在吸水性聚合物颗粒生产中的过大颗粒回收制造技术

本发明专利技术大体上涉及一种用于连续制备吸水性聚合物颗粒产品的工艺，其包括工艺步骤；(i)制备单体水溶液；(ii)可选择地将吸水性聚合物微粒添加至单体水溶液；(iii)添加聚合引发剂、或者包括两种或更多组分的聚合引发剂体系中的至少一种组分；(iv)可选择地降低单体水溶液的含氧量；(v)将所述单体水溶液装入聚合反应器中；(vi)在聚合反应器中聚合单体水溶液中的单体，由此获得聚合物凝胶；(vii)将聚合物凝胶从聚合物反应器中移出，可选择地粉碎所述聚合物凝胶；(viii)在第一干燥设备中干燥聚合物凝胶；(ix)在第一研磨设备中研磨已干燥的聚合物凝胶，由此获得吸水性聚合物颗粒；(x)在第一分级设备中分级；(xi)与交联组合物接触；(xii)在另一干燥设备中干燥；(xiii)在另一分级设备中分级，由此获得第一部分和另一部分；(xiv)在另一研磨设备中进一步研磨第一部分的至少一部分，由此获得另一研磨的第一部分；其中在工艺步骤(xii)中，另一研磨的第一部分回收进入另一干燥设备；其中另一部分组成吸水性聚合物颗粒产品。

Recovery of oversized particles in the production of water absorbent polymer particles

The present invention relates generally to a process for continuous production of water absorbent polymer particles products, including its process steps; (I) preparing an aqueous monomer solution; (II) optionally water absorbent polymer particles are added to the monomer solution; (III) adding a polymerization initiator, or including polymerization two or more components of the initiator system in at least one of the components; (IV) can choose to reduce the oxygen content of the monomer in aqueous solution; (V) the monomer solution into the polymerization reactor; (VI) polymerization of monomers in the polymerization reaction in aqueous solution in the device, thus obtained polymer gel; (VII) will be removed from the polymer gel polymer reactor, selectively crushing the polymer gel; (VIII) in the first drying equipment in drying polymer gel; (IX) in the first grinding grinding equipment in polymer gel dried, thus obtained Water absorbent polymer particles; (x) in the first grade classification equipment; (XI) contact with crosslinking composition; (XII) in a drying equipment drying; (XIII) classification in another classification equipment, thus obtained the first part and the other part; (XIV) in a further grinding equipment the first part grinding at least a portion of the first part, the other grinding; in the process (XII), another part of the first grinding recovery into another drying equipment; the other part is composed of water absorbent polymer particles products.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制备吸水性聚合物颗粒产品的工艺；一种可由这种工艺获得的吸水性聚合物颗粒产品；一种包括这种吸水性聚合物颗粒产品的复合材料；一种用于生产复合材料的工艺；一种可由这种工艺获得的复合材料；吸水性聚合物颗粒产品的应用；一种用于制备吸水性聚合物颗粒产品的设备；一种在这种设备中制备吸水性聚合物颗粒产品的工艺。
技术介绍
超吸收剂是不溶于水的交联聚合物，其通过膨胀并形成水凝胶，能够吸收大量的水性流体，特别是体液，更特别地是尿或血，并能够在一定压力下保有该流体。由于这些特性，这种聚合物主要用于掺在卫生用品中，比如，例如，婴儿尿布/尿片、失禁用品或卫生巾。通常地，在交联剂存在的情况下通过带酸根单体的自由基聚合，进行超吸收剂的制备。，可通过选择单体组成、交联剂、聚合条件，以及选择聚合后所获水凝胶的加工条件，制备具有不同吸收性能的聚合物(具体参照，例如，Modern Superabsorbent Polymer Technology，FL Buchholz，GT Graham，Wiley-VCH，1998)。聚合后获得的聚合物凝胶，也被称为水凝胶，通常被粉碎、干燥并分类，以便获得具有非常精确的粒径分布的颗粒超吸收剂。在进一步的工艺步骤中，通常这些超吸收剂颗粒表面交联，以便改进吸收性能。为了这个目的，将该颗粒与含有表面交联剂的水溶液混合，该水溶液中还可选择性地含有另外的添加剂，对由此获得的混合物进行加热处理，以促进交联反应。在交联剂存在的情况下，带酸根的单体可以间歇过程或连续过程进行聚合。在连续聚合和分批聚合中，一般将部分中和的丙烯酸用作单体。例如，在EP0372706A2、EP0574260A1、WO 2003/051415 A1、EP 1 470 905 A1、WO 2007/028751 A1、WO 2007/028746 A1和WO 2007/028747 A1中公开了适合的中和工艺。
技术实现思路
技术问题在现有技术用于制备超吸收颗粒的工艺中，会生产出过大的颗粒。对于超吸收颗粒，为了提高其在所需粒径范围的总工艺产出或产率，对该过大颗粒进行研磨并重新引入之后的工艺循环-它们是可回收利用的。出乎意料地，当进行本专利技术时，发现对过大颗粒进行回收利用的特殊方法产生了现有技术所未知的有益效果。技术方案大体上，本专利技术的一个目的在于：至少部分地克服在超吸收剂生产方面的现有技术中出现的缺点。另一目的在于提供一种超吸收聚合物颗粒的生产工艺，其中产品产出或工艺效率提高。本专利技术的另一目的在于提供一种吸水性聚合物颗粒的生产工艺，其特点为具有提高的总产率，优选通过回收利用过大吸水性聚合物颗粒获得。本专利技术的另一目的在于提供一种吸水性聚合物颗粒，其具有改进的物理性质，优选有关于负载下吸水率(AUL)或保留能力或这两者。本专利技术的另一目的在于提供一种吸水性聚合物颗粒，其具有一个或更多上述优点，其中该颗粒由具有一个或多个上述优点的工艺所生产。本专利技术的另一目的在于提供一种吸水性聚合物颗粒，其具有改进的物理性能，比如保留能力或AUL或这两者，同时生产吸水性聚合物颗粒的工艺的产率提高或未下降。本专利技术的另一目的在于提供一种用于生产吸水性聚合物颗粒的工艺，其特点为具有提高的总产率，同时由该工艺生产的吸水性聚合物颗粒具有改进的或未变差的物理性能，优选为保留能力或AUL或这两者。另一目的在于提供超吸收聚合物颗粒，其通过更便宜的工艺生产。本专利技术的另一目的在于提供一种复合材料，其包括通过具有至少一个上述优点的工艺所生产的吸水性聚合物颗粒，其中该复合材料没有出现质量下降。本专利技术的另一目的在于提供一种通过具有至少一个上述优点的工艺来生产超吸收聚合物颗粒的设备。独立权利要求有助于获得至少一个上述目的的方案。从属权利要求提供了本专利技术的优选实施方式，其也能解决至少一个上述目的。有益效果本专利技术具有的效果至少部分地克服了超吸收剂生产方面的现有技术中出现的缺点。附图说明附图示出了：图1为描绘根据本专利技术的工艺步骤的流程图；图2为描绘根据本专利技术的另一工艺步骤的流程图；图3为描绘根据本专利技术的另一工艺步骤的流程图；图4为根据本专利技术的步骤(xi)至(xiii)的流程图；图5a)为根据本专利技术的第一混合设备的纵截面图；图5b)为图5)中第一混合设备的横截面图；以及图6为根据本专利技术的用于连续制备吸水性聚合物颗粒的设备的框图。附图标记100 根据本专利技术的工艺101 步骤(i)102 步骤(ii)103 步骤(iii)104 步骤(iv)105 步骤(v)106 步骤(vi)107 步骤(vii)108 步骤(viii)109 步骤(ix)110 步骤(x)111 步骤(xi)112 步骤(xii)113 步骤(xiii)114 步骤(xiv)401 已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒402 第一混合设备403 交联组合物404 表面交联的吸水性聚合物颗粒405 另一干燥设备406 干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒407 另一分级设备408 第一部分409 另一部分410 另一研磨设备411 另一研磨的第一部分412 吸水性聚合物颗粒产品501 入口502 混合腔503 混合腔壁504 出口505 已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒的环形层506 轴向位置507 旋转轴508 混合工具600 用于制备吸水性聚合物颗粒产品的设备601 第一容器602 另一容器603 另一混合设备604 聚合反应器605 粉碎设备606 第一干燥设备607 第一研磨设备607 第一分级设备609 工艺流程最佳方式吸水性聚合物颗粒产品的连续制备工艺有助于获得至少一个这些目的的方案，该工艺包括工艺步骤：(i)制备单体水溶液，其包括至少一种部分中和的、带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)；和至少一种交联剂(α3)；(ii)可选择地将吸水性聚合物微粒添加至单体水溶液；(iii)向单体水溶液添加聚合引发剂、或者包括两种或更多组分的聚合引发剂体系中的至少一种组分；(iv)可选择地降低单体水溶液的含氧量；(v)将单体水溶液装入聚合反应器中；(vi)在聚合反应器中使单体水溶液中的单体聚合，由此获得聚合物凝胶；(vii)将聚合物凝胶从聚合物反应器中移出，可选择地粉碎该聚合物凝胶；(viii)可选择地在第一干燥设备中干燥聚合物凝胶；(ix)在第一研磨设备中研磨已干燥的聚合物凝胶，由此获得吸水性聚合物颗粒；(x)在第一分级设备中分级已研磨的吸水性聚合物颗粒；(xi)将已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒与包括其它交联剂的交联组合物接触，由此获得表面交联的吸水性聚合物颗粒；(xii)在另一干燥设备中干燥表面交联的吸水性聚合物颗粒，由此获得干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒；(xiii)在另一分级设备中对干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒进行分级，由此获得干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒的第一部分和干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒的另一部分，其中该干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒的第一部分的特点为具有第一粒径，其中该第一粒径大于600至1000μm范围的直径，其中干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒的另一部分的特点在于具有另一粒径，该另一粒径小于第一粒径；(xiv)在另一研磨设备中进一步研磨干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒的第一部分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于连续制备吸水性聚合物颗粒产品(412)的工艺，包括工艺步骤：(i)制备单体水溶液，其包括至少一种部分中和的、带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)；和至少一种交联剂(α3)；(ii)可选择地将吸水性聚合物微粒添加至所述单体水溶液；(iii)向所述单体水溶液添加聚合引发剂、或者包括两种或更多组分的聚合引发剂体系中的至少一种组分；(iv)可选择地降低所述单体水溶液的含氧量；(v)将所述单体水溶液装入聚合反应器(604)中；(vi)在所述聚合反应器(604)中聚合所述单体水溶液中的单体，由此获得聚合物凝胶；(vii)将所述聚合物凝胶从所述聚合物反应器(604)中移出，可选择地粉碎所述聚合物凝胶；(viii)在第一干燥设备(606)中干燥所述聚合物凝胶；(ix)在第一研磨设备(607)中研磨已干燥的聚合物凝胶，由此获得吸水性聚合物颗粒；(x)在第一分级设备(608)中分级已研磨的吸水性聚合物颗粒；(xi)将已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒(401)与包括其它交联剂的交联组合物(403)接触，由此获得表面交联的吸水性聚合物颗粒(404)；(xii)在另一干燥设备(405)中干燥表面交联的吸水性聚合物颗粒(404)，由此获得干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)；(xiii)在另一分级设备(407)中对干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)进行分级，由此获得干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)的第一部分(408)和干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)的另一部分(409)，其中所述干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)的第一部分(408)的特点为具有第一粒径，其中所述第一粒径大于600至1000μm范围的直径，其中干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)的另一部分(409)的特点在于具有另一粒径，所述另一粒径小于所述第一粒径；(xiv)在另一研磨设备(410)中进一步研磨所述干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)的第一部分(408)的至少一部分，由此获得另一研磨的第一部分(411)；其中在工艺步骤(xii)中，所述另一研磨的第一部分(411)的至少一部分回收进入所述另一干燥设备(405)；其中所述另一部分(409)组成吸水性聚合物颗粒产品(412)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于连续制备吸水性聚合物颗粒产品(412)的工艺，包括工艺步骤：(i)制备单体水溶液，其包括至少一种部分中和的、带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)；和至少一种交联剂(α3)；(ii)可选择地将吸水性聚合物微粒添加至所述单体水溶液；(iii)向所述单体水溶液添加聚合引发剂、或者包括两种或更多组分的聚合引发剂体系中的至少一种组分；(iv)可选择地降低所述单体水溶液的含氧量；(v)将所述单体水溶液装入聚合反应器(604)中；(vi)在所述聚合反应器(604)中聚合所述单体水溶液中的单体，由此获得聚合物凝胶；(vii)将所述聚合物凝胶从所述聚合物反应器(604)中移出，可选择地粉碎所述聚合物凝胶；(viii)在第一干燥设备(606)中干燥所述聚合物凝胶；(ix)在第一研磨设备(607)中研磨已干燥的聚合物凝胶，由此获得吸水性聚合物颗粒；(x)在第一分级设备(608)中分级已研磨的吸水性聚合物颗粒；(xi)将已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒(401)与包括其它交联剂的交联组合物(403)接触，由此获得表面交联的吸水性聚合物颗粒(404)；(xii)在另一干燥设备(405)中干燥表面交联的吸水性聚合物颗粒(404)，由此获得干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)；(xiii)在另一分级设备(407)中对干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)进行分级，由此获得干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)的第一部分(408)和干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)的另一部分(409)，其中所述干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)的第一部分(408)的特点为具有第一粒径，其中所述第一粒径大于600至1000μm范围的直径，其中干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)的另一部分(409)的特点在于具有另一粒径，所述另一粒径小于所述第一粒径；(xiv)在另一研磨设备(410)中进一步研磨所述干燥的表面交联的吸水性聚合物颗粒(406)的第一部分(408)的至少一部分，由此获得另一研磨的第一部分(411)；其中在工艺步骤(xii)中，所述另一研磨的第一部分(411)的至少一部分回收进入所述另一干燥设备(405)；其中所述另一部分(409)组成吸水性聚合物颗粒产品(412)。2.根据权利要求1的工艺(100)，其特征在于，在工艺步骤(xi)中，所述交联组合物(403)还包括还原剂、聚亚烷基二醇或这两者。3.根据权利要求2的工艺(100)，其特征在于，所述还原剂为化学式为MxSO3的化合物，其中x为1或2，其中对于x＝2，M为Li、Na或这两者，对于x＝1，M为Mg、Ca或这两者。4.根据任一前述权利要求的工艺(100)，其特征在于，在所述工艺步骤(xi)中，所述接触在第一混合设备(402)中进行，其中所述第一混合设备(402)包括旋转轴(507)和多个混合工具(508)，其中所述混合工具(508)连接至所述旋转轴(507)，其中在工艺步骤(xi)中，所述旋转轴(507)旋转的速度为500-1200rpm。5.根据任一前述权利要求的工艺(100)，其特征在于，在所述工艺步骤(xi)中，所述接触在第一混合设备(402)中进行，其中所述第一混合设备(402)包括多个混合工具(508)，其中所述混合工具(508)为棒、桨或这两者。6.根据任一前述权利要求的工艺(100)，其特征在于，在所述工艺步骤(xi)中，所述接触在第一混合设备(402)中进行，其中所述第一混合设备(402)包括至少一部分已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒(401)的环形层。7.根据任一前述权利要求中的工艺(100)，其特征在于，在所述工艺步骤(xi)中，所述接触为通过将所述已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒(401)与旋转部件多次接触，从而进行的混合；其中所述混合进行的持续时间为0.1-60秒。8.根据任一前述权利要求的工艺(100)，其特征在于，在工艺步骤(xiii)中，所述第一部分(408)另一部分(409)的重量比范围为1∶100至1∶1。9.根据任一前述权利要求的工艺(100)，其特征在于，在工艺步骤(xiv)中，所述另一研磨设备(410)包括旋转轴和多个叶片，其中所述叶片连接至所述旋转轴。10.根据任一前述权利要求的工艺(100)，其特征在于，在工艺步骤(xii)中，未在所述另一分级设备(407)中分级的表面交联的聚合物颗粒(404)、干燥的表面交联的聚合物颗粒(406)或这两者与所述另一研磨的第一部分(411)混合；其中表面交联的聚合物颗粒(404)、干燥的表面交联的聚合物颗粒(406)或这两者与所述另一研磨的第一部分(411)的重量比范围为1∶100至1∶7。11.根据任一前述权利要求的工艺(100)，其特征在于，在工艺步骤(xii)中，所述另一干燥设备(405)包括至少两个旋转轴。12.根据任一前述权利要求的工艺(100)，其特征在于，在工艺步骤(xii)中，所述另一干燥设备(405)为桨式混合物或桨式干燥机或这两者。13.根据任一前述权利要求的工艺(100)，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴政范，
申请(专利权)人：松原产业株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR