温和混合和涂覆超级吸收剂的方法技术

本发明专利技术涉及一种超级吸收剂的制造方法，其包括如下步骤：ａ）提供吸水聚合物结构体；ｂ）使该吸水聚合物结构体与改性剂接触，改性剂优选为水性表面改性剂；ｃ）对已与改性剂接触的吸水聚合物结构体进行进一步的处理；其中，至少步骤ｃ）中的进一步处理是至少部分地在旋转容器中进行。本发明专利技术进一步涉及制造超级吸收剂的装置、超级吸收剂、复合物、复合物的制造方法、该方法制得的复合物、如泡沫体、成型品或纤维的化学产品、以及超级吸收剂的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体而言涉及超级吸收剂的制造方法、制造超级吸收剂的装置、 超级吸收剂、复合物、复合物的制造方法、由该方法获得的复合物、如泡沫 体、成型品或纤维等的化学产品、以及超级吸收剂的用途。
技术介绍
超级吸收剂为不溶水的交联聚合物，其能够通过溶胀以及形成水凝胶在 一定压力下吸收并保留大量的水性液体(特别是体液、优选尿液或血液)。由 于这些特性，这些聚合物主要并入卫生制品中，例如尿布、失禁用品或卫生 巾等。超级吸收剂一般在交联剂的存在下通过带酸基的单体的自由基聚合而制 得。本文中具有不同吸收剂特性的聚合物可通过选择单体组合物、交联剂和 聚合条件以及聚合后得到的水凝胶的加工条件而制得。其它可行的方法是按照DE-OS 26 12 846通过例如使用化学改性的淀粉、纤维素和聚乙烯醇制备 接枝聚合物。为了优化用于卫生品中的超级吸收剂的性能，尤其是吸水性，对粉碎干 燥聚合物凝胶而获得的聚合物颗粒进行改性，优选对其表面进行改性。在表 面改性期间，可形成核-壳样形态，其为超级吸收剂颗粒所优选的。该改性例 如可使超级吸收剂具有结合臭味的性能，可改进超级吸收剂的尘化性能，减 少超级吸收剂颗粒的结块，改进超级吸收剂在压力负荷下的吸收能力和/或有 利地影响超级吸收剂的渗透性能。在实施改性期间，超级吸收剂聚合物颗粒与处理剂接触，其中处理剂可 以是溶液或分散液或是粉末。为了使处理剂对超级吸收剂的表面处理得尽可 能均匀，通常通过这样的一种方式进行接触，即首先将超级吸收剂颗粒引进 混合器中，然后加入处理剂使之与聚合物颗粒充分地混合。在表面后交联作 为表面改性方式的情况下，使用传统混合装置如Patterson-Kelley混合器、Schugi直立式混合器(如来自Hosokawa，商品名为Flexomix的混合器)、 DRAIS湍流混合器、L6dige混合器、Ruberg混合器、蜗杆混合器、板式混 合器(plate mker)或流化床混合器。进一步适宜的混合装置在如下章节中有描 述F丄Buchholz禾口 A.T. Graham所著书籍M^er 6^eraZwon^e^尸o/少膨r rec/zo/ogy， Wiley-VCH, 1998.的3.2.8.1段落。在传统使用的混合装置中，如果使用水溶液作为处理剂，所处理的超级 吸收剂易于在离开混合装置后立即结块。经常看到处理剂在超级吸收剂内部 或表面上不均匀的分布。为了防止结块并改进均匀性，将离开混合装置的超 级吸收剂进行贮藏，例如贮藏在圆锥形筒仓(silos)中，并通过旋转蜗杆(圆锥 形混合器)进行搅拌。超级吸收剂在这样的圆锥形混合器中贮藏直至充分松 散与均匀，尤其是从易于粘结在一起的不动而潮湿(ground-damp)状态转变成 自由流动状态。例如当超级吸收剂再次达到自由流动状态时，则可实现充足 的松散或均匀。 一般的情况是，超级吸收剂的流动值显示与加入水性处理剂 之前的流动值大致相同。此时，所加入的液体基本上均匀分布在超级吸收剂 颗粒内，因此聚合物颗粒中心内的含水量和表面区域的含水量(如果加入水 性处理剂)的不同愈加被抵消。然而，这种方法的缺点是充足的松散和均匀只能非常慢地达到，具体来 说不能处理较大量的超级吸收剂。由于这些局限性，限制了改性期间加入到 超级吸收剂的液体的最大量。此外，圆锥形混合器或其他定转子混合器 (rotor-stator mixer)内的旋转蜗杆易于对超级吸收剂造成显著的机械性损害， 结果对吸收性造成不良的影响，尤其是增加了粉尘含量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点。特别地，本专利技术的目的在于提供一种制造吸收剂聚合物的方法，其中 尤其是可以使与改性剂(尤其是水溶液的改性剂)接触的超级吸收剂快速 并温和地得到松散和均匀化。根据本专利技术的一个目的，该方法还应该可以利用大量的改性剂水溶液 制造超级吸收剂。根据本专利技术的进一步目的，使改性剂或改性剂溶液尽可能均匀地分布在吸水聚合物结构体之间及结构体之内的时间应该减少。本专利技术的目的还在于提供粉尘含量尽可能低的超级吸收剂的制造方法。本专利技术的目的还在于提供一种装置，通过该装置可以在改性期间使用 大量的液体来制造超级吸收剂。该装置还应该能够在给定的时间间隔内以 尽可能高的产量制造超级吸收剂。而且，由该装置制造的超级吸收剂的粉 尘含量也应该尽可能得低。通常，独立权利要求旨在获得上述目的中至少一个，从属权利要求展 现优选的实施方式。超级吸收剂的制造方法为实现上述目的中的至少一个作出贡献，该方 法包括a) 提供吸水聚合物结构体；b) 使该吸水聚合物结构体与优选的水性改性剂接触，改性剂优选为 水性表面改性剂；c) 对已与改性剂接触的吸水聚合物结构体进行进一步的处理； 其中，至少步骤C)中的进一步处理是至少部分地在旋转容器中进行。在本专利技术方法的步骤a)中，首先提供的是吸水聚合物结构体。 步骤a)中所提供的吸水聚合物结构体优选是纤维、泡沫体或颗粒，纤 维和颗粒为优选的，颗粒为特别优选的。本专利技术优选的聚合物纤维的尺寸是使其可以并入或作为织物的纱线 且还可以直接并入织物中。根据本专利技术，优选的聚合物纤维的长度为 lmm 500mm，优选2 mm 500 mm，特别优选5 mm~100 mm;直径为1 旦尼尔 200旦尼尔，优选3旦尼尔 100旦尼尔，特别优选5旦尼尔~60 旦尼尔。本专利技术优选的聚合物颗粒的尺寸是，根据ERT 420.2-02测定，颗粒 的平均粒径为10 |im 3,000 pm，优选20 |im 2,000 jim，特别优选150 拜 850拜或150拜~600拜。在本文中，特另'J优选粒径为300 jim 600 )im的聚合物颗粒的比例为后交联的吸水聚合物颗粒总重量的至少30 wt.%，特别优选至少40wt.。/。，最优选至少50wt.。/0。7在步骤a)中提供的吸水聚合物结构体的一个优选实施方式中，这些吸水聚合物结构体基于(al) 20 wt.%-99.999 wt.%，优选55 wt.%-98.99 wt.。/o且更优选70 wt.%-98.79 wt.。/。的聚合的、具烯键(ethylenically)、带酸基的不饱和单体或 其盐，或聚合的、具烯键、含有质子化氮或季铵化氮的不饱和单体，或它 们的混合物，特别优选至少含有具烯键、带酸基的不饱和单体(优选丙烯 酸)的混合物；(a2) 0 wt.%-80 wt.%，优选0 wt.%-44.99 wt.。/。且特别优选0.1 wt.%-44.89 wt.。/。的聚合的、可与(al)共聚的具单烯键的(monoethylenically) 不饱和单体，(a3) 0.001 wt.%-5 wt.%，优选0.01 wt.%-3 wt /o且特别优选0.01 wt.%-2.5 wt.。/。的一种或多种交联剂，(oc4) 0 wt.%-30 wt.%，优选0 wt.%-5 wt.。/。且特别优选0.1 wt.%-5 wt.%的水溶性聚合物，(a5) 0 wt.%-20 wt.°/。，优选2.5 wt.%-15 wt.。/。且特别优选5 wt.%-10 wt.y。的水，禾口(ct6) 0 wt.%-20 wt.%，优选0 wt.%-10 wt.。/。且特别优选0.1 wt.%本文档来自技高网...

【技术保护点】
超级吸收剂的制造方法，该方法包括如下步骤：ａ）提供吸水聚合物结构体；ｂ）使该吸水聚合物结构体与改性剂接触，改性剂优选为水性改性剂；ｃ）对已与改性剂接触的吸水聚合物结构体进行进一步的处理；其中，至少步骤ｃ）中的进一步处理至少部分地在旋转容器中进行。

【技术特征摘要】
DE 2007-5-22 102007024080.71. 超级吸收剂的制造方法，该方法包括如下步骤a) 提供吸水聚合物结构体；b) 使该吸水聚合物结构体与改性剂接触，改性剂优选为水性改性剂；c) 对已与改性剂接触的吸水聚合物结构体进行进一步的处理； 其中，至少步骤c)中的进一步处理至少部分地在旋转容器中进行。2. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)中提供的吸水聚合物结 构体根据本文所述方法测定的含水量最多为吸水聚合物结构体总重的20 wt.%。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中至少步骤c)中的进一步处 理是连续进行的。4. 根据上述任意一项权利要求所述的方法，其中步骤b)中使用的改 性剂选自如下组成的组溶液、悬浮液、乳液和粉末。5. 根据上述任意一项权利要求所述的方法，其中步骤a)中提供的吸 水聚合物结构体是经表面后交联的吸水聚合物结构体。6. 根据上述任意一项权利要求所述的方法，其中所述吸水聚合物结 构体在旋转容器内流动。7. 根据上述任意一项权利要求所述的方法，其中所述容器的最大填 充容量为其最大横截面积的80%。8. 根据上述任意一项权利要求所述的方法，其中所述容器至少部分 成鼓状。9. 制造超级吸收剂(l)的装置，其包括以下通过流体管线相互连接的 区域-聚合区域(2);其后是-干燥区域(3);其后是 -进一步处理区域(4);其中，进一步处理区域(4)包括可旋转的容器(5)。10. 根据权利要求9所述的装置，其中进一步处理区域(4)在可旋转的容器(5)的上游具有至少一个进一步混合器(6)。11. 根据权利要求9或IO所述的装置，其中可旋转的容器(5)至少部分为鼓的形式。12. 根据权利要求9 11中任意一项所述的装置，其中可旋转的容器 (5)具有可调控的出口(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格哈伦，赫伯特福霍尔特，曼弗雷德范斯蒂普霍蒂德，吕迪格霍斯，斯特凡拉姆洛，斯特凡德斯塔芬，阿克塞尔布施，米夏埃尔朗厄，瓦尔德马英格，凯黑本，
申请(专利权)人：艾弗尼克施拖克豪森公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]