制备超吸收剂的方法技术

一种制备超吸收剂的方法，包括以下步骤：i)通过一个或多个筛对超吸收性颗粒进行分级和ii)通过一种或多种磁选机除去金属杂质，其中使用由金属丝网制成的筛进行分级，金属丝网的金属丝由具有至少70重量％的铁、至少10重量％的铬和小于2.5重量％的镍的钢组成，并且超吸收性颗粒在磁选机中的吞吐量为2.0至6.5g/s每cm

Preparation of super absorbent

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备超吸收剂的方法本专利技术涉及一种制备超吸收剂的方法，包括以下步骤：i)借助一个或多个筛对超吸收性颗粒进行分级，和ii)借助一种或多种磁选机除去金属杂质，其中分级使用由金属丝网制成的筛完成，所述金属丝网的金属丝由至少70重量％的铁、至少10重量％的铬和小于2.5重量％的镍构成的钢组成，所述超吸吸收颗粒在磁选机中的吞吐量为2.0至6.5g/s每cm2自由横截面面积。超吸收剂用于制备纸尿裤、卫生棉条、卫生巾和其他卫生用品，而且也可用作市场园艺中的保水剂。超吸收剂也被称为吸水性聚合物。超吸收剂的制备记载在专著“ModernSuperabsorbentPolymerTechnology”，F.L.BuchholzandA.T.Graham,Wiley-VCH，1998，第71至103页中。例如，可通过使用的交联剂的量来调整超吸收剂的性质。随着交联剂用量的增加，离心保留容量(CRC)下降，并在21.0g/cm2(AUL0.3psi)压力下吸收经过一个最大值。为了提高其性能，例如凝胶床渗透性(GBP)和在49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收，超吸收性颗粒通常进行表面后交联。这增加了颗粒表面的交联水平，其可以至少部分减弱在49.2g/cm2(AUL0.7psi)压力下的吸收和离心保留容量(CRC)的联系。这种表面后交联可以在水凝胶相中进行。然而，优选表面涂覆有表面后交联剂和热表面后交联剂的经干燥、研磨和筛分的聚合物颗粒(基础聚合物)。适合于此目的的交联剂是能够与聚合物颗粒的至少两个羧基形成共价键的化合物。EP1422257A1和WO2010/066680A2公开了磁选机在制备超吸收剂中的用途。本专利技术的目的是提供一种改进的制备超吸收剂的方法，更特别是在除去金属杂质方面具有改进。该目的通过一种使单体溶液或悬浮液聚合而制备超吸收剂的方法实现，所述单体溶液或悬浮液包含：a)至少一种带有酸性基团并且可已被至少部分中和的烯键式不饱和单体，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)中提到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，所述方法包括以下步骤：i)借助一个或多个筛对高吸收性颗粒进行分级，和ii)借助一种或多种磁选机除去金属杂质，其中步骤i)在步骤ii)之前进行，步骤i)包括使用由金属丝网制成的筛进行分级，其中金属丝网的金属丝由至少70重量％的铁、至少10重量％的铬和小于2.5重量％的镍构成的钢组成，并且超吸收性颗粒在磁力分离器中的吞吐量为2.0至6.5g/s每cm2自由横截面面积。金属丝网的金属丝包含优选至少75重量％、更优选至少78重量％、最优选至少80重量％的铁。金属丝网的金属丝包含优选至少12重量％、更优选至少14重量％、最优选至少16重量％的铬。金属丝网的金属丝包含优选小于1.0重量％、更优选小于0.5重量％、最优选小于0.1重量％的镍。根据DINEN10088-3，用于金属丝网的金属丝的合适的钢是材料号为1.40xx的钢，其中xx可为0至99的自然数。超吸收性颗粒在磁选机中的吞吐量优选为2.5至6.0g/s每cm2自由横截面面积，更优选为3.0至5.5g/s每cm2自由横截面面积，最优选为3.5至5.0g/s每cm2自由横截面面积。在本专利技术的一个优选实施方案中，使用市售可得的条形磁铁。磁通密度优选为至少0.6T，更优选为至少0.9T，最优选为至少1.1T。条形磁铁通常呈平行网格布置。条形磁铁的直径优选为15至45mm，更优选为20至35mm，最优选为25至30mm。条形磁铁的长度优选为200至450mm，更优选为250至400mm，最优选为300至350mm。条形磁铁之间的水平距离优选为10至35mm，更优选为15至30mm，最优选为20至25mm。条形磁铁之间的垂直距离优选为30至75mm，更优选为40至65mm，最优选为50至55mm。自由横截面面积计算为与磁铁区域内产品流动方向成直角的最小自由面积。给定的平行布置的条形磁铁，这是磁选机的横截面减去由条形磁铁的数量、长度和直径所得的面积。如果将多个条形磁铁网格一个在另一个磁铁的顶部布置，则用于最低的自由横截面面积计算。这是典型的带有最多条形磁铁的网格。本专利技术基于这样的发现，即金属丝段可以从所使用的筛上脱离下来，这些金属丝段可以在高吞吐量下更好地分离。根据本专利技术使用的金属丝还具有高的耐蚀性。在分级过程中和/或在磁选机中，超吸收性颗粒的温度优选为40至90℃，更优选为50至80℃，最优选为55至75℃。在分级过程中和/或在磁选机中，超吸收性颗粒的水分含量优选为1重量％至20重量％，更优选为2重量％至10重量％，最优选为2.5重量％至5重量％。有利地，步骤i)是所述方法中的最后一次分级；通常，这是表面后交联之后的分级。如果在表面后交联之后仍进行涂覆和/或再润湿，则这是在涂覆和/或再润湿之后的分级。下文详细描述了超吸收剂的制备过程：超吸收剂通过使单体溶液或悬浮液聚合而制备，其通常是不溶于水的。单体a)优选是水溶性的，即它们在23℃的水中的溶解度通常为至少1g/100g水，优选至少5g/100g水，更优选至少25g/100g水，最优选至少35g/100g水。合适的单体a)为例如烯键式不饱和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸。特别优选的单体为丙烯酸和甲基丙烯酸。非常特别优选丙烯酸。其他合适的单体a)为例如烯键式不饱和磺酸，如苯乙烯磺酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)。杂质可对聚合有相当大的影响。因此，所使用的原材料应具有最大纯度。因此，特别纯化单体a)通常是有利的。合适的纯化方法记载于例如WO02/055469A1、WO03/078378A1和WO2004/035514A1中。合适的单体a)为例如根据WO2004/035514A1纯化的丙烯酸，其包含99.8460重量％的丙烯酸、0.0950重量％的乙酸、0.0332重量％的水、0.0203重量％的丙酸、0.0001重量％的糠醛、0.0001重量％的顺丁烯二酸酐、0.0003重量％的二丙烯酸和0.0050重量％的氢醌单甲醚。丙烯酸和/或其盐在单体a)的总量中的比例优选为至少50mol％，更优选为至少90mol％，最优选为至少95mol％。单体a)通常包含聚合抑制剂(优选氢醌单醚)作为储存稳定剂。单体溶液优选包含最多250重量ppm、优选最多130重量ppm、更优选最多70重量ppm，并且优选至少10重量ppm，更优选至少30重量ppm且尤其约50重量ppm的氢醌单醚，在每种情况下基于未中和的单体a)计。例如，单体溶液可以通过使用具有适当含量的氢醌单醚的带酸性基团的烯键式不饱和单体来制备。优选的氢醌单醚为氢醌单甲醚(MEHQ)和/或α-生育酚(维生素E)。合适的交联剂b)是具有至少两个适合交联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过使单体溶液或悬浮液聚合而制备超吸收性颗粒的方法，所述单体溶液或悬浮液包含：/na)至少一种带有酸性基团并可已被至少部分中和的烯键式不饱和单体，/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)中提到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所述方法包括以下步骤：/ni)通过一个或多个筛对超吸收性颗粒进行分级，和/nii)通过一种或多种磁选机除去金属杂质，/n其中步骤i)在步骤ii)之前进行，其包括使用由金属丝网制成的筛进行分级，其中金属丝网的金属丝由至少70重量％的铁、至少10重量％的铬和小于2.5重量％的镍构成的钢组成，并且超吸水性颗粒在磁选机中的吞吐量为2.0至6.5g/s每cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171018 EP 17196957.91.一种通过使单体溶液或悬浮液聚合而制备超吸收性颗粒的方法，所述单体溶液或悬浮液包含：
a)至少一种带有酸性基团并可已被至少部分中和的烯键式不饱和单体，
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)中提到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，
所述方法包括以下步骤：
i)通过一个或多个筛对超吸收性颗粒进行分级，和
ii)通过一种或多种磁选机除去金属杂质，
其中步骤i)在步骤ii)之前进行，其包括使用由金属丝网制成的筛进行分级，其中金属丝网的金属丝由至少70重量％的铁、至少10重量％的铬和小于2.5重量％的镍构成的钢组成，并且超吸水性颗粒在磁选机中的吞吐量为2.0至6.5g/s每cm2自由横截面面积。


2.根据权利要求1所述的方法，其中金属丝网的金属丝由少75重量％的铁、至少12重量％的铬和小于1.0重量％的镍构成的钢组成。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中金属丝网的金属丝由至少78重量％的铁、至少14重量％的铬和小于0.5重量％的镍构成的钢组成。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中金属丝网的金属丝由至少80重量％的铁、至少16重量％的铬和小于0.1重量％的镍构成的钢组成。

【专利技术属性】
技术研发人员：O·斯蒂芬，G·格吕内瓦尔德，M·威斯曼特尔，K·帕森迈尔斯，M·A·彼得森，R·芬克，S·贝莎，T·卡特南，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE