超吸收性聚合物颗粒的分级方法技术

本发明专利技术涉及一种超吸收性聚合物颗粒的分级方法，其包括使用筛分机在减压下来分级吸水性聚合物颗粒，其中最上层筛上方的压力比最下层筛下方的压力高0至4.0毫巴/筛。

Classification of superabsorbent polymer particles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超吸收性聚合物颗粒的分级方法本专利技术涉及超吸收性聚合物颗粒的分级方法，其包括将吸水性聚合物颗粒在筛分机中在减压下进行分级，其中最上层筛上方的压力比最下层筛下方的压力高0至4.0毫巴/筛。超吸收性聚合物颗粒用于生产尿布、卫生棉条、卫生巾和其他卫生用品，还可用作保水剂。超吸收性聚合物颗粒也通常称为“吸收性树脂”、“超吸收剂”、“吸水性聚合物”、“吸收性聚合物”、“吸收性凝胶材料”、“亲水性聚合物”或“水凝胶”。超吸收性聚合物颗粒的制备记载于专著“ModernSuperabsorbentPolymerTechnology”，F.L.Buchholz和A.T.Graham,Wiley-VCH,1998,第71-103页。作为吸收水溶液的产品，超吸收性聚合物用于生产尿布、棉塞、卫生巾和其他卫生用品，而且还用作商品园艺中的保水剂。超吸收性聚合物的特性可通过交联度来调节。随着交联度的增加，凝胶强度增加而离心保留容量(CRC)下降。为改进使用特性，例如尿布中的盐水导流率(SFC)和负载下的吸收(AUL)，超吸收性聚合物颗粒通常进行表面后交联。这仅提高了颗粒表面的交联度，其可以至少部分地消除负载下的吸收(AUL)和离心保留容量(CRC)间的相互影响。这种表面后交联可在水性凝胶相中进行。然而，优选地将干燥、研磨并筛分过的聚合物颗粒(基础聚合物)用表面后交联剂进行表面涂覆、干燥并热表面后交联。适用于此目的的交联剂是包含至少两个可与聚合物颗粒的羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。超吸收性聚合物颗粒用于卫生领域。在这里，例如使用150至850μm的粒度，并且聚合物颗粒实际上在生产过程中被分级成这些粒度。在这种情况下，使用具有两个筛子的连续筛分机，其中所用筛子的筛孔尺寸为150和850μm。粒度最高达150μm的颗粒穿过两个筛子下落，并在筛分机的底部作为筛下料(细料)进行收集。粒度大于850μm的颗粒作为筛上料保留在最上面的筛子上并被排出。粒度为150至850μm的产品级分作为筛分机的两个筛子之间的筛中料(midsize)被移除。取决于筛选质量，每个粒度级分仍包含部分作为误排出的粒度不对的颗粒。例如，筛中料级分还可包含部分粒度为150μm以下的颗粒。排出的筛下料和筛上料通常再循环至生产中。例如，可将筛下料加入至聚合中。通常将筛上料粉碎，这不可避免地也会产生另外的筛下料。在常规的分级操作中，聚合物颗粒在分级时会产生不同的问题。最常见的问题是筛子表面堵塞以及分级效率和分级能力下降。另一问题是在筛分之前、之后和期间导致不期望的团聚的产物颗粒的结块倾向。因此，筛分的方法步骤不可能在没有中断的情况下进行，中断通常伴随着生产中不想要的停机。发现这种中断在连续生产方法中特别成问题。然而，整体结果是筛分中的分离效率不足。较高的筛分质量通常通过向产物中添加用于提高聚合物颗粒的自由流动和/或机械稳定性的物质来实现。一般而言，当将阻止各颗粒相互粘附的助剂(例如表面活性剂)通常在干燥后和/或在表面后交联期间加入聚合物颗粒中时会实现自由流动的产物。在其他情况中，还试图通过方法技术措施来影响结块倾向。为了实现更高的分离效率而不使用其他的产物添加剂，已经提出了使用可替代的筛分单元来改进分离效率。例如，当筛孔面积以螺旋形式驱动时实现了更高的分离效率。这是例如回转式筛分机(tumblingscreenmachine)中的情况。但是，当这种筛分装置的通过量增加时，上述问题变得严重，并且变得甚至更加不可能维持高的分级能力。向筛子的表面添加筛分助剂如筛分球、PVC摩擦环、特氟隆(Teflon)摩擦环或橡胶块，这仅稍微有助于提高分离效率。特别是在粗糙聚合物材料(例如超吸收性聚合物颗粒)的情况下，这会导致磨损增加。分级的综述可在例如UllmannsdertechnischenChemie,第4版，第2卷，第43至56页，VerlagChemie,Weinheim,1972中找到。在EP0855232A2、WO2006/074816A1和WO2008/037675A1中提及了一些关于超吸收性聚合物颗粒的分级的问题。EP0855232A2记载了使用绝热的和/或加热的筛分装置。WO2006/074816A1记载了一种将超吸收性聚合物颗粒在减压下进行分级的方法。WO2008/037675A1记载了使用另外的筛子提高分离效率。EP2253375A1记载了在减压下进行一个或多个方法步骤来生产超吸收性聚合物的方法。本专利技术的目的是提供一种改进的用于生产超吸收性聚合物颗粒的分级方法。该目的通过用于超吸收性聚合物颗粒的分级方法来实现，其中将吸水性聚合物颗粒通过使用筛分机在减压下进行分级，并且最上层筛上方的压力比最下层筛下方的压力高0至4.0毫巴/筛。例如，最上层筛上方的压力比环境压力低4毫巴，最下层筛下方的压力比环境压力低10毫巴，筛分机中筛子的数目为3。在此实例中，最上层筛上方的压力比最下层筛下方的压力高2.0毫巴/筛。筛子的数目优选为至少2，更优选至少3，最优选至少4。本专利技术的基本特征在于，与最下层筛下方的压力相比，最上层筛上方的压力不是太高。最上层筛上方的压力比最下层筛下方的压力高优选0.05至3.5毫巴/筛，更优选0.1至3.0毫巴/筛，最优选0.25至2.5毫巴/筛。每层筛子的压差是通过最上层筛上方的绝对压力减去最下层筛下方的绝对压力除以筛子的数目来计算的。筛分机内部的压力低于环境压力(减压)。最上层筛上方的压力比环境压力低优选至少0.5毫巴，更优选至少1毫巴，最优选至少2毫巴。本专利技术基于以下发现：筛子上的高压降降低了筛分机的分离效率。可能是因为筛子上的压降增加了颗粒无法通过而卡在筛孔中的倾向。当筛中料(产物级分)借助至少两个具有不同筛孔尺寸的筛子除去时，可进一步提高筛选结果，特别是在高通过量下。当筛上料借助至少两个具有不同筛孔尺寸的筛子移除时，可进一步提高筛选结果，特别是在高通过量下。在本专利技术的方法中，筛分级分可以以不同的方式进行结合而得到例如以(2,1)、(3,1)、(2,1,1)、(1,2,1)、(2,2,1)、(3,1,1)、(1,3,1)、(3,2,1)、(2,3,1)或(3,3,1)顺序的粒度级分，其中一组括号中的数字的数目表示粒度级分的数目，粒度级分以产物流动顺序从左向右排列于括号中，并且数值本身代表经结合而得到特定粒度级分的连续筛分级分的数目。在本专利技术的一个优选的实施方案中，将在产物流动方向上连续获得的至少两个筛分级分进行结合而得到一个粒度级分，获得这些筛分级分的筛子上的筛孔尺寸在每种情况下通常优选相差至少50μm，在每种情况下优选相差至少100μm，在每种情况下优选相差至少150μm，在每种情况下更优选相差至少200μm，在每种情况下最优选相差至少250μm。在本专利技术的另一个优选的实施方案中，将首先在产物流动方向上获得的至少两个筛分级分进行结合而得到一个粒度级分，获得这些筛分级分的筛子的筛孔尺寸在每种情况下优选相差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超吸收性聚合物颗粒的分级方法，其中通过使用筛分机在减压下来分级吸水性聚合物颗粒，并且最上层筛上方的压力比最下层筛下方的压力高0至4.0毫巴/筛。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170731 EP 17183912.91.一种超吸收性聚合物颗粒的分级方法，其中通过使用筛分机在减压下来分级吸水性聚合物颗粒，并且最上层筛上方的压力比最下层筛下方的压力高0至4.0毫巴/筛。


2.根据权利要求1所述的方法，其中最上层筛上方的压力比最下层筛下方的压力高0.25至2.5毫巴/筛。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中最上层筛上方的压力比环境压力低至少2毫巴。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中产物级分通过至少两个具有不同筛孔尺寸的筛子来移除。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中筛上料通过至少两个具有不同筛孔尺寸的筛子来移除。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中超吸收性聚合物颗粒在分级期间的温度为40至120℃。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中超吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·芬克，M·威斯曼特尔，M·A·彼得森，P·N·汉密尔顿，R·德凯，K·帕森迈尔，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE