除去金属杂质的方法技术

技术编号:7162312 阅读:277 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
从包含吸水聚合物颗粒的产品物质流中除去金属杂质的方法,其中所述产品物质流的温度为35至90℃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及从包含吸水聚合物颗粒的产品物质流中。吸水聚合物颗粒被用于生产尿布、棉塞、卫生棉或其他卫生用品,也在园艺市场中被用作保水物质。所述吸水聚合物颗粒还被称作超吸收剂(superabsorbent)。专著"Modern Superabsorbent Polymer Technology", F. L. Buchholz 禾口 Α. Τ. Graham, ffiley-VCH, 1998,71至103页中描述了吸水聚合物颗粒的生产。所述吸水聚合物颗粒的特性可通过例如所用交联剂的量来调整。随着交联剂的量增加,离心保持容量(centrifuge retention capacity, CRC)下降并且在21. Og/ cm2(AUL0. 3psi)压力下的吸收历经最大值。为了改善应用特性——例如尿布中溶胀凝胶床的渗透性(SFC)和49.2g/ cm2(AUL0. 7psi)压力下的吸收,吸水聚合物颗粒一般被表面后交联。这增加所述颗粒表面的交联度,使得49. 2g/cm2(AUL0. 7psi)压力下的吸收和离心保持容量(CRC)至少部分地减弱。该表面后交联可在水性凝胶相中进行。但是,优选地将经干燥研磨并且过筛的聚合物颗粒(基础聚合物)用表面后交联剂进行表面包被、热表面交联并且干燥。适于此目的交联剂是可与所述吸水聚合物颗粒的至少两个羧酸酯基团形成共价键的化合物。EP 1 422 257A1描述了通过磁性分离装置从包含吸水聚合物颗粒的产品物质流中除去杂质的方法。本专利技术的一个目的是提供改善的生产吸水聚合物颗粒——更具体而言是更少的产品损坏和对所述杂质的更高选择程度的分离——的方法。所述目的通过以下生产吸水聚合物颗粒的方法实现,所述方法是通过聚合单体溶液或悬浮液来实施,所述单体溶液或悬浮液包含a)至少一种带有酸性基团的可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)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,金属杂质通过磁性分离装置从包含吸水聚合物颗粒的产品物质流中除去,其中所述产品物质流的温度为35至90°C。所述产品物质流的温度优选地是40至80°C,更优选地是45至70°C,最优选为50 至 60°C。所述产品物质流中的所述吸水聚合物颗粒的含水量优选为1至20重量%, 更优选2至10重量%,最优选为2. 5至5重量%,通过EDANA推荐测试方法No. WSP 230.2-05〃 Moisture Content"来确定。本专利技术基于以下发现即吸水聚合物颗粒生产中磁性分离装置的使用导致由于额外的机械应力而引起的磨损增加。所述磁性分离经常是吸水聚合物颗粒生产中的最后加工步骤。因此该磨损的材料不会除去因此使产品性能恶化。所述吸水聚合物颗粒的机械稳定性可通过热处理以及还可通过确立最小含水量而被显著提高。相反地,过高温度减弱磁场。相反,应该避免过高的含水量和过高温度的结合,因为所述吸水聚合物颗粒的粘着性在这种情况下会增加。当所述吸水聚合物颗粒在较高温度——例如超过160°C的温度下热后处理(例如为了表面后交联)时,所述吸水聚合物材料具有很低的含水量。因此,在所述磁性分离装置上游增加所述吸水聚合物颗粒的含水量是有利的。含水量通常是通过在合适的混合装置中加入水或水性溶液来增加的。有利地使用具有高速混合工具的混合器,因为它们使所述吸水聚合物颗粒结块的倾向最小化。影响结块倾向的其他参数是所述吸水聚合物颗粒的温度和用于润湿的所述水性溶液的离子强度。 结块的倾向随着温度和离子强度的增加而降低。所述磁性分离装置的内表面具有优选至少60°,更优选至少90°,最优选至少 100°的相对于水的接触角。接触角是润湿性能的一个量度,根据DIN 53900测量。所述磁性分离装置的内表面是与所述产品物质流直接接触的表面。所述磁性分离装置的磁体有利地具有相对于水有合适接触角的聚合材料涂层或鞘。合适的鞘可以是例如所述磁体插入其中的聚合材料壳。合适的聚合材料是,例如,聚烯烃、聚酯、聚酰胺、氟化聚烯烃、环氧树脂和有机硅树脂。特别优选的聚合材料是氟化聚烯烃,如聚四氟乙烯。聚合材料的涂层或鞘不应太厚,以便不会太强烈地掩蔽所述磁体,但也不要太薄, 以确保具有足够的寿命。具有本专利技术的相对于水的接触角的内表面可防止产品在所述磁性分离装置中结块,特别是在所述吸水聚合物颗粒的含水量在所述磁性分离装置上游已得到提高时。使用的磁体通常具有至少0. 6T的磁通密度,更优选为至少0. 9T,最优选为至少 1. 1T。所述磁性分离装置的磁体通常直接存在于产品流管线上。所述产品流管线不受任何限制。合适的产品流管线是,例如管道,所述吸水聚合物颗粒在其中由空气或重力作用而被传送。所述产品流管线的直径优选地是5至50cm,更优选地是15至40cm,最优选为20 至 35cm。通过所述磁性分离装置的流动有利地是从上到下的。在本上下文中所述吸水聚合物颗粒可因为它们的自重而传送通过所述磁性分离装置。所述磁体的分离应被选择为对于所述产品流而言有足够的空隙,并且另一方面确保在所述空隙的中间有足够的磁场强度。在本专利技术的方法中,优选使用条形磁体。条形磁体的直径优选为5至30mm,更优选为5至20mm,最优选为5至10mm。所述条形磁体之间的空隙的宽度优选为5至30mm,更优选为8至25mm,最优选为10至20mm。有利地将多个磁体彼此相邻并以一定的偏移量彼此层叠布置。这增加所述磁性分离装置的分离率。所述条形磁体有利地处于不可磁化材料——例如不锈钢——壳中。沉积在所述壳上的金属材料可以很容易地通过拔出所述条形磁体而除去。这样的系统可例如以名称为 EASY CLEAN 除尘系统(S+S Separation and Sorting Technology GmbH, Schonberg, Germany)获得。所述磁性分离装置的面积装载量优选地是2至15g/cm2s,更优选为4至12g/cm2s, 最优选为6至8g/cm2s。所述面积装载量是以g计的在Is内通过Icm2与产品流方向成直角的截面积的产品质量。在面积装载量过低的情况下,金属杂质可能以层流通过所述磁体。在面积装载量过高的情况下,已经分离的金属杂质可能被从所述磁体上再次击下。此外,所述产品物质流还可包含气流,例如空气或工业级氮气。所述气流具有优选少于5g/kg,更优选少于4g/kg,最优选少于3g/kg的含水量。在本专利技术方法中还可有利地使用涡流探测器。涡流探测器适于检测铁素或非铁素金属杂质。这样的杂质可来自于例如与所述产品接触并且由铁素体钢或奥氏体钢制成的设备零件的磨损。与所述产品接触的设备零件的合适的材料是具有例如至少0. 08重量%的碳的奥氏体钢。所述奥氏体钢有利地除了包含铁、碳、铬、镍和任选地包含钼之外,还包含合金组分,优选铌或钛。优选的材料是根据DIN EN 10020的材料号为1. 45xx的材料,其中xx可以是0至 99之间的自然数。特别优选的材料是材料号为1. 4541和1. 4571的材料,特别是材料号为 1. 4541 的钢。涡流探测器产生交变磁场,所述交变磁场在金属中建立起与所述涡流探测器产生的磁场相反的磁场,该磁场显著地改变了原始交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.通过聚合单体溶液或悬浮液来生产吸水聚合物颗粒的方法,所述单体溶液或悬浮液包含:a)至少一种带有酸基团的并且可以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)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,金属杂质通过磁性分离装置从包含吸水聚合物颗粒的产品物质流中除去,其中所述产品物质流的温度为35至90℃。

【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:R·芬克
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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