吸水性树脂的制造方法技术

本发明专利技术是一种经表面交联的吸水性树脂的制造方法，其依序包括：在混合机中向聚丙烯酸盐系吸水性树脂添加表面交联剂及水的步骤；以及，在反应机中利用加热或活性能量线照射而使从混合机取出的吸水性树脂混合物与表面交联剂反应的步骤，其特征在于：以水蒸汽的形式添加混合机中所添加的水的一部分或全部。由此，可提供一种能够以低成本确保高生产性且高效地获得物性优异的经表面交联的吸水性树脂的吸水性树脂的制造方法。

【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物性优异的吸水性树脂，且涉及一种能够以低成本确保高生产性且高效地获得吸水性树脂的。更详细而言，本专利技术涉及一种在混合颗粒状吸水性树脂与添加剂时，使用特定结构的混合装置及/或于特定条件下进行混合的吸水性树脂的改质及制造方法。
技术介绍
吸水性树脂具有能够吸收自身重量的数倍至数百倍的大量水溶液的性质，因此被广泛使用于纸尿裤或生理用卫生棉、成人用失禁制品等卫生材料、土壤用保湿剂等各种用途中，而被大量生产并消费。所述吸水性树脂(还称为高吸水性树脂、吸水性聚合物)例如于日本工业规格(JIS, Japanese Industrial Mandards)K7223-1996中有所揭示，并且在市场上销售的很多参考图书中也有所介绍而已经广为人知。近年来，特别是于纸尿裤或生理用卫生棉、成人用失禁制品等卫生用品用途中，为了使制品薄型化，而存在增加吸水性树脂的使用量、减少纸浆纤维的使用量的倾向。由此， 在吸收体内需要由吸水性树脂担负先前纸浆所承担的液体的液体渗透性或扩散性的功能。 作为评价所述功能优劣的众所周知的指标，提倡吸水性树脂于加压下的吸水倍率或液体渗透性，业界期望其值大的吸水性树脂。另一方面，此薄型化的倾向会增加每一片卫生用品中的吸水性树脂的使用量，因此对低成本的吸水性树脂的要求提高。通常情况下，吸水性树脂可通过如下方式而进行制造，即，对通过使包含亲水性单体及交联剂的水溶液聚合而所得的含水凝胶状聚合物进行干燥，并对其进行表面处理。作为所述亲水性单体，例如众所周知聚(甲基)丙烯酸(盐)。所述单体聚合而所得的含水凝胶状聚合物以块状或含水凝胶颗粒的凝聚体的形式而获得，通常利用捏合机(kneader)或绞肉机(meat chopper)等粉碎机而粗粉碎(粗压碎)成1 IOmm左右的粒径。接着，使该经粗粉碎(粗压碎)的含水凝胶干燥至固体成分含量为95重量％左右为止。在干燥后的粉碎步骤中，利用粉碎机粉碎至重均粒径的值达到150μπι以上 850 μ m以下而获得颗粒状吸水性树脂。此时，还包含除目标粒径(particle size)范围以外的颗粒。因此，利用分级机对此干燥后的粉碎物进行筛分而调整大小，达到目标粒径范围的颗粒状吸水性树脂。虽然根据用途而有不同，但是作为使用于卫生用品的颗粒状吸水性树脂，通常优选使用粒径达到150 μ m以上且小于850 μ m的范围的颗粒状吸水性树脂。所述颗粒状吸水性树脂是经过表面处理步骤而获得面向卫生剂(卫生用品)等所期望的加压下的吸水倍率或液体渗透性等物性。所谓表面处理步骤通常是指通过利用光或热使所述颗粒状吸水性树脂与表面交联剂或聚合性单体反应，从而在颗粒状吸水性树脂的表面附近设置高交联层的步骤(表面交联步骤)，或者通过在所述颗粒状吸水性树脂中添加液体渗透性改善剂、除臭剂、防着色剂、抗菌剂、抗结块剂等赋予功能性的添加剂(表面处理剂)，从而在颗粒状吸水性树脂的表面附近设置添加剂层的步骤(添加步骤)。另外，在以聚(甲基)丙烯酸盐为主成分的吸水性树脂的表面交联时，表面交联剂包含具有能够与羧基反应的官能基的交联剂、或聚合性单体。迄今为止所讨论的表面交联技术例如有关于并用表面交联剂的技术(专利文献 1)；关于混合吸水性树脂与表面交联剂的装置的技术(专利文献2)；关于用以使吸水性树脂与表面交联剂反应的加热装置的技术(专利文献幻；关于用以使吸水性树脂与表面交联剂反应的加热温度的升温控制的技术(专利文献4)；以及关于高含水率的吸水性树脂的表面交联处理的技术(专利文献幻等。而且，如下技术也为众所周知与普通表面交联不同， 并未使用表面交联剂，通过加热而进行吸水性树脂的改质的技术(专利文献6、7)。而且，还提出了各种表面交联剂，众所周知有恶唑啉化合物(专利文献8)、乙烯醚化合物(专利文献9)、环氧化合物(专利文献10)、氧杂环丁烷化合物(专利文献11)、多元醇化合物(专利文献12)、聚酰胺聚胺-表氯醇加成物(专利文献13、14)、羟基丙烯酰胺化合物(专利文献1 、恶唑烷酮化合物(专利文献16)、双或聚-恶唑烷酮化合物(专利文献17)、2_氧代四氢-1，3-恶唑烷化合物(专利文献18)、碳酸亚烃酯化合物(专利文献 19)等。而且，还众所周知有使单体聚合而进行表面交联的技术(专利文献20、21)或利用过硫酸盐等进行自由基交联的技术(专利文献22)。而且，自由基交联反应中必须维持吸水性树脂中的水分，因此于专利文献21及22中揭示了在过热水蒸汽环境下进行加热干燥的方法。另外，还提出了混合表面交联剂时并用添加剂的技术，作为添加剂，众所周知有铝盐等水溶性阳离子(专利文献对、2幻、碱(专利文献26)、有机酸或无机酸(专利文献27) 等。而且，还众所周知有于表面交联剂的混合中使用特定混合机的技术(专利文献27)。另外，还提出了在加热步骤中，进行2次表面交联的技术(专利文献29)，使用多个加热处理装置的技术(专利文献30)，预先对表面交联前的吸水性树脂进行加热的技术 (专利文献31、3幻。另外，除所述专利文献20及21以外，还提出了在混合有具有与羧基的反应性的表面交联剂的吸水性树脂的加热步骤中，为了进行加热反应而使用水蒸汽的技术 (专利文献33、34)。关于混合颗粒状吸水性树脂与表面处理剂的技术，考虑几种于混合机内控制颗粒状吸水性树脂的流动的方法。例如，有通过搅拌翼所产生的气流而控制在混合槽内移动的颗粒状吸水性树脂的流动的方法。例如，在专利文献观中揭示了如下方法通过搅拌翼的方向，在颗粒状吸水性树脂的分散过程及混合过程中改变颗粒状吸水性树脂在混合槽中向排出口移动的速度。而且，在专利文献35中揭示了如下方法在混合机中，通过搅拌翼调整向排出口侧移动的颗粒状吸水性树脂和与此反向地向投入口侧移动的颗粒状吸水性树脂的比例，从而提高混合性。另外，在专利文献35中揭示了如下技术附着有表面处理剂的颗粒状吸水性树脂会凝聚而使混合性恶化，因此，使颗粒状吸水性树脂具有充分的运动能量，以防止在混合过程中颗粒状吸水性树脂发生凝聚。而且，在所述专利文献35中，作为混合颗粒状吸水性树脂与添加剂时所使用的混合机，揭示了 Patterson-Kelley混合机、DRAIS湍流混合机、Lodige混合机、Ruberg混合机、螺旋混合机、盘状混合机、流化床混合机、MTI混合机、Schugi混合机等装置。另外，在专利文献2中揭示了如下技术为了防止颗粒状吸水性树脂的附着以及提高混合性，在混合机的内壁使用防水性基材。而且，在专利文献2中，作为混合颗粒状吸水性树脂与表面交联剂时使用的混合机，揭示了亨舍尔混合机(三井三池机械股份有限公司制造)、高速混合机(冈田精工股份有限公司制造)、重型矩阵(heavy duty matrix)(奈良机械制作所股份有限公司制造)、湍流增强器(turbulizer)及Sandturbo (均由细川密克朗(H0S0KAWA MICRON)股份有限公司制造)等。在专利文献36中，作为控制混合槽内的颗粒状吸水性树脂的流动的另一方法，揭示了如下方法在卧式混合机，即搅拌翼的旋转轴呈水平方向的混合机内，将高度为旋转圆周直径的50%以下的提状物设置在出口附近或搅拌翼之间，由此可以控制混合槽内的滞留时间，以及可以防止短路(short pa本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种吸水性树脂的制造方法，其是经表面交联的吸水性树脂颗粒的制造方法，其依序包括：在混合机中向颗粒状吸水性树脂添加表面交联剂及水的步骤；以及，在反应机中利用加热或活性能量线照射而使从混合机取出的吸水性树脂混合物与表面交联剂反应的步骤，其特征在于：以水蒸汽的形式添加所述混合机中所添加的水的一部分或全部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：角永宪资，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：JP