制备超吸收性聚合物颗粒的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备超吸收性聚合物颗粒的方法，所述方法包括：表面后交联；将表面后交联的超吸收性聚合物颗粒进行分级；使用辊式破碎机将分离的筛上料级分进行解团聚；以及将破碎的筛上料级分再循环至表面后交联的超吸收性聚合物颗粒的分级之前或之中。

Preparation of superabsorbent polymer particles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备超吸收性聚合物颗粒的方法本专利技术涉及一种制备超吸收性聚合物颗粒的方法，所述方法包括:表面后交联；将表面后交联的超吸收性聚合物颗粒进行分级；使用辊式破碎机将分离的筛上料级分进行解团聚；以及将解团聚的筛上料级分再循环至表面后交联的超吸收性聚合物颗粒的分级之前或之中。超吸收性聚合物颗粒用于制备尿布、棉塞、卫生巾和其他卫生用品，还用作保水剂。超吸收性聚合物颗粒通常还称为“吸收性树脂”、“超吸收剂”、“吸水性聚合物”、“吸收性聚合物”、“吸收性胶凝材料”、“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至103页中。US2004/0242761A1教导了在表面后交联期间形成的团聚物的解团聚，WO2008/037673A1公开了一种分离这样的团聚物的方法。本专利技术的一个目的是提供一种制备具有改善的产品质量的表面后交联的超吸收性聚合物颗粒的方法。该目的通过一种制备超吸收性聚合物颗粒的方法实现，所述方法包括：使包含以下物质的单体溶液或悬浮液聚合，a)至少一种烯键式不饱和单体，其带有酸基团且可被至少部分中和，b)至少一种交联剂，c)至少一种引发剂，d)任选地一种或多种可与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体，和e)任选地一种或多种水溶性聚合物；干燥所得的聚合物凝胶；将所得的聚合物颗粒进行研磨、分级和表面后交联，其中将表面后交联的超吸收性聚合物颗粒分级成筛下料、筛中料(midsize)和筛上料级分，使用辊式破碎机将筛上料级分的超吸收性聚合物颗粒进行解团聚，以及将解团聚的超吸收性聚合物颗粒再循环至表面后交联的超吸收性聚合物颗粒的分级之前或之中。辊式破碎机可以由单辊或多辊组成。辊的表面是光滑的、波纹状的或齿状的。辊式破碎机记载于“Perry’sChemicalEngineer’sHandbook”，第6版，McGraw-HillBookGroup，第8-26和8-27页中。在本专利技术的一个优选的实施方案中，使用双齿辊式破碎机。优选地，双齿辊式破碎机的齿具有圆形边缘，使得辊式破碎机主要通过压缩使团聚物解团聚。在本专利技术的一个更优选的实施方案中，辊式破碎机的辊具有光滑表面。辊式破碎机的辊的表面粗糙度Rz优选小于25μm、更优选小于15μm、最优选小于5μm。粗糙度Rz是轮廓的最大高度，并且记载于DINENISO4287中。辊式破碎机的间隙宽度优选为0.8至10mm、更优选0.9至5mm、最优选1.0至2mm，其中辊式破碎机的间隙宽度为形成辊式破碎机的间隙的两个表面之间的最小距离。用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸优选为600至1200μm、更优选700至1100μm、最优选800至1000μm。用于分离筛下料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸优选为100至300μm、更优选120至250μm、最优选150至200μm。在本专利技术的一个优选的实施方案中，辊式破碎机的间隙宽度大于用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸。辊式破碎机的间隙宽度比用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸大优选50至800μm、更优选100至600μm、最优选150至400μm。在本专利技术的一个优选的实施方案中，用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸为600至1200μm，并且辊式破碎机的间隙宽度比用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸大50至800μm；优选地，用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸为600至1200μm，并且辊式破碎机的间隙宽度比用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸大100至600μm；更优选地，用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸为600至1200μm，并且辊式破碎机的间隙宽度比用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸大150至400μm。在本专利技术的另一个优选的实施方案中，用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸为700至1100μm，并且辊式破碎机的间隙宽度比用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸大50至800μm；优选地，用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸为700至1100μm，并且辊式破碎机的间隙宽度比用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸大100至600μm；更优选地，用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸为700至1100μm，并且辊式破碎机的间隙宽度比用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸大150至400μm。在本专利技术的另一个优选的实施方案中，用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸为800至1000μm，并且辊式破碎机的间隙宽度比用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸大50至800μm；优选地，用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸为800至1000μm，并且辊式破碎机的间隙宽度比用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸大100至600μm；更优选地，用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸为800至1000μm，并且辊式破碎机的间隙宽度比用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸大150至400μm。在本专利技术的一个优选的实施方案中，将筛下料级分再循环到聚合中和/或使用回转式筛分机(tumblingscreenmachine)对表面后交联的超吸收性聚合物颗粒进行分级。本专利技术基于以下发现：可通过使用辊式破碎机使得在吸水性聚合物颗粒的表面后交联期间形成的团聚物容易地解团聚，而对产品质量没有负面影响。在辊式破碎机中，团聚物被破碎而不会被研磨或切割。表面后交联使得聚合物颗粒具有高交联密度的外壳。研磨通过磨损破坏该外壳，并且切割不限于团聚物的解团聚。在辊式破碎机中的破碎期间，团聚物上存在适中的机械应力，使得团聚物可在团聚物的最脆弱的部位发生破裂，而不会使形成团聚物的初级颗粒发生破裂。可通过增加辊式破碎机的间隙宽度和增加循环负载来进一步降低破碎期间的机械应力。过高的间隙宽度导致循环负载过高和分级的过载。循环负载是基于生产速率计再循环的筛上料级分的比率。循环负载可为0.02至0.4。本专利技术还提供一种用于筛分表面后交联的超吸收性聚合物颗粒的装置，其包括：用于将颗粒分级成筛下料、筛中料和筛上料级分的回转式筛分机；用于使筛上料级分解团聚的辊式破碎机；以及用于将解团聚的超吸收性聚合物颗粒再循环到回转式筛分机之前或之中的管线。在本专利技术的一个优选的实施方案中，使用双齿辊式破碎机。优选地，双齿辊式破碎机的齿具有圆形边缘。辊式破碎机的辊的表面粗糙度Rz优选小于25μm、更优选小于15μm、最优选小于5μm。粗糙度Rz是轮廓的最大高度，并且记载于DINENISO4287中。辊式破碎机的间隙宽度优选为0.8至10mm、更优选0.9至5mm、最优选1.0至2mm，其中辊式破碎机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备超吸收性聚合物颗粒的方法，所述方法包括：使包含以下物质的单体溶液或悬浮液聚合，/na)至少一种烯键式不饱和单体，其带有酸基团且可被至少部分中和，/nb)至少一种交联剂，/nc)至少一种引发剂，/nd)任选地一种或多种可与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体，和/ne)任选地一种或多种水溶性聚合物；/n干燥所得的聚合物凝胶；将所得的聚合物颗粒进行研磨、分级和表面后交联，其中将表面后交联的超吸收性聚合物颗粒分级成筛下料、筛中料和筛上料级分，使用辊式破碎机将筛上料级分的超吸收性聚合物颗粒解团聚，并且将解团聚的超吸收性聚合物颗粒再循环至表面后交联的超吸收性聚合物颗粒的分级之前或之中。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170712 EP 17180871.01.一种制备超吸收性聚合物颗粒的方法，所述方法包括：使包含以下物质的单体溶液或悬浮液聚合，
a)至少一种烯键式不饱和单体，其带有酸基团且可被至少部分中和，
b)至少一种交联剂，
c)至少一种引发剂，
d)任选地一种或多种可与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体，和
e)任选地一种或多种水溶性聚合物；
干燥所得的聚合物凝胶；将所得的聚合物颗粒进行研磨、分级和表面后交联，其中将表面后交联的超吸收性聚合物颗粒分级成筛下料、筛中料和筛上料级分，使用辊式破碎机将筛上料级分的超吸收性聚合物颗粒解团聚，并且将解团聚的超吸收性聚合物颗粒再循环至表面后交联的超吸收性聚合物颗粒的分级之前或之中。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述辊式破碎机为双齿辊式破碎机。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述辊式破碎机的表面粗糙度Rz小于25μm。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述辊式破碎机的间隙宽度为1至10mm，其中所述辊式破碎机的间隙宽度为形成辊式破碎机的间隙的两个表面之间的最小距离。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸为600至1200μm。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中用于分离筛下料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸为100至300μm。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述辊式破碎机的间隙宽度比用于分离筛上料级分和筛中料级分的筛子的筛孔尺寸大50至800μm，其中所述辊式破碎机的间隙宽度为形成辊式破碎机的间隙的...

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