BM : Poly (ethylen-dimethylsiloxan-ethylenoxid) BM : Poly (N-acrylopyrrolidin) BM : Poly n, n-dimethyl-N- (methacryloyloxy)-ethyl-N- (3-sulfopropyl)- ammonium betain BM : Polymethacrylsäure BM : Polymethacryloyldipeptide BM : Polyvinylalkohol BM : Polyvinylalkohol-vinylacetat BM : Polyvinylmethylether BM : Furan modifiziertes Poly (n-ocetylethylenimin) CM : Maleinimid modifiziertes Poly (n-acetylethylenimin) Vernetzermonomere N, N'-Methylenbiscatrylamid Diallylamin Diallylammoniumchlorid Triallylamind Triallylammoniumchlorid Diallylweinsäurediamid Fertigprodukte <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> allg. Natriumpolyacrylate<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Kaliumpolyacrylate Acrylatharze Acrylharze

Stoffliste A2 : Biologisch abbaubare Quellmittel : Polysaccaride Alginaten Alginsäure Amylose Amylopektin Callose Carrgenan Chitin Dextran Guluronsäure Inulin <BR> <BR> <BR> <BR> Laminarin<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Lichenin Pullulan Pustulan Xanthan Cellulose und Cellulosederivate Celluloseether Methylcellulose Stärke und Stärkederivate Carboxymethylcellulose Polyasparaginsäure Hanf Hefe Polyhydroxyalkanoate Alliphatische Polyesterbasierende Polyurethane Alliphatische Polyesterbasierende Polylactides Alliphatische Polyesterbasierende Polycaprolactone 3-Polyhydroxybutrate 3-Polyhyroxyhexacopolymer Films Stoffliste Cl : Entspricht den Stofflisten Al + A2

Stoffliste C2 : Bindemittel/Klebemitel/Oberflächenvernetzungsmittel Kation eines mehrwertigen Metallsalzes mit einer Wertigkeit von 2 oder 3 : Wie sie z. B. als Sulfate, Acetate, Chloride, Nitrate, Phosphate, Hydroxide, I- sopropoxide, Äthylat, Tertiät-Butoxide vorkommen können.

Z. B. nachfolgende Metalle : Aluminium Eisen Chrom Zirkon Titan Calzium z. B. als Calziumchlorid Magnesium z. B. als Magnesiumsulfat Strontium Amylopektin : Verkleisternd wirkende Anteile in Stärke (ca. 20% in Stärke), wasserlöslich, thixotrop, biologisch abbaubar. lebensmittelgeeignet.

Carrageen: Wasserlöslicher, thixotrop wirkender Algenextrakt mit einem Wasseraufnah- mevermögen gegen 98 %, in gereinigter Form auch für Kosmetika und Le- bensmittel geeignet und damit zumindest gut bioverträglich ; Abbau nur durch spezielle Organismen.

Carboxymethylcellulose (auch CMC oder als Natriumsalz NaCMC abgekürzt) :

Wasserlöslicher Polyelektrolyt aus der allgemeinen Gruppe der Celluloseether, läßt sich mit Kupfer-und Aluminiumsalzen ausflocken, wobei mit Kupfer vermutlich gleichzeitig ein gewisser Schutz vor mikrobiellem Befall zu errei- chen wäre. Vermutlich nur bedingt biologisch abbaubar, aber bioverträglich.

In gereinigter Form für Lebensmittelzwecke geeignet.

Celluloseether : beispielsweise niedrig-veretherte, noch wasserlösliche Methylcellulose und Hydroxypropylcellulose mit einem Veretherungssgrad um 1,5.. evtl. in Verbindung mit Polyvinylacetat, z. B. wie Methylan TG Dextrine/Cyclodextrine und deren Derivate : Gut wasserlöslich mit starker Klebewirkung, deshalb auch Stärkegummi ge- nannt, biol. gut abbaubar, lebensmittelverträglich.

Galaktomanane/Guar : der Cellulose ähnliche Polymere, gut wasserlöslich, biol. Abbaubar, zum Ver- dicken von Lebensmitteln gebräuchlich, Handelsform beispielsweise Johannis- brotkernmehl oder Guarmehl Harzseifen : beispielsweise verseiftes Kollophonium, als Na. und K-Salz wasserlöslich, klebrige, viskose Lösungen (als Calciumsalz wasserunlöslich, wurde früher zum Verkleben der Knoten von Fischnetzen zur Verbesserung der Schiebefes- tigkeit verwendet). Biol. Abbaubarkeit eingeschränkt, aber naturverträglich.

Polyvinvlalkohol : Generell wasserlöslich bis zu Molekulargewichten von 200.000, niedriger je- doch leichter. Durch Kupfer, Borax, Aldehyde und andere vernetzbar und da- mit in der Wasserlöslichkeit zu vermindern. Biologische Abbaubarkeit je nach Klaranlagenpopulation in eingeschränktem Umfang möglich.

Verschäumte Produkte möglich. Interessanterweise gegen Fette und Treibstoffe beständig. Wird in der Textilindustrie als Schlichtemittel (Stabilisierung der Kettfaden zum mechanischen Schutz durch Umhüllen) für synthetische Fasern verwendet ! Tragant : Wasserlöslicher Pflanzengummi, allerdings nur Teile löslich, lebensmittelge- eignet, relativ teuer.

Lignin Methylcellulose, evtl. in Verbindung mit Kunstharz, z. B. wie Methylan TT Instant N, N-Methylenbis (meth) acrylamide (Poly) ethylenglycol-di (meth) acrylate Trimethylolpropan-tri (meth) acrylate Glycerin-tri (meth) acrylate Triallylamin

Triallylcyanurat Triallyisocyanat Glycidil- (meth) acrylate (Poly)ethylenglycole Polyalkylenglycole Diethylenglycole (Poly)-glycerine Proylenglycol Diethanolamin Trimethyolpropan Pentaerythrit (Poly) ethylenglycol-diglycidether (Poly) Glycerin-polyglycidether Epichlorhydrin Ethylendiamin Polyethylenimin (Poly) aluminiumchlorid Stearinwachse Parafinwachse Gelwachse : auch auf Basis medizinischem Weißöls Fettsäuren und deren Derivate Schelllack Kolophonium

Latex Kieselsäure Schmelzbare Bindemittel auf Basis von Polyolefinen, Polyamiden, Polyestern, Poly (meth) acrylaten, Po- ly (mrth) acrynitrilen, Polyalkylenoxiden, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polycarbonaten, Polyuretha- nen

Stoffliste C3 : Aggregationsverhinderer Wasserglas z. B. Natron-und Kalium-Wasserglas Carboxymethylcellulose ggf. Hydrophob Guar, ggf. Hydrophob Celluloseether ggf. mit Polyvinylacetat Titanoxid (20-300 nm) Aluminiumoxid (20 nm) Quellbare Attapulgite Tonerde (140 nm) Aufgeschäumte Silica, z. B. Typ Cabosil EH-5 (8 nm)

Stoffliste C4 : Füllstoffe Mineralische Stoffe z. B. Sand, Ton, Blähtone, Lehm, Perlite, Bims, Betonite, Verbrennungsaschen, Glaspartikel wie Aerosil (Glashohlkügelchen), Glasfasern, Baryt, Kieselsäure, Spat, Basalt, Kreide, Talkum, Kalk, Magnesiumoxid, Titanoxid, Dolomit, Kal- ziumcarbonat, Ruß, Zinkweiß, Gips, Kaolin, Glimmer, Kieselgur Pflanzliche Stoffe z. B. Pflanzenfasern aus Kokos, Hanf, Flachs, Baumwolle, Leinen, Zellstoff (aus Papierproduktion), Holzmehl Tierische Stoffe z. B. Wolle, Knochenmehl, Kunststoffe Insbesondere z. B. Geschäumt oder ungeschäumte Kunststoffe z. B. Textile Kunststofffasem Gummimehl/-feinmehl

Stoffliste C5 : Kapillarstoffe 1. Tenside (Supervernetzer) 2. Vliese/Textilien/Partikel mit hoher Kapillarwirkung z. B. Holophil-Fasern (Hohlfasern), Dunova-Textilien, Microfasern, Flachsfasern, Kokosfasern, Hanffasern, Baumwollfasern, Wollfasern, Pa- pier, Pappe, Holzfasern, Zellstoff, Lohfah-Gurke (Skelett) 3. Mineralische Partikel 4. z. B. Ton, Blähton, Bims, Pflanzengranulate

Stoffliste C6 : Antihaftmittel 1. Kunststoffe 2. z. B. PTFE-Kunststoff 3. Slikone

Stoffliste C7 : Reibungsstoffe mit hohem Reibungsbeiwert/-Koefizient Gummi, z. B. Reifengummi, Feingummimehl Kautschuk, synthetisch oder Natürlich Latex Weich-PV, C z. B. wie beim Einsatz von Antirutschmatten"Black-Cat"

Stoffliste C8 Verarbeitungshilfsmittel : Biozide : Alkyltrimethlammoniumchlorid, Dialkyltrimethlammoniumchlorid, Dimethyl- distearylammonumchlorid, Methosulfat, Talgfettimidazoliniummethosulfat Korrosionsinhibitoren : Harnstoff