吸水性树脂的制造方法及其制造装置制造方法及图纸

吸水性树脂的制造方法，它是在单体液中混合聚合引发剂使其聚合以制造吸水性树脂的方法，其特征在于，它包括连续将上述单体液供给供应管路，在供应管路中连续搅拌的工序（ａ）；使上述聚合引发剂汇合到上述搅拌状态的单体液流中，得到单体液和聚合引发剂的混合液的工序（ｂ）和将上述混合液由上述供应管路连续供给聚合装置，进行聚合反应的工序（ｃ）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吸水性树脂的制造方法及其制造装置。
技术介绍
吸水性树脂被广泛应用在纸尿布和生理用卫生巾、成人用失禁制品等卫生用品；土壤用保水剂等各种用途，被大量生产和消费。以往，作为这些吸水性树脂的制造方法，公知的有溶液聚合等技术。例如，可用将含有亲水性单体的水溶液搅拌以使聚合凝胶碎断而进行聚合的方法(参考日本特许公开公报昭57-34101号)；将含有单体的水溶液静置而进行聚合的方法(参考日本特许公开公报昭62-156102号、日本特许公开公报平1-126310号、日本特许公开公报平3-174414号、日本特许公开公报平4-175319号、日本特许公开公报平4-236203号)等。特别在以静置聚合连续进行制造时，可采用例如，连续供给单体水溶液在环形带上进行聚合反应的方法。用这样的吸水性树脂的制造方法，因被提供到环形带上的单体水溶液和聚合引发剂的混合实际上是不可能的，所以须在提供到环形带上之前，将聚合引发剂混合到单体水溶液中。但是，当预先将单体水溶液和聚合引发剂混合时，混合和供给需要时间，或一部分混合液滞留在管路内，则在提供给环形带之前，在混合液所通过的管路内和装置内部会引起聚合物附着增多而堵塞管路。因此，须迅速进行单体水溶液和聚合引发剂的混合以及将其提供到环形带上，并且须进行充分且均匀地混合。特别是在高浓度的单体水溶液和高温的单体水溶液和聚合引发剂混合时，因聚合的诱导期短，聚合也快，所以极难进行充分且均匀地混合。例如，用作液体间混合的一般技术，管线内混合和喷射混合等虽能得到较好的混合状态，但在混合器内，易产生死角，一部分混合液滞留，聚合物由此生成·增多，堵塞混合器。而就特定连续聚合中将单体水溶液和聚合引发剂混合的方法，提出了一些可防止聚合所引起的管路堵塞和改进作业性的技术。例如，提出了(a)以相对于单体水溶液流速的规定比率的流速将聚合引发剂提供给单体水溶液流过的供应管中的技术(参考日本特许第2679280号)；(b)使用无驱动部分的、具有多个喷咀的混合管，以流体的喷射力将水溶性单体和聚合引发剂混合的方法(参考日本特许公开公报昭56-32514号)；(c)经不同的供应管提供单体水溶液和聚合引发剂，在刚要将它们排到聚合机中之前的位置，将两种液体汇合进行混合的技术(参考日本特许公开公报平11-240903号)等。但是，前述任一种以往的技术不能说很完美了，还存在问题。例如，如日本特许第2679280号的技术(a)，由于仅调整单体水溶液和聚合引发剂的流速，而且还将流速调整到接近等速的范围内来提供聚合引发剂，所以不能马上得到均匀混合的状态，由此最终制品的物理性质降低了。由于用该方法使混合状态变均匀需较长时间，所以从混合开始到供给聚合机为止距离长且需要长的供应管。若如此，其间聚合物会生成并在管路的内壁附着·生长，堵塞管内。在用日本特许公开公报昭56-32514号的技术(b)中所用的混合管时，在喷射孔附近，单体会聚合而使孔堵塞，且在混合管内部空间，一部分混合液会滞留，聚合物附着·生长并妨碍混合等，可能会使喷射孔堵塞。如日本特许公开公报平11-240903号的技术(c)，用在刚要提供给聚合机之前的位置上进行汇合的技术因几乎是在聚合机上进行混合的，管路内聚合物几乎不生成，但要达到均匀的混合状态还差得远。由此，本专利技术的课题是提供一种在连续制造吸水性树脂时，不发生单体供应管的堵塞，能良好地进行聚合引发剂的混合，最终制品的物理性质良好的制造方法及制造装置。
技术实现思路
本专利技术的吸水性树脂的制造方法是在单体液中混合聚合引发剂使其聚合以制得吸水性树脂的制造方法，其特征在于，它包括连续将上述单体液供给供应管路中，在供应管路中连续搅拌的工序(a)；使上述聚合引发剂汇合到上述搅拌状态的单体液流中，得到单体液和聚合引发剂的混合液的工序(b)和将上述混合液由上述供应管路连续供给聚合装置，进行聚合反应的工序(c)。这里所说的“单体液”为包括以下2种情况的技术概念一种为液态单体本身的情况；另一种为将单体溶解在水等溶剂中而得的单体溶液的情况。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的制造工序的示意截面图。图2是制造工序方框图。图3是表示吸水性树脂的制造装置的整体结构图。(符号说明)10供应管路12搅拌装置14汇合管路20单体液30聚合引发剂40混合液具体实施方式以下，就本专利技术的实施方式进行详细说明。作为本专利技术所用的单体(单体)，只要是经聚合能生成吸水性树脂的物质即可，对此无特别限制，例如可用如下所述的物质。这里，作为单体成分，可用(甲基)丙烯酸、马来酸(酐)、衣康酸、桂皮酸、乙烯基磺酸、烯丙基甲苯磺酸、乙烯基甲苯磺酸、苯乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙磺酸、2-羟基乙基(甲基)丙烯酰基磷酸盐等阴离子性不饱和单体及其盐；含有硫醇基的不饱和单体；含酚性羟基的不饱和单体；(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺等含有酰胺基的不饱和单体；(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基丙酯、N，N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等含氨基的不饱和单体等。这些单体可单独使用，也可适当混合2种以上进行使用，但从得到的吸水性树脂性能和成本的角度出发，较好用丙烯酸及/或其盐(例如，钠、锂、钾、铵、胺类等盐，其中，从成本的角度出发，较好用钠盐)作为主要成分。丙烯酸及/或其盐的使用量较好在相对于全部单体成分的70摩尔％以上，更好在80摩尔％以上，最好在90摩尔％以上，特好在95摩尔％以上。对聚合时的单体浓度无特别限制，但较好在20重量％以上、100重量％以下，更好在25重量％以上、80重量％以下，最好在30-70重量％。若不到20重量％的话，生产率低。在高浓度，即在聚合容易的40重量％以上、更高在45重量％以上之类的单体浓度条件时，本专利技术的优异性特别明显。在单体为含酸基的单体时，对其中和率无特别限制，但因其用于卫生用品等和人体有接触的用途时，配合不需进行聚合后的中和，较好在40摩尔％以上、90摩尔％以下，更好在50摩尔％以上、80摩尔％以下。在进行上述聚合时，可使用内部交联剂。作为这样的内部交联剂，可用以往公知的内部交联剂。具体地说，可用例如，N，N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、甘油丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、三烯丙基胺、聚(甲基)烯丙氧基链烷、(聚)乙二醇二缩水甘油醚、丙三醇二缩水甘油醚、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、丙三醇、1，4-丁二醇、季戊四醇、乙二胺、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、聚乙烯亚胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。从反应性考虑，可用其中的1种或2种以上。其中，较好须用2种以上的有聚合性的不饱和基的化合物。其使用量虽可根据所需的吸水性树脂的物理性质适当加于确定，但通常在相对于上述单体成分的0.001-5摩尔％的范围内。内部交联剂的使用量过少的话，凝胶强度降低，可溶成分有增加的趋势。相反，过多的话，吸收倍数有降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：大六赖道，藤田康弘，藤野真一，柴田浩史，夛田贤治，入江好夫，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：