本发明专利技术涉及一种连续制备吸水性聚合物颗粒的方法。本发明专利技术的特征在
于通过辐射的电磁波测定至少一种待传送的颗粒状物料质量流。
【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通过由入射电磁波测定至少一种颗粒状输送物料质量 流而连续制备吸水性聚合物颗粒的方法。在现代高吸水性聚合物技术专论，F. L. Buchholz和A. T. Graham， Wiley-VCH, 1998，第71-103页中描述了吸水性聚合物颗粒的制备。作为吸收水溶液的产品，吸水性聚合物用于生产尿布、棉塞、卫生巾 和其它卫生用品，但是也在园艺市场中作为保水剂。吸水性聚合物的性能可以通过交联度调整。随着交联度的增加，胶凝 强度增加且离心保留容量(CRC)降低。为提高使用性能如在尿布中的盐流传导性(SFC)和负载下的吸收性 (AUL)，吸水性聚合物颗粒通常是后交联的。这只增加了颗粒表面的交联 度，使负载下的吸收性(AUL)和离心保留容量(CRC)至少部分不再关联。 该后交联可以在含水凝胶相中进行。但是优选在干燥的、磨碎的且筛选过 的聚合物颗粒(原料聚合物)的表面上涂覆后交联剂，热后交联并干燥。适 合此目的的交联剂为包含至少两个可以与亲水聚合物的羧酸酯基团形成共 价键的基团的化合物。EP 1 426 157 Al描述了制备吸水性聚合物颗粒的连续方法。通过緩冲 罐将各工艺步骤分离。为确保连续计量加入后交联中，建议使用两个储蓄 器。通过测定储蓄器中的填充位变化而测定向后交联加入的输送物料质量 流。WO 2005/122075 Al公开了制备吸水性聚合物颗粒的连续方法，该方 法由人工神经元网络控制。用途实例利用离心保留容量(CRC)对单体溶液 的交联剂含量的依赖而控制离心保留容量(CRC)。WO 96/24838 Al z&开了测定输送物料质量流的光学方法，尤其是用于 在燃煤电厂中控制用煤屑点燃锅炉。DE 199 11 654 Cl公开了测定颗粒速度和尺寸的设备。本专利技术的目的是提供连续制备吸水性聚合物颗粒的改进方法。特别是，该方法应具有显著的高工艺稳定性。此外，应迅速检测到工艺紊乱(process disruptions)。本专利技术的另一个目的是提供连续制备吸水性聚合物颗粒的方法，其与 现有技术相比需要很少的緩冲罐。该目的通过一种通过测定至少一种颗粒状输送物料质量流而连续制备 吸水性聚合物颗粒的方法实现，该方法包括向流速至少为0,1m/s的输送物 料质量流内辐射电磁波。吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)通常至少为15g/g，较佳地至 少为20g/g，优选至少为25g/g,更优选至少为30g/g，最优选至少为35g/g。 吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)通常小于60g/g,通过EDANA(欧 洲非织布协会)推荐的第441.2-02号测试方法离心保留容量测定离心保 留容量(CRC)。在本专利技术方法中测定的颗粒状输送物料质量流可以具有与目标产品粒 度不同的粒度。例如可以测定由直径小于150nm的颗粒或直径大于85(Him 的颗粒组成的输送物料质量流。这些颗粒通常通过合适的分类步骤从该工 艺中取出并优选在其它点再循环回该工艺。但是，还可以测定由吸水性聚 合物以外的颗粒如原始颗粒平均直径约为10nm的火成二氧化硅组成的输 送物料质量流。测定输送物料质量流的意思是测定每单位时间内传输的输送物料质量 流的质量。对电磁辐射的波长没有任何限制。但是有利地可以使用激光二极管作 为辐射源。由激光二极管发出的辐射的波长优选为0.5-5(Him(来自 6-600THz)。但是还可以使用微波作为电磁辐射，波长优选为l-10mm(来 自30隱300GHz)。可以例如通过由输送物料质量流的颗粒衍射的入射电测波测定输送物 料质量流。借助于衍射，可以通过光检测器测定粒度和颗粒速度，如在DE 199 11 654C1中所述。为此，优选使用激光二极管作为辐射源。例如可以 用Parsum IPP 50 i殳备(来自Malvern Instruments GmbH， Herrenberg，德国)进行该测定。可以由粒度和颗粒速度计算输送物料质量流量。另外，可以通过由输送物料质量流的颗粒反射的入射电磁波测定输送物料质量流。随后由电磁波的频率和振幅评估反射的电磁波，例如在wo96/24838 Al中所述。为此，优选使用微波。例如可以用SolidFlow设备(来 自SWR engineering Messtechnik GmbH ， Schliengen，德国)进4亍i亥测定。在管径大于20cm的情况下，有利地使用2个或3个传感器，此时传 感器应彼此分别成卯°和120°排列。开始操作前校准传感器，优选使用至少三个输送物料质量流以分辨非 线性行为。辐射期间的输送物料质量流的速度较佳地至少为lm/s,优选至少为 5m/s，更优选至少为10m/s，最优选至少为12m/s。由于相关增加的机械应 力，大于40m/s的速度较不利。通常在具有圓柱形横截面的管中传输输送物料质量流；优选使用不锈 钢。输送物料质量流可以气动输送和/或重力输送。输送物料质量流优选至少部分包含吸水性聚合物颗粒。输送的吸水性 聚合物颗粒的水含量优选为0.1-10重量％,更优选为0.5-8重量％，最优 选为1-5重量％,通过EDANA(欧洲非织布协会)推荐的第430.2-02号测试 方法水含量测定水含量。通常连续测定输送物料质量流。这意味着每单位时间输送的每一份输 送物料质量流的质量均测定，除了计划外的干扰。气动输送的最佳初始气速取决于输送线路的直径。这种相关性最好以 夫劳德数描述Fr夫劳德数 v 气速D传输线路的内径 g重力加速度本专利技术气动输送的夫劳德数优选为10-40，更优选为11-30，最优选为12-20。输送速率过低，气动输送变得不稳定，并且较高的输送速率会由于机 械应力增加而使不当磨擦增加。气动输送的输送物料负载优选为0.5-20kg/kg，更优选为l-10kg/kg， 最优选为2-6kg/kg，输送物料负载为输送物料质量流量与气体质量流量之 商。原则上，最佳初始气速也随输送物料负载增加而增加。 进行气动输送的管线的直径优选为3-30cm，更优选为4-25cm，最优 选为5-20cm。过低的管道直径会由于气动输送而导致较高的机械应力并因 此促进不当摩擦。过大的管道直径同样会使吸水性聚合物颗粒在输送管线 中不当沉降。本专利技术方法在制备吸水性聚合物中可具有高工艺稳定性，并能迅速检 测工艺紊乱。工艺紊乱的迹象通常是突变。例如，在所用分类过程中所用的筛选机 可以被监控。输送物料质量流量的迅速增加表示筛子破了。迅速识别工艺 紊乱使不合格产品的量最小化。另外，分类过程中的堵塞和/或筛子超载能够导致各筛选部分的比例的 蠕变移动。这些紊乱导致分类的分离效率降低，并能够通过本专利技术方法的 输送物料质量流的及时测定而在早期识别。输送物料质量流的测定还可以用于调整闭环控制器的目标值。其实例 为调节气动输送中的气体质量流，控制后干燥中的加热温度并控制聚合中 交联剂的量同时使筛底料(细屑)再循环。以下解释该实例吸水性聚合物 颗粒优选通过气动输送系统传输，原则上在三种输送类型之间是有区别的。在高气速区进行空气输送和料流输送的情况下，大致适用单个颗粒自 由流动定律。这是一类典型的气动输送类型。不会出现任何产物沉积。输 送物料在管中基本均匀分布。当气速下降时，输送进入线输送范围本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过测定至少一种颗粒状输送物料质量流而连续制备吸水性聚合物颗粒的方法，包括向流速至少为０．１ｍ／ｓ的输送物料质量流内辐射电磁波。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.25 EP 06121229.61.一种通过测定至少一种颗粒状输送物料质量流而连续制备吸水性聚合物颗粒的方法，包括向流速至少为0.1m/s的输送物料质量流内辐射电磁波。2. 如权利要求l所述的方法，其中在具有圆柱形横截面的管中输送所 述输送物料质量流。3. 如权利要求1或2所述的方法，其中气动输送所述输送物料质量流。4. 如权利要求l-3中任一项所述的方法，其中所述输送物料质量流至 少部分包含吸水性聚合物颗粒。5. 如权利要求4所述的方法，其中输送的吸水性聚合物颗粒的水含量 小于IO重量％。6. 如权利要求l-5中任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：U·施蒂韦恩，R·丰克，M·魏斯曼特尔，F·梅斯，K·德波尔，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE
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