• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Bereitgestellt wird ein Verfahren zur Größensortierung eines oberflächenvernetzten wasserabsorbierenden Harzes, wobei grobkörnige Partikel und feines Pulver entfernt werden. Größensortierte Harzpartikel werden erhalten durch Sortierung wasserabsorbierender Harzpartikel, um Aggregate und feines Pulver in den Partikeln zu entfernen, die erhaltenenen Aggregate zu zerkleinern und die Zerkleinerungsprodukte zu sortieren, um in den Produkten enthaltende grobkörnige Partikel und feines Pulver zu entfernen.
    公开号:DE102004026500A1
    申请号:DE200410026500
    申请日:2004-05-27
    公开日:2005-02-03
    发明作者:Yorimichi Himeji Dairoku；Koji Miyake；Kozo Kakogawa Nogi
    申请人:Nippon Shokubai Co Ltd；
    IPC主号:C08J3-12
    专利说明:
    [0001] DieseErfindung betrifft ein Verfahren zur Größensortierung von wasserabsorbierendenHarzpartikeln, die eine vernetzte Oberflächenschicht besitzen, und insbesondereein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Harzes,das verarmt ist an feinem Pulver und grobkörnigen Partikeln.
    [0002] WasserabsorbierendesHarz besitzt eine charakteristische Eigenschaft der Absorption eines großen VolumensWasser und wird als Material zur Herstellung sanitärer Artikel,wie Wegwerfwindeln, Damenbinden und Inkontinenzpolstern, für Wasserrückhaltemittelfür Erdreichund fürAbtropftücherfür Nahrungsmittelverwendet. Insbesondere zur Verwendung als Sanitärartikel wie Wegwerfwindelnwird, vorzugsweise um die Dicke zu reduzieren, ein wasserabsorbierendesHarz gesucht, das eine hohe Absorptionskapazität unter Druck offenbart.
    [0003] Wennein solch wasserabsorbierendes Harz mit einer Partikelgröße oberhalb850 μm für eine Wegwerfwindelverwendet wird, zeigt es ein plumpes Anfühlungsvermögen und verschlechtert dieSinnesempfindung auf der Haut des Verwenders. Dem Harz werden grobkörnige Partikeldurch Sortierung entzogen, bevor es zu dem Produkt verarbeitet wird.Weiterhin wird im allgemeinen fürzulässigerachtet, dass das wasserabsorbierende Harz einen geringen Gehaltan Partikeln von nicht mehr als 150 μm besitzt. Das feine Pulververmindert die Möglichkeit,dass Flüssigkeitin die Produkte dringt und bewirkt eine Leckage der Flüssigkeitbei der Verwendung der Produkte.
    [0004] AlsMittel zum Erhalt eines wasserabsorbierenden Harzes mit einem geringenGehalt an feinem Pulver ist das Verfahren bekannt, dass ein wasserabsorbierendesHarz vor der Oberflächenvernetzung sortiertund das feine Pulver im Vorfeld entfernt wird. Dieses Verfahrenbeinhaltet die Entfernung von feinem Pulver von nicht größer als150 μm durchSortierung, Mischung des Restes mit einem Oberflächenvernetzungsmittel und danachdessen Erhitzen, wodurch man ein wasserabsorbierendes Harz mit einer vernetztenOberflächenschichterhält.Trotz der vorangehenden Entfernung des feinen Pulvers enthält das Endproduktimmer noch feines Pulver.
    [0005] AlsMittel zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Harzes mit einemgeringen Gehalt an feinem Pulver und überragender Absorptionskapazität unterDruck ist ein Verfahren bekannt, das den Schritt der gemeinsamenZugabe eines getrockneten Pulvers von wasserabsorbierendem Harzund Vernetzungsmittel umfasst, und einen Schritt der Pulverisierungder resultierenden Mischung währendder Vernetzung der Oberflächenregionder Partikel, wobei grobkörnigePartikel von wasserabsorbierendem Harz in der Größenordnung von 600-1000 μm verwendetwerden (JP-A-1999-302391). Mit diesem Verfahren erhält man mutmaßlich einAbsorbens, das einen geringen Gehalt an feinem Pulver besitzt und einehohe Absorptionskapazitätunter Druck zeigt und eine zufriedenstellende Eignung zur Führung vonFlüssigkeitunter Druck, indem man ein wasserabsorbierendes Harz mit großem Partikeldurchmesserstatt ein wasserabsorbierendes Harz mit einem kleinen Partikeldurchmesserverwendet, welches der Bildung einer Anhäufung geschwollenen Gels unterliegt,und man die Oberflächenregiondes Harzes vernetzt, währendman mindestens einen Teil der Harzpartikel pulverisiert. Mischvorrichtungen,die zur Bewirkung der Oberflächenvernetzungund der Pulverisierung brauchbar sind, umfassen zum Beispiel eine zylindrischeMischvorrichtung, eine doppelwandige konische Mischvorrichtung,eine V-förmigeMischvorrichtung, eine Mischvorrichtung vom Bandtyp, einen Fleischwolfund eine rotierende Mischvorrichtung.
    [0006] Einbekanntes Verfahren bewirkt die Vernetzung der Oberfläche eineswasserabsorbierenden Harzes durch Verwendung einer horizontalenRühr- undTrockenvorrichtung, einer rotierenden Trockenvorrichtung, einerSchreibentrockenvorrichtung, einer Wirbelbetttrockenvorrichtung,einer Belüftungstrocknungsvorrichtungoder einer Infrarotstrahl-Trocknungsvorrichtung,bei einer Temperatur im Bereich von 90-250°C (JP-A- 1992-214734). Als Mittel zur Durchführung einerOberflächenvernetzungvom kovalenten Bindungstyp an einem getrocknetem, fein pulverisierten,hydratisierten Polymer ist ein Verfahren beschrieben, bei dem maneine wässrigeLösung, dieein Oberflächenvernetzungsmittelenthält,in eine Mischvorrichtung vom Lödige-Typeinspritzt und sie übereine Zeitdauer von 5-10 Minuten mischt, anschließend die resultierende Mischungerhitzt und abkühlt,um ein Produkt zu erhalten (Beispiel 7, JP-A-2002-527547). In diesemBeispiel wurde jedoch ein Aggregat gebildet, da das Produkt aufeinen Partikelgrößentransportvon 120-850 μmsortiert wurde.
    [0007] Einweiteres bekanntes Verfahren umfasst die Herstellung eines internvernetzten Polymers mit Partikelgrößen, eingestellt durch Screening,im Bereich von 150-850 μm, die Zugabedieses Polymers zu einem Oberflächenvernetzungsmittelund das Erhitzen der resultierenden Mischung durch einen Schaufelradmischer,um die Oberflächenvernetzung zubewirken (offizielle Mitteilung der internationalen ungeprüften PatentpublikationJP-2002-515079). Für diesesBeispiel wurde die Siebung eines Produkts bei 850 μm ausgeführt undinfolgedessen wurde ein Aggregat gebildet.
    [0008] DieherkömmlichenVerfahren zur Herstellung der wasserabsorbierenden Harze waren diese, auchwenn ein Zerkleinerungsschritt und ein Sortierungsschritt vor derOberflächenvernetzungeingefügtwurden, das erhaltene oberflächenvernetzte wasserabsorbierendeHarz grobkörnigePartikel enthielt und dass, wenn dem Harz grobkörnige Partikel durch Sortierungentzogen wurden, die abgetrennten grobkörnigen Partikel als unbrauchbarweggeworfen wurden. Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet,ein Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Harzesbereitzustellen, dass frei ist von feinem Pulver und grobkörnigen Partikeln,wobei die Bildung von feinem Pulver durch Zerkleinerung gering gehaltenwird.
    [0009] Daswasserabsorbierende Harz wird hergestellt durch die Schritte desZerkleinerns, Trocknens, Pulverisierens, Sortierens und der Oberflächenvernetzungeines hydratisierten Polymers. Die Pulverisierung des wasserabsorbierendenHarzes vor der Oberflächenvernetzungwird durchgeführtmit einer Rüttelmühle, einemRollengranulator (Abs.0174, JP-A-1997-235378), einem Gelenkpulverisator,einer Walzenmühle(Abs.0069, offizielle Mitteilung der internationalen nicht geprüften Patentpublikation JP-2002-527547),einem Hochgeschwindigkeitsdrehpulverisator (Stiftmühle, Hammermühle, Schraubenmühle oderWalzenmühle)(Abs.0036, JP-A-1994-41319) oder einem zylindrischen Mixer (Abs.0008,JP-A-1993-202199), d.h. einer Vorrichtung, die geeignet ist zurPulverisierung eines getrockneten, wasserabsorbierenden Harzes.
    [0010] Derhiesige Erfinder hat jedoch gefunden, dass sogar, wenn das zuvorsortierte wasserabsorbierende Harz einer Behandlung zur Oberflächenvernetzungunterzogen wird, die zur OberflächenvernetzungdurchgeführteWärmebehandlungbewirkt, dass die einzelnen Partikel des wasserabsorbierenden Harzesein Aggregat bilden, dass dieses Aggregat feines Pulver bildet,wenn es zerkleinert wird und dass das Produkt infolgedessen grobkörnige Partikel undfeines Pulver enthält.Indessen wurden die grobkörnigenPartikel gänzlichals unbrauchbar verworfen, im Glauben, dass die grobkörnigen Partikel, wennsie zerkleinert sind, eine verminderte Oberfläche besitzen und die Absorptionskapazität unter Druckvermindern. Auch bezüglichdieses Punkts hat der Erfinder gefunden, dass die Auswahl einesVerfahrens zum Zerkleinern eine extreme Verminderung in der Mengedes zu bildenden feinen Pulvers ermöglicht und der Verschlechterungder Absorptionseigenschaften des hergestellten wasserabsorbierenden Harzesvorbeugt. Die aufgrund dieses Wissens vollendete Erfindung stelltein sehr nützlichesVerfahren in der Hinsicht zur Verfügung, dass es die wirksame Wiedergewinnungund Verwendung grobkörniger Partikelermöglicht,die Ausbeute erhöhtund den Verlust durch die Entsorgung nutzlosen Reststoffs vermindert.
    [0011] Gemäß dieserErfindung wird durch Größensortierungdas wasserabsorbierende Harz hergestellt, das eine vernetzte Oberflächenschichtbesitzt und überragendeAbsorptionseigenschaften besitzt.
    [0012] Gemäß dieserErfindung kann die Möglichkeitder Umwandlung eines Aggregats durch Zerkleinern in feines Pulverunterdrücktwerden, weil das Zerkleinern unter moderaten Bedingungen durchgeführt wird.
    [0013] Dadas wasserabsorbierende Harz dieser Erfindung von feinem Pulverfrei ist, unterliegt das hergestellte wasserabsorbierende Harz keinerTrennung und die Wegwerfwindel, welche es verwendet, leidet nichtunter einer sehr großenQualitätsstreuung.Das wasserabsorbierende Harz ist aus dem Gesichtspunkt der Laborsicherheitvorteilhaft, da es das Auftreten von Störungen bei der Herstellungvon Wegwerfwindeln, welche das Harz verwenden, verhindern kann.
    [0014] DieAbbildung ist ein Querschnitt, der ein Beispiel einer Zerkleinerungsvorrichtungvom Messerschneidetyp illustriert, welche in dem erfindungsgemäßen Verfahrenbevorzugt verwendet werden kann. Dieses Beispiel beschreibt einVerfahren, welches das Zerkleinern des wasserabsorbierenden Harzesnach Abkühlungund die anschließendeSortierung des Zerkleinerungsproduktes umfasst.
    [0015] Dererste Aspekt dieser Erfindung ist gerichtet auf ein Verfahren zurGrößensortierungeines wasserabsorbierenden Harzes, umfassend, bei Partikeln vonwasserabsorbierendem Harz mit einer vernetzten Oberflächenschicht,die hergestellt ist durch Vernetzung auf einer Oberfläche eineswasserabsorbierenden Harzvorläufers,welcher erhalten ist durch Polymerisation mindestens einer Acrylsäure undeines Salzes davon und eine interne vernetzte Struktur in dem Vorläufer besitzt, a) einen Schritt des Erhalts größensortierterwasserabsorbierender Harzpartikel durch Entfernung von Aggregatenund feinem Pulver von den wasserabsorbierenden Harzpartikeln durchihre Sortierung, und b) einen Schritt der Kombination der größensortierten, wasserabsorbierendenHarzpartikel aus Schritt a) mit wasserabsorbierenden Harzpartikeln,die hergestellt werden durch Entfernung von nicht zerkleinertengrobkörnigenPartikeln und feinem Pulver durch Sortierung, nach Zerkleinerung derin Schritt a) entfernten Aggregate.
    [0016] Wennder wasserabsorbierende Harzvorläuferder Oberflächenvernetzungunterworfen wird, werden primärePartikel aus wasserabsorbierendem Harz, die eine vernetzte Oberflächenschichtbesitzen, und Aggregate, die aus der Ansammlung einer Vielzahl vonPrimärpartikelnresultieren, gebildet. Wenn die Oberflächenvernetzung in einem gerührten Zustand,wie nachfolgend beschrieben, durchgeführt wird, wird die Oberfläche deswasserabsorbierenden Harzvorläufersmechanischem Abrieb ausgesetzt und die Bildung feinen Pulvers bewirkt.Diese Erfindung beinhaltet die Trennung der inhärent enthaltenden Aggregateund des feinen Pulvers, das während derOberflächenvernetzunggebildet wird, die Entfernung der grobkörnigen Partikel (Aggregate)und des feinen Pulvers durch Größensortierung,wodurch man größensortiertewasserabsorbierende Harzpartikel erhält, und das Zerkleinern dernicht zerkleinerten grobkörnigenPartikel (Aggregate) und die erneute Sortierung, um größensortiertewasserabsorbierende Harzpartikel herzustellen, die einen zur Verwendungoptimalen durchschnittlichen Partikeldurchmesser besitzen. Der Begriff "größensortiertewasserabsorbierende Harzpartikel",wie in dieser Erfindung verwendet, bedeutet wasserabsorbierendes Harz,das zusammengesetzt ist aus größensortierten Partikelnmit dem gewünschtenPartikeldurchmesser und der Begriff "wasserabsorbierendes Harz" bedeutet eine Mischungaus größensortiertenwasserabsorbierenden Harzpartikeln, grobkörnigen Partikeln (Aggregaten)und/oder feinem Pulver. Die Entfernung der grobkörnigen Partikel (Aggregate)und/oder des feinen Pulvers aus dem wasserabsorbierenden Harz resultiertdaher möglicherweisein der Bildung der größensortiertenwasserabsorbierenden Harzpartikel.
    [0017] DieErfindung wird nun nachfolgend detailliert beschrieben.
    [0018] DasVerfahren der Größensortierunggemäß dieserErfindung besteht darin, Partikel eines wasserabsorbierenden Harzes,das durch eine Oberflächen-Vernetzungsbehandlungerhalten wird, zu sortieren. Das Verfahren dieser Sortierung selbstkann ausgeführtwerden durch Verwendung eines jeglichen der bekannten Größensortierungssvorrichtungen.Die fürdie Sortierung verwendbaren Vorrichtungen umfassen z.B. eine Verriegelungsvorrichtungzur Abtrennung von Partikeln mit einer Siebmasche in feine Partikel,die die Masche passieren und grobkörnige Partikel, die durch dieMasche gestoppt werden, einer Gravitationssortierungsvorrichtungzur Sortierung von Partikeln in grobkörnige Partikel und feines Pulveraufgrund der Differenz zwischen der Fallgeschwindigkeit und einerAufstiegsgeschwindigkeit, bewirkt durch einen horizontalen Flussoder einen aufsteigenden Fluss, eine Zentrifugalsortierungsvorrichtungmittels Sedimentation von Partikeln im Gebiet von Zentrifugalkraftund eine Trägheitssortierungsvorrichtungzur Sortierung von Partikeln durch plötzliche Änderung der Richtung einesLuftstroms, der die Partikel enthält, wodurch Partikel großer Trägheit ausder Fließlinieausgetrieben werden.
    [0019] Derfür dieSortierung verwendete Partikeldurchmesser kann genau ausgewählt werden,um zu dem Zweck zu passen, fürwelchen das absorbierte Harz verwendet wird. Wenn das wasserabsorbierendeHarz fürHygieneprodukte wie Wegwerfwindeln und Sanitärartikel verwendet wird, beträgt die Untergrenzedes Partikeldurchmessers 100 μmund vorzugsweise 150 μm.Wenn der Partikeldurchmesser 100 μmunterschreitet, wird die Unterschreitung möglicherweise in einer Verschlechterungder Fähigkeit derWindel resultieren, Flüssigkeitaufzunehmen, und in einer Hervorrufung von Stau in der Produktionslinie derWindeln. Übrigensist es, zum Zweck der Abtrennung von feinen Partikeln mit einemPartikeldurchmesser von nicht mehr als 150 μm, zulässig, ein Sieb mit einer Maschengröße im Bereichvon 150-200 μm zuverwenden, unter Berücksichtungder Effizienz der Sortierung. Die Obergrenze des Partikeldurchmessersist allgemein bevorzugt 850 μm.Wenn der Partikeldurchmesser 850 μm überschreitet,wird der Überschusseventuell den Sinneseindruck bei der Verwendung verschlechtern.
    [0020] DieseErfindung besitzt ein charakteristisches Merkmal dahingehend, dassAggregate, die durch wasserabsorbierende Harzpartikel mitgerissen werden,zerkleinert werden, nachdem die Aggregate von den wasserabsorbierendenHarzpartikeln durch Sortierung getrennt wurden. Das wasserabsorbierendeHarz, das eine vernetzte Oberflächenschichtbesitzt, wurde bisher nie zermahlen, im Glauben, dass das Zerkleinerneine physikalische Belastung ausübt, dieauf dem wasserabsorbierenden Harz aufliegt, und seine Absorptionseigenschaftverschlechtert. Diese Erfindung hat, infolge einer Studie, die aufdie Aufklärungdes Ursprungs von Aggregaten und die Entwicklung eines Verfahrenszum Zerkleinern abzielte, die Tatsache aufgedeckt, dass die Verschlechterungder Absorptionseigenschaften durch Ausführung der Zerkleinerung unterBedingungen, die den Zerfall der Aggregate in Primärpartikelermöglichen, unterdrückt werdenkann. Als Mittel zur Bewirkung dieses Zerkleinerns ist es empfehlenswert,eine Zerkleinerungsvorrichtung vom Messerschneidetyp anzuwenden,die angepasst ist, ein gegebenes Objekt durch spontanen Fall vonoben zuzuführenund das Objekt mit einem rotierenden Messer während seines Falls zu zerkleinern.Zerkleinerungsvorrichtungen, wie ein Rotationszerkleinerer mit Brechrollen undeine Flash-Mühlewerden bevorzugt verwendet. Die Bedingungen, welche Aggregate inPrimärpartikelzerkleinern können,sind erfülltdurch richtige Einstellung der Menge zuzuführender Aggregate, und derRotationsgeschwindigkeit des Messerschneiders.
    [0021] DasProdukt der Zerkleinerung enthältunzerkleinerte grobkörnigePartikel und feines Pulver, so dass es weiterhin auf die gleicheWeise wie bei der Sortierung des oben erwähnten wasserabsorbierendenHarzes behandelt wird, um grobkörnigePartikel und feines Pulver abzuscheiden, und die grobkörnigen Partikelwerden auf die selbe Weise behandelt, wie bei der Zerkleinerungder oben erwähntenAggregate, um grobkörnigePartikel und feines Pulver in den Zerkleinerungsprodukten wiederumauszuschließen.Wenn dieser Schritt der Größensortierungdurch eine Serie der Sortierung, Zerkleinerung und erneuter Sortierungdes wasserabsorbierenden Harzes und/oder der Aggregate durchgeführt wird,kann die Sortierung der zuvor erwähnten Aggregate gleichzeitigmit der Sortierung des oben erwähntenwasserabsorbierenden Harzes ausgeführt werden. Eine bevorzugteArt und Weise der Zerkleinerung der zuvor erwähnten Aggregate durch Verwendungeiner Zerkleinerungsvorrichtung vom Messerschneidetyp ist in derAbbildung dargestellt.
    [0022] DieZerkleinerungsvorrichtung vom Messerschneidetyp umfasst eine Antriebseinheit 10,eine Trommel 20, eine Rohmaterial-Zuführöffnung 30, ein Drahtsieb 40,eine Entladungsöffnungfür daswasserabsorbierende Harz 50, einen rotierenden Schaft 70,der innerhalb der Trommel 20 durch die Antriebseinheit 10 rotiertwird, und einen Messerschneider 60, der mit dem rotierendenSchaft 70 verbunden ist. Die Wärmebehandlungseinheit 100 inder Abbildung verweist auf eine Vorrichtung zur Durchführung einer Oberflächen-Vernetzungsbehandlungan einem wasserabsorbierenden Harzvorläufer und der Bildung einervernetzten Oberflächenschichtin dem Vorläufer, unddie Kühleinheit 200 verweistauf eine Vorrichtung zur Abkühlungdes wasserabsorbierenden Harzes, das die vernetzte Oberflächenschichtbesitzt. Das wasserabsorbierende Harz wird sortiert, um die Aggregateund das feine Pulver in dem wasserabsorbierenden Harz auszuschließen unddie erhaltenen Aggregate werden der Zerkleinerungsbehandlung unterzogen.
    [0023] Dieder Rohmaterial-Zuführöffnung 30 zugeführten Aggregatefallen spontan in Richtung der Entladungsöffnung 50 und kontaktierenwährenddes Falls den Messerschneider 60, der in Erwiderung auf dieRotation der Antriebseinheit 10 rotiert wird, und sie werdendadurch der Zerkleinerung unterworfen. Das Zerkleinerungsproduktkann durch die Zentrifugalkraft, die durch den Messerschneider 60 während derZerkleinerung ausgeübtwird, durch das Drahtsieb 40 in zylindrischer Form geführt werden,dann aufgrund ihres eigenen Gewichts in Richtung der Entladungsöffnung 50 bewegtwerden und schließlich entladenwerden. Anschließendwerden die Zerkleinerungsprodukte durch die Sortierungsvorrichtung 300 inder Abbildung sortiert.
    [0024] DasDrahtsieb 40 ist in der Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet,um zu vermeiden, dass sich die nicht zerkleinerten Aggregate aufdie Produktseite bewegen. Es kann eine Maschengröße besitzen, die genau ausgewählt ist,um auf die abgezielte Partikelgröße zu passen.Der an dem Drahtsieb 40 festgehaltene Rest kann erneutin die Zerkleinerungsvorrichtung eingeführt und zerkleinert werden.
    [0025] In Übereinstimmungmit der Zerkleinerungsvorrichtung vom Messerschneidetyp wird daswasserabsorbierende Harz durch die Interaktion zwischen der Anziehungskraft,die zum vertikalen Fall des wasserabsorbierenden Harzes führt, undder Drehkraft, welche durch den Messerschneider 60 erzeugtwird, zerkleinert. Die Zerkleinerungseffizienz ist variabel mitder Stärkedes zu zerkleinernden Objekts und der einbezogenen Scherkraft. Esist ratsam, solche Bedingungen zu wählen, dass die Zerkleinerung dieBildung von sehr viel feinem Pulver oder das übermäßige Zerbrechen der vernetztenOberflächenschichtdes Harzes verhindert, dass die Zerkleinerung in kurzer Zeit beendetwird und ein kontinuierlicher Betrieb begründet wird.
    [0026] Diefür dieseErfindung verwendete Zerkleinerungsvorrichtung kann ein vertikalerTyp oder ein horizontaler Typ sein, was auch immer zu dem Zweck besserpasst.
    [0027] DieZerkleinerungsprodukte werden vom Rotationsschaft 70 durchdie Zentrifugalkraft, die ihren Ursprung in der Rotation des Messerschneidershat, in Richtung des Drahtsiebs 40 verteilt und dann durch diein dem Drahtnetz 40 gebildeten durchgehenden Löcher geleitet.Die Rührgeschwindigkeit,die eine genügendeZentrifugalkraft fürdie Fragmente mit einer Partikelgröße, welche das Drahtnetz 40 passierensoll, sicherstellt, die Aggregate in Primärpartikel zerkleinert und dieBildung feinen Pulvers durch übermässige Zerkleinerungvermeidet, fälltin dem Bereich von 100-1000 rpm, insbesondere 300-700 rpm. Wenndie Rührgeschwindigkeitunterhalb 100 rpm fällt,wird dies die Zerkleinerung verhindern, die ungenügend durchgeführt wird.Wenn sie 1000 rpm überschreitet,wird dies in der Bildung feinen Pulvers in einer übermäßig großen Mengeresultieren. Die Zerkleinerungsprodukte werden von der Zerkleinerungsvorrichtungin die Sortierungseinheit überführt undder Sortierungsbehandlung unterzogen, um grobkörnige Partikel und feines Pulverzu entfernen.
    [0028] Weiterhinkann man mit dieser Erfindung ebenso größensortierte wasserabsorbierendeHarzpartikel herstellen, wobei die Erfindung umfasst, bei Partikelnvon wasserabsorbierendem Harz mit einer vernetzten Oberflächenschicht,die hergestellt ist durch Vernetzung auf einer Oberfläche eineswasserabsorbierenden Harzvorläufers,welcher erhalten ist durch Polymerisation mindestens einer Acrylsäure undeines Salzes davon und eine interne vernetzte Struktur in dem Vorläufer besitzt, a) einen Schritt des Erhalts größensortierterwasserabsorbierender Harzpartikel, durch Zerkleinerung der wasserabsorbierendenHarzpartikel, anschließendeEntfernung von nicht zerkleinerten grobkörnigen Partikeln und feinemPulver durch ihre Sortierung und b) einen Schritt der Kombination der größensortierten wasserabsorbierendenHarzpartikel aus Schritt a) mit wasserabsorbierenden Harzpartikeln,die hergestellt werden durch Zerkleinerung der grobkörnigen Partikelaus Schritt a) und anschließendeEntfernung von nicht zerkleinerten grobkörnigen Partikeln und feinemPulver durch Sortierung.
    [0029] DiesesVerfahren bildet den zweiten Aspekt dieser Erfindung. Der Unterschieddes zweiten Aspekts gegenüberdem ersten Aspekt liegt in dem Punkt, dass die aus der Oberflächen-Vernetzungsbehandlunghervorgehenden Aggregate sortiert werden, nachdem sie eine Zerkleinerungsbehandlung durchlaufenhaben. Wenn die Zerkleinerungsvorrichtung vom Messerschneidetypwie in der Abbildung dargestellt verwendet wird, liegt der Unterschiedin dem Punkt, dass das wasserabsorbierende Harz anstatt der obenerwähntenAggregate in die Rohmaterial-Zufuhröffnung 30 eingeführt wird.Die Zerkleinerungsprodukte werden anschließend sortiert, um nicht zerkleinertegrobkörnigePartikel (Aggregate) und feines Pulver zu entfernen und größensortierte wasserabsorbierendeHarzpartikel zu erhalten. Währenddessenwerden die grobkörnigenPartikel zerkleinert und wiederum sortiert und anschließend mit dengrößensortiertenwasserabsorbierenden Harzpartikeln zusammengebracht. Es ist bevorzugt,dass die entfernten grobkörnigenPartikel zerkleinert werden mit dem wasserabsorbierenden Harz, dasdurch Oberflächenvernetzungbehandelt wurde, und anschließendsortiert werden. Währendder Sortierung des wasserabsorbierenden Harzes im Anschluss an dieerfindungsgemäße Zerkleinerungkönnendie grobkörnigenPartikel und das feine Pulver gleichzeitig entfernt werden oderdie grobkörnigenPartikel könnenallein entfernt werden und das verbleibende wasserabsorbierendeHarz kann pneumatisch weitergeleitet werden und anschließend unterVerwendung eines Shift oder Zyklons sortiert werden, um das feinePulver zu entfernen, bevor es in den Lagerbehälter eingeführt wird.
    [0030] Dasheißt,der Gegenstand der Zerkleinerung kann das wasserabsorbierende Harzmit einer vernetzten Oberflächenschichtsein, die Aggregate des wasserabsorbierenden Harzes oder die grobkörnigen Partikel,die durch Zerkleinerung und Sortierung der zuvor erwähnten Aggregateerhalten werden, was immer den Anlass am besten trifft. Durch mindestenseinmalige Durchführungder Sortierungsbehandlung der Zerkleinerungsprodukte des wasserabsorbierendenHarzes oder der Aggregate vor oder nach der Zerkleinerung wird esermöglicht,das wasserabsorbierende Harz zu erhalten, das einen optimalen Partikeldurchmesserinfolge der Größensortierungbesitzt. Bezüglichder Tatsache, dass die Zerkleinerung durch Verwendung der Zerkleinerungsvorrichtungvom Messerschneidetyp sich als günstig erwiesenhat, kann diese Erfindung eigentlich bezeichnet werden als ein Verfahrender Größensortierungeines wasserabsorbierenden Harzes, umfassend: die Zerkleinerungin einer Zerkleinerungsvorrichtung vom Messerschneidetyp eines Aggregats, daserzeugt ist durch zusammenhaftende Partikel des wasserabsorbierendenHarzes mit einer vernetzten Oberflächenschicht, welche hergestelltist durch die Vernetzung auf der Oberfläche des wasserabsorbierendenHarzvorläufers,der erhalten ist durch Polymerisation mindestens einer Acrylsäure undeines Salzes davon und eine interne vernetzte Struktur in dem Vorläufer besitzt.Auf jeden Fall wird es durch die Durchführung eines Zerkleinerungsschrittsdes wasserabsorbierenden Harzes ermöglicht, die im Schritt derOberflächenbehandlunggeformten Aggregate in Partikel zu zerkleinern, die einen zur Verwendunggeeigneten Durchmesser besitzen. Anschließend wird es durch Ausführung desSortierungsschrittes ermöglicht,grobkörnigePartikel und feines Pulver zu entfernen. Darüber hinaus wird es durch Einstellungder optimalen Bedingungen fürdie Zerkleinerung der Aggregate in Primärpartikel beim Zerkleinerungsschrittermöglicht,die Verschlechterung der Absorptionseigenschaften des wasserabsorbierendenHarzes zu verhindern, die Bildung feinen Pulvers auszuschließen undden mit der Beseitigung von nutzlosem Überrest verbundenen Verlust zuvermindern.
    [0031] Für die Sortierungdes wasserabsorbierenden Harzes, die Sortierung der Zerkleinerungsprodukteder oben erwähntenAggregate und die Sortierung der durch die Zerkleinerung der Zerkleinerungsprodukteerhaltenen Fragmente, kann die obere Grenze und die untere Grenzeder durch die Zerkleinerung erhaltenen Partikeldurchmesser geändert werden,um die Zerkleinerungsobjekte anzupassen. Das feine Pulver, das einenPartikeldurchmesser von nicht größer als150 μm besitzt,kann als Wasser-stoppendes Mittel für Kabel verwendet werden. Eskann wiederverwendet werden durch Mischung mit einer Monomerlösung odereinem Polymergel.
    [0032] DurchSortierung eines wasserabsorbierenden Harzes gemäß den zuvor beschriebenen Verfahrenwird es ermöglicht,dem hergestellten wasserabsorbierenden Harz eine hohe Absorptionskapazität unterDruck zu verleihen und die Herstellung des wasserabsorbierendenHarzes zu erlauben, das frei ist von grobkörnigen Partikeln und feinemPulver. Diesbezüglichist der dritte Aspekt dieser Erfindung auf ein Verfahren gerichtetzur Herstellung eines wasserabsorbierenden Harzes, welches die zuvorerwähntenVerfahren der gleichförmigenGranulation umfasst.
    [0033] DasVerfahren der Größensortierungund das Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierenden Harzesgemäß dieserErfindung wird nun nachfolgend im Detail beschrieben.
    [0034] Dashydratisierte Polymer, das in der Erfindung einer Oberflächenvernetzungsbehandlungunterzogen wird, ist ein Carbonsäuregruppenenthaltendeshydratisiertes Polymer, das z.B. durch Polymerisation eines hydrophilen,ungesättigtenMonomers erhalten wird, wie z.B. Acrylsäure und/oder einem Salz davonals Hauptkomponenten davon. Jegliches bekannte Polymer, das einhydrophiles vernetztes Polymer bilden kann, welches leicht schwillt,aber in Wasser unlöslichist, ist als das hydratisierte Polymer verwendbar.
    [0035] Dashydrophile vernetzte Polymer besitzt in den vernetzten Polymer vorzugsweiseeinen Anteil an Säuregruppenim Bereich von 30 Mol%-100 Mol%, vorzugsweise 50 Mol%-90 Mol% undinsbesondere bevorzugt 60 Mol%–80Mol%, welche neutralisiert sind mit zum Beispiel einem Alkalimetallsalz, einemAmmoniumsalz oder einem Aminsalz. Diese Neutralisation der Säuregruppekann vorangehend währenddes Schritts der Herstellung eines hydrophilen ungesättigtenMonomers vor der Herstellung eines hydratisierten Polymers durchgeführt werden unddie Polymerisationsreaktion kann anschließend gestartet werden. DieNeutralisation der Säuregruppedes vernetzten Polymers kann ebenso während des Ablaufs der Polymerisationdurchgeführtwerden oder nach Vervollständigungder Polymerisation oder bei beiden erwähnten Gelegenheiten. Das zuvorerwähntehydrophile ungesättigteMonomer kann, falls notwendig, ein von Acrylsäure oder Salzen davon verschiedenesungesättigtesMonomer enthalten. Als hydrophiles ungesättigtes Monomer oder anderes Monomersind zum Beispiele die konkreten, in Abs. "0040" inJP-A-2002-212204 aufgezähltenBeispiele verfügbar.Wenn ein solch ein anderes Monomer verwendet wird, beträgt die Mengedes zu verwendeten anderen Monomers geeigneterweise nicht mehr als 30Mol%, mehr bevorzugt nicht mehr als 10 Mol%, bezogen auf die Gesamtmengedes hydrophilen ungesättigtenMonomers.
    [0036] Daszuvor erwähntehydrophile vernetzte Polymer besitzt vorzugsweise eine darin eingelagertevernetzte Struktur, durch Verwendung eines internen Vernetzungsmittels.Das zuvor erwähnteinterne Vernetzungsmittel ist nicht notwendigerweise speziell beschränkt, esist lediglich erforderlich, dass es eine Verbindung ist, die inihrer molekularen Einheit eine Vielzahl reaktiver Gruppen enthält, diemit einer polymerisierbaren ungesättigten Gruppe und/oder einer Carboxylgruppereagieren können.Das interne Vernetzungsmittel muss nur eine Verbindung sein, diein ihrer molekularen Einheit eine Vielzahl Substituenten besitzt,die mit dem hydrophilen ungesättigtenMonomer copolymerisieren könnenund/oder mit einer Carboxylgruppe reagieren können. Das hydrophile ungesättigte Monomerkann gebildet sein aus einer Verbindung vom selbst vernetzendenTyp, die ohne Verwendung eines internen Vernetzungsmittels eine vernetzteStruktur bildet.
    [0037] Alsinternes Vernetzungsmittel sind die auf Seite 4 von JP-A-1998-182750aufgezähltenVernetzungsmittel verfügbar.Diese internen Vernetzungsmittel können entweder einzeln oderin Form einer Kombination von zwei oder mehr Mitgliedern verwendetwerden. Durch Verwendung des internen Vernetzungsmittels, das eineVielzahl polymerisierbarer ungesättigterGruppen in der molekularen Einheit besitzt, unter weiteren internenVernetzungsmitteln wie zuvor erwähnt,wird es ermöglicht,die Absorptionseigenschaften des hergestellten wasserabsorbierendenHarzes weiter zu erhöhen.Folglich kann die Menge des internen Vernetzungsmittels genau ausgewählt werden,um die Eigenschaften des angestrebten wasserabsorbierenden Harzesanzupassen. Wenn ein hydratisiertes Polymer durch Polymerisationeines hydrophilen ungesättigtenMonomers hergestellt wird, könnendem Reaktionssystem hydrophile Polymere, wie Stärke, ein Stärkederivat, Cellulose, einCellulosederivat, Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure (Salze) und eine vernetztePolyacrylsäure (Salze),Kettenübertragungsmittel,wie Phosphor(I)säure(Salze) und wasserlöslicheund wasserdispersible Tenside zugegeben werden.
    [0038] DasVerfahren zur Polymerisation einer Monomerlösung, die ein hydrophiles ungesättigtesMonomer enthält,ist nicht speziell beschränkt.Verschiedene bekannte Verfahren, wie z.B. die Polymerisation inwässrigerLösung,die Reverse-Phase-Suspensionspolymerisation, die Massepolymerisationund die Fällungspolymerisationsind brauchbar. Derartige Reaktionsbedingungen, wie die Rektionstemperatur unddie Reaktionszeit sind nicht speziell beschränkt, können aber genau ausgewählt werden,um zu der Zusammensetzung der Monomerkomponenten zu passen. Beider Polymerisation eines hydrophilen ungesättigten Monomers können daherjegliche der bekannten Polymerisationsinitiatoren verwendet werden.Die in Abs. "0054" der JP-A-2002-212204 aufgezählten Polymerisationsinitiatorenkönnenz.B. entweder einzeln oder in Form einer Kombination von zwei odermehr Mitgliedern verwendet werden. Die Menge des zu verwendetenPolymerisationsinitiators kann auch genau gewählt werden, um zur Polymerisationstemperaturetc. zu passen.
    [0039] DieForm des durch die Polymerisation erhaltenen hydratisierten Polymersvariiert mit der Art des verwendeten Polymerisationsverfahrens.Es kann vorliegen in Form von Partikeln, Bahnen, Platten und tonartig.
    [0040] Daserhaltene hydratisierte Polymer wird in kleine Partikel zerkleinert,wobei der bevorzugte Wassergehalt des Polymers zur Zerkleinerung20-80 Gew.%, mehr bevorzugt 50-70 Gew.% beträgt.
    [0041] DieZerkleinerungsvorrichtung kann genau ausgewählt werden, um zu dem Wassergehaltdes hydratisierten Polymers zu passen. Eine Granulierungsvorrichtungvom Scherungstyp und eine Schneid-Scher-Vorrichtung sind zur Verwendungals Zerkleinerungsvorrichtung des zuvor erwähnten hydratisierten Polymersbevorzugt. Solche Vorrichtungen umfassen, eine Säge, eine Scheibensäge, eine Bandsäge, einevertikale Schneidmühle(hergestellt von Orient K.KI.), eine Rotoplex (hergestellt von HosokawaMicron K.K.), einen Turboschneider (hergestellt von Turbo KogyoK.K.), einen Turboschleifer (hergestellt von Turbo Kogyo K.K.),einen Reifenschredder (hergestellt von Masuno Seisakusho K.K.),eine Rotationsschneidmühle(hergestellt von Yoshida Sisakusho K.K.), eine Schneidmühle (hergestelltvon Tokyo Atomizer Seizo K.K.), ein Schredder-Brechwerk (hergestelltvon Tokyo Atomizer Seizo, K.K.), eine Schneidmühle (hergestellt von MasukoSangyo K.K.), einen Crusher (hergestellt von Masuko Sangyo K.K.),eine Rotationsschneidmühle (hergestelltvon Nara Kikai Seisakusho K.K.), einen Gainax-Crusher (hergestelltvon Horai K.K.), einen U-COM (hergestellt von Horai K.K.), eineMaschenmühle(hergestellt von Horai K.K.) und einen Fleischwolf.
    [0042] DieseErfindung erlaubt die Polymerisation in einem Zweiarm-Typ-Knetergleichzeitig mit der Zerkleinerung des Gels.
    [0043] Dasdurch die Zerkleinerung des Polymergels erhaltene Gel besitzt vorzugsweiseeine Größe von nichtmehr als 10 mm.
    [0044] Dasnach der Zerkleinerung in Form von Partikeln enthaltene hydratisiertePolymer, namentlich das wasserabsorbierende Harz vor der Oberflächen-Vernetzungsbehandlung,kann getrocknet werden. Eine gewöhnlicheTrocknungsvorrichtung oder ein Heizofen kann zur Trocknung des wasserabsorbierendenHarzes verwendet werden. Als konkrete Beispiele der zur Trocknungverwendeten Vorrichtung könneneine Rühr-und Trocknungsvorrichtung vom Rillenwalzentyp (Groove-Type), eineRotationstrocknungsvorrichtung, eine Scheibentrocknungsvorrichtung,eine Wirbelbett-Trocknungsvorrichtung, eine Luftstromtrocknungsvorrichtungund eine Infrarot-Trocknungsvorrichtung genannt werden. Das so erhaltenegetrocknete wasserabsorbierende Harz besitzt im allgemeinen einenFeststoffgehalt im Bereich von 50-100 Gew.% (Wassergehalt 50-0 Gew.%),vorzugweise 85-100 Gew.% (Wassergehalt 15-0 Gew.%) und am meistenbevorzugt 90-98 Gew.% (Wassergehalt 10-2 Gew.%). Im übrigen wird derFeststoffgehalt nach Trocknung bei 180° über drei Stunden gemessen.
    [0045] Daszuvor erwähntegetrocknete wasserabsorbierende Harz kann pulverisiert werden miteiner Schüttelmühle, einemRollengranulator (Abs. 0174 in JP-A-1997-235378), einem Gelenkpulverisator,einer Walzenmühle(Abs.0069, offizielle Mitteilung der internationalen nicht geprüften Patentpublikation JP-2002-527547), einemHochgeschwindigkeitsdrehpulverisator (Stiftmühle, Hammermühle, Schraubenmühle oderWalzenmühle)(Abs.0036, JP-A-1994-41319)oder einem zylindrischen Mixer (Abs.0008, JP-A-1993-202199).
    [0046] Daszuvor erwähnteTrocknungsprodukt kann in unmodifizierter Form als wasserabsorbierendesHarz verwendet werden. Falls notwendig, kann es sortiert werden,um als größensortierteswasserabsorbierendes Harz verwendet zu werden, das Harzpartikelvorbeschriebener Partikelgröße umfasst.Die Partikelgröße beträgt in diesemFall geeigneterweise nicht mehr als 2 mm und fällt vorzugsweise in den Bereichvon 150 μm-850 μm. Während der durchschnittlichePartikeldurchmesser mit der Art der Verwendung variiert, fällt er generellin den Bereich von 100-1000 μm,vorzugsweise 150-800 μmund mehr bevorzugt 300-600 μm.Der Anteil der Partikel, der ein Sieb mit einer Maschengröße von 150 μm passiert,beträgtvorzugsweise nicht mehr als 15 Gew.%, mehr bevorzugt nicht mehrals 10 Gew.% und noch mehr bevorzugt nicht mehr als 5 Gew.%. DieSortierung dieser Art kann zum Beispiel durchgeführt werden durch Vibrationoder durch Verwendung eines Luftstromsortierungsgeräts.
    [0047] Daswie zuvor beschrieben erhaltene wasserabsorbierende Harz kann injeglicher verschiedener Form vorliegen, wie z.B. als Kugel, Schuppe, amorphesFragment, Faser, Körnchen,Stäbchen, annähernde Kugelund flaches Teil.
    [0048] Alskonkrete Beispiele des wasserabsorbierenden Harzes vor der Oberflächenvernetzung,die sich von dem zuvor erwähntenhydrophilen Polymer unterscheiden, können genannt werden, das Hydrolisateines Stärke-Acrylnitril-Pfropfpolymers (JP-B-1974-43395),das Neutralisationsprodukt eines Stärke-Acrylsäure-Pfropfpolymers (JP-A-1976-125468),das Verseifungsprodukt eines Vinylacetat-Acrylester-Copolymers (JP-A-1977-14689),das Hydrolysat eines Acrylnitril-Copolymers oder eines Acrylamid-Copolymers (JP-B-1978-15959),die vernetzten Produkte davon, vernetzte Polymere von Polyacrylsäure, wiez.B. die vernetzten Produkte der teilweisen Neutralisation von Polyacrylsäure (JP-A1-1980-84304) und die wasserabsorbierendenHarze, die offenbart sind in JP-A-1987-156102, JP-A-1993-112654, JP-A-1999-71424,JP-A-1992-214734, JP-A-1997-235378,JP-A-1999-349625, JP-A-2002-201290, den internationalen nicht geprüften PatentpublikationenJP-2002-527547 und JP-A-2002-212204. Jedes kann als wasserabsorbierendesHarz, das eine Oberflächenvernetzungaufweist, verwendet werden.
    [0049] DieseErfindung bedingt, dass dem zuvor erwähnten wasserabsorbierendenHarz, das heißteinem wasserabsorbierenden Harzvorläufer, über eine Düse eine wässrige Lösung zugegeben wird, die ein Oberflächenvernetzungsmittelenthält.Die Temperatur des wasserabsorbierenden Harzvorläufers vor der Zugabe der wässrigenLösungwird vorzugsweise im Bereich von 80-35°C eingestellt, mehr bevorzugt 70-35°C und nochmehr bevorzugt 50-35°C.Nach dieser Temperatureinstellung wird der wasserabsorbierende Harzvorläufer mitder wässrigenLösunggemischt. Wenn die Temperatur des wasserabsorbierenden Harzvorläufers vorder Zugabe der wässrigen Lösung übermäßig hochist, wird die wässrigeLösungnicht gleichförmiggemischt. Auf der anderen Seite wird eine Einstellung der Temperaturunterhalb 35°Ceine übermäßig langeZeit zur Kühlungdes Harzes verbrauchen, aufgrund der Aggregation des abgekühlten Harzesund des Energieverlustes, der mit der Wiederaufheizung des gekühlten wasserabsorbierendenHarzes verbunden ist.
    [0050] Dasin dieser Erfindung zu verwendete Oberflächen-Vernetzungsmittel istnicht speziell beschränkt,aber es ist notwendigerweise eine Verbindung, die in der molekularenEinheit eine Vielzahl funktioneller Gruppen besitzt, die mit zweioder mehr Carboxylgruppen reagieren können, über welche der wasserabsorbierendeHarzvorläuferverfügt,und die folglich eine kovalente Bindung infolge einer Vernetzungsreaktionbilden. Als konkrete Beispiele des Oberflächenvernetzungsmittels seiengenannt: polyfunktionelle Alkohole wie Ethylenglycol, Propylenglycol,Glycerin, Pentaerythritol, Sorbitol, Diethylenglycol, Triethylenglycol,Tetraethylenglycol, Dipropylenglycol, Tripropylenglycol, 1,3-Butandiol,1,4-Butandiol, 1,3-Pentandiol, 1,4-Pentandiol, 1,5-Pentandiol, 2,4-Pentandiol,1,6-Hexandiol, 2,5-Hexandiol und Trimethylolpropan; polyvalenteAminverbindungen wie Diethanolamin, Triethanolamin, Ethylendiamin, Diethylentriaminund Triethylentetramin; polyvalente Glycidylverbindungen wie Ethylenglycoldiglycidylether, Polyethylenglycoldiglycidylether,Glycerinpolyglycidylether, Diglycerinpolyglycidylether, Polyglycerinpolyglycidylether,Propylenglycoldiglycidylether und Polypropylenglycoldiglycidylether;und polyvalente Azirdimeverbindungen wie 2,4-Trilene-diisocyanate,Ethylencarbonat (1,3-Dioxolan-2-on), Propylencarbonat (4-Methyl-1,3-dioxolan-2-on),4,5-Dimethyl-1,3-dioxolan-2-on,(poly, di, oder mono) 2-Oxazolidinone, Epichlorhydrin, Epibromhydrin,Diglycolsilicat, 2,2-Bishydroxymethylbutanoltris[3-(1-azilidinyul)propionate).
    [0051] DasOberflächenvernetzungsmittelbraucht nicht auf diese Beispiele beschränkt zu sein. Diese Oberflächenvernetzungsmittelkönnenentweder einzeln oder in Form einer Kombination von zwei oder mehrerenverwendet werden. Unter anderen oben genannten Oberflächenvernetzungsmittelnhat sich mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehendaus den polyfunktionellen Alkoholen, den polyvalenten Glycidylverbindungen,1,3-Dioxolan-2-on, Poly-2-oxazolidinon, Bis-2-oxazolidinon und Mono-2-oxazol-idinonals besonders vorteilhaft erwiesen. Das eine, so ausgewählte Oberflächenvernetzungsmittelenthältvorzugsweise einen polyfunktionellen Alkohol.
    [0052] Obwohldie zu verwendende Menge des Oberflächenvernetzungsmittels mitden Typen der zu verwendenden Verbindungen und ihrer Kombinationenvariiert, liegt sie geeignet im Bereich von 0,001-5 Gewichtsteilen,vorzugsweise 0,005-2 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteiledes Feststoffgehalts des wasserabsorbierenden Harzvorläufers. Wenndie Menge des Oberflächenvernetzungsmittels dieObergrenze des zuvor erwähntenBereiches überschreitet,wird der Überschussnicht nur ein Nachteil aufgrund der Verletzung der Wirtschaftlichkeitsein, sondern ebenso einen nutzlosen Rest verursachen. Wenn umgekehrtdiese Menge knapp an die Untergrenze des Bereiches fällt, wirdder Mangel es möglicherweiseschwierig machen, ein oberflächenvernetzteswasserabsorbierendes Harz zu erhalten, das unter Druck eine hoheAbsorptionskapazitätbesitzt.
    [0053] ZumZweck der Auflösungdes Oberflächenvernetzungsmittelsist es empfehlenswert Wasser als Lösungsmittel zu verwenden. Obwohldie Menge des zu verwendenden Wassers mit der Art des wasserabsorbierendenHarzvorläufersund dessen Partikeldurchmesser variiert, beträgt sie vorzugsweise mehr als0 und nicht mehr als 20 Gewichtsteile und mehr bevorzugt liegt sieim Bereich von 0,5-10Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Feststoffgehaltsdes wasserabsorbierenden Harzvorläufers.
    [0054] Während derMischung des wasserabsorbierenden Harzvorläufers und des Oberflächenvernetzungsmittelskann ein hydrophiles, organisches Lösungsmittel wenn notwendigals Lösungsmittelverwendet werden. Als konkrete Beispiele des zuvor erwähnten hydrophilenorganischen Lösungsmittels seiengenannt: niedere Alkohole, wie Methylalkohol, Ethylalkohol, n-Propylalkohol,Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol und t-Butylalkohol, Ketone,wie Aceton, Ether, wie Dioxan, Tetrahydrofuran und Alkoxypolyethylenglykol,Amide wie N,N-Dimethylformamidund Sulfoxide, wie Dimethylsulfoxid. Die Menge des zu verwendendenhydrophilen organischen Lösungsmittels,obwohl variabel mit der Art und dem Partikeldurchmesser des wasserabsorbierendenHarzvorläufersliegt vorzugsweise im Bereich von 0-10 Gewichtsteilen, mehr bevorzugt0-5 Gewichtsteilen und insbesondere bevorzugt 0-1 Gewichtsteile,bezogen auf 100 Gewichtsteile des Feststoffgehalts des wasserabsorbierendenHarzvorläufers.Da jedoch in dieser Erfindung der wasserabsorbierende Harzvorläufer unddas Oberflächenvernetzungsmittelhervorragend mischbar sind, könnensie ohne hydrophiles Lösungsmittelhomogen gemischt werden.
    [0055] DieFlüssigkeitstemperaturder wässrigen Lösung istvorzugsweise geringer als die Feststofftemperatur des wasserabsorbierendenHarzvorläufers.Insbesondere ist es bevorzugt, dass sie nicht weniger als 10°C, mehr bevorzugtnicht weniger als 20°Cund am meisten bevorzugt nicht weniger als 30°C geringer ist als die Feststofftemperaturdes wasserabsorbierenden Harzvorläufers. Da die wässrige Lösung durcheine Düsegesprühtwird, sollte ihre Temperatur nicht geringer sein als ihr Festpunkt. Wenndie Flüssigkeitstemperaturder wässrigenLösung übermäßig hochist, wird das Übermaß zum Nachteilder Erhöhungder Geschwindigkeit führen, mitwelcher der wasserabsorbierende Harzvorläufer die Umgebungsfeuchtigkeitabsorbiert und das homogene Voranschreiten der Mischung behindern.
    [0056] DieflüssigenTropfen der wässrigenLösung sollteneinen durchschnittlichen Partikeldurchmesser geringer als der deswasserabsorbierenden Harzvorläufersbesitzen. Genau gesagt beträgtdieser vorzugsweise nicht mehr als 300 μm und mehr bevorzugt nicht mehrals 250 μm.Der Maximalsprühwinkel derwässrigenLösungdurch die Düsebeträgtvorzugsweise nicht weniger als 50°.Die wässrigeLösungwird bevorzugt in Form eines leeren Konus durch die Düse gesprüht, so dassdas Sprühmuster eineRingform annehmen kann, wie beschrieben in JP-A-2002-201290 oder in Form eines elliptischen Konus,so dass das Sprühmusterdie Form einer bikonvexen Linse annehmen kann. Bei dieser Sprühmethodebeträgtder bevorzugte maximale Sprühwinkelnicht weniger als 50 Grad. Wenn der Sprühwinkel unterhalb 50 Grad fällt, wirddie Verkürzungdes Winkels im Inneren der Mischvorrichtung, die mit einer dispersenMasse von gesprühterwässrigerLösunggefülltist, möglicherweisezu einem Anteil führen,der die wässrigeLösung übermäßig dispergierthat, und einen Anteil, der die wässrigeLösungin einer geringen Dichte dispergiert hat und wird folglich den Mischungszustanddes wasserabsorbierenden Harzvorläufers und der wässrigenLösungbeeinflussen. Der maximale durch die Düse erlaubte Sprühwinkelaufgrund der Konstruktion der Düseist nicht größer als180°.
    [0057] Weiterhinbeträgtdie Fläche,die während desSprühensder wässrigenLösungdurch die Düse beidem zuvor erwähntenvorbeschriebenen Winkel gebildet wird durch die Projektion des Dispersionszustandesder gesprühtenwässrigenLösungauf den Querschnitt, der senkrecht zu der Achsrichtung der Mischungsvorrichtungliegt und den Einsprühpunkt derDüse umfasst,vorzugsweise im Bereich von 70-100%,mehr bevorzugt 80-100% und noch mehr bevorzugt 90-100% des Querschnittsder Mischvorrichtung senkrecht zur Richtung seiner Achse. Wenn derQuerschnitt unterhalb 70% fällt,wird die Verkleinerung nachteilig zur Beeinflussung des Mischungszustandsdes wasserabsorbierenden Harzvorläufers und der wässrigenLösungführen.
    [0058] DieMischvorrichtung kann lediglich eine Düse besitzen oder mit zwei odermehr Düsenversehen sein. Zum Zweck der Vergrößerung der durch die Projektiondes Dispersionszustandes der gesprühten Lösung auf den Querschnitt der Mischvorrichtunggebildeten Fläche,einschließlichdes Projektionspunkts der Düse,besitzt die Mischungsvorrichtung vorzugsweise zwei oder mehr Düsen. Diezur Mischung des wasserabsorbierenden Harzvorläufers verwendete Mischvorrichtungund die wässrigeLösungwerden vorzugsweise mit einer großen Mischkraft beaufschlagt,um die homogene und korrekte Mischung der zwei Komponenten sicherzustellen.Der wasserabsorbierende Harzvorläuferwird vorzugsweise mit einem Luftstrom gerührt oder verwirbelt gehalten.
    [0059] Alskonkrete Beispiele der vorteilhaft hier zu verwendenden Mischvorrichtungseien genannt: eine Mischvorrichtung vom Flugschar-Typ, eine zylindrischeMischvorrichtung, eine doppelwandige Mischvorrichtung konischenTyps, eine V-förmige Mischvorrichtung,eine Mischvorrichtung vom Bandtyp, eine Schraubentyp-Mischungsvorrichtung,eine Rotationsscheiben-Mischvorrichtung vom Verwirbelungstyp, eineMischvorrichtung vom Luftstromtyp, ein Kneter vom zweiarmigen Typ,eine innere Mischvorrichtung, ein Kneter vom Zermahlungstyp, eine Mischvorrichtungvom Rotationstyp, eine Extrusionsvorrichtung vom Schraubentyp, eineMischvorrichtung vom Hochgeschwindigkeits-Rührtyp mit einem Rührschaft,der mit einer Vielzahl Blätterversehen ist, und eine Mischvorrichtung vom Blatttyp. Der Begriff "Hochgeschwindigkeits-Rühr- undMischvorrichtung" wiehier verwendet, verweist auf eine Mischvorrichtung, die einen Rührschaftbesitzt, welcher mit einer Vielzahl Rührblätter versehen ist, und durchdie Rotation des Rührschafteseine Mischkraft erzeugt bei einer Rotationsfrequenz, die im allgemeinenin dem Bereich von 100 rpm-5000 rpm, vorzugsweise 200 rpm-4000 rpmund mehr bevorzugt 500 rpm-3000 rpm fällt.
    [0060] Diezuvor erwähnteMischvorrichtung besitzt vorzugsweise eine Innenwand, die so gestaltetist, dass sie einen Kontaktwinkel von nicht weniger als 60 Gradmit Wasser bildet, zum Zweck, dass die Mischung von wasserabsorbierendemHarzvorläufer undwässrigerLösungvon der Haftung daran abgehalten werden und das die Bildung vonAggregaten induziert wird, und die hergestellt ist aus einem Material,das eine thermische Deformationstemperatur oberhalb 70°C besitzt.Das Medium kann ausgewählt seinaus den Beispielen fürein Medium, die aufgezähltsind in JP-A-1992-214734.
    [0061] DieTemperatur der Innenwand der Mischvorrichtung überschreitet vorzugsweise dieRaumtemperatur. Um genau zu sein, wird die Temperatur der Innenwandder Mischvorrichtung nicht unterhalb von 40°C gehalten und vorzugsweisezwischen 50-100°C.Weiterhin ist die Temperatur der Innenwand der Mischvorrichtungvorzugsweise höherals diejenige des wasserabsorbierenden Harzvorläufers., Um genau zu sein, beträgt dieseTemperaturdifferenz vorzugsweise nicht mehr als 40°C und mehr bevorzugtnicht mehr als 20°C.Wenn die Temperatur der Innenwand der Mischvorrichtung knapp andie Raumtemperatur fällt,wird die Verringerung möglicherweiseeine Anhaftung der wasserabsorbierenden Harzvorläufermischung an die Innenwandund die Bildung von Aggregaten bewirken.
    [0062] Indieser Erfindung kann der wässrigenLösungweiterhin ein Tensid als Dispersionsmittel zugegeben werden, Partikelzur Erhöhungdes Mischeffekts, ein Metallkomplex als Denaturierungsmittel undein Antipilzmittel, ein Deodorant, ein Aromastoff, ein Nahrungsmitteladditiv,ein Oxidationsmittel, ein Reduktionsmittel, ein Chelatisierungsmittel,ein Antioxidans, ein Radikalinhibitor und ein Pigment, wahlweisegelöstoder in einem Lösungsmitteldispergiert und in Form einer wässrigenLösunghergestellt als Additive zusätzlichzu dem Oberflächenvernetzungsmittel.Sie könnendurch eine separate Düsezugegeben werden.
    [0063] AlsTensid, das als aufschließendesMittel verwendbar ist, sind die nichtionischen, anionischen, kationischenund amphoteren Tenside brauchbar, die einen HLB-Wert von nicht weniger als 3 besitzenund die beschrieben sind in der internationalen nicht geprüften PatentpublikationJP-2002-527547. Dieses Tensid kann in einer Menge im Bereich von0-5 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des wasserabsorbierenden Harzvorläufers verwendetwerden. Als Partikel sind Ruß undandere anorganische Partikel, die in JP-A-1992-214734 beschriebensind, brauchbar. Diese Partikel können in einer Menge im Bereich von0-10 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile des wasserabsorbierendenHarzvorläufersverwendet werden. Als Metallkomplex der als Denaturierungsmittelverwendet wird, sind die divalenten oder polyvalenten Metallsalzlösungen brauchbar,die beschrieben sind in der JP-2002-527547.
    [0064] Daszuvor erwähnteAntipilzmittel ist nicht besonders beschränkt. Es kann jegliches derbisher bekannten Antipilzmittel sein, das die Fähigkeit besitzt, Pilzen zuwiderstehen. Die in JP-A-1999-267500 aufgezählten Antipilzmittel können alskonkrete Beispiele genannt werden. Das zuvor erwähnte Deodorant ist nicht besondersbeschränkt,kann aber jegliches der bisher genannten Deodorantien sein, welchederartige unangenehm riechende Komponenten des menschlichen Urins, wieMercaptan, Hydrogensulfid und Ammoniak desodorieren können. DiePflanzenextrakte der Camelliaceae-Familie, welche Flavanole undFlavonole als desodorierende Komponenten besitzen, seien als konkreteBeispiele genannt. Obwohl die Menge eines zuzugebenden Additivszum Zweck der Übertragung einerAdditivfunktion auf das wasserabsorbierende Harz genau variiertwerden kann, um zum Zweck der Zugabe und der Art des Additivs zupassen, liegt sie vorzugsweise im Bereich von 0,001 bis 10 Gewichtsteilen,mehr bevorzugt 0,01-5Gewichtsteilen und noch mehr bevorzugt 0,05-1 Gewichtsteil, bezogen auf100 Gewichtsteile des wasserabsorbierenden Harzes.
    [0065] Derwasserabsorbierende Harzvorläuferund die wässrigeLösungwerden in die Mischvorrichtung gegeben und darin unter den zuvorerwähntenBedingungen gemischt. Die Mischzeit liegt vorzugsweise im Bereichvon eine Sekunde – zehnMinuten und mehr bevorzugt fünfSekunden – fünf Minuten.
    [0066] DieMischung des wasserabsorbierenden Harzvorläufers und des Oberflächenvernetzungsmittels,welche erhalten wird wie zuvor beschrieben, kann sogar bei Raumtemperaturder Oberflächenvernetzungunterworfen werden. Sie wird jedoch vorzugsweise erhitzt, zum Zweckder Beförderungder Reaktion und zur Ermöglichungder Entfernung des zugegebenen Wassers und Lösungsmittels. Das Erhitzenkann durchgeführtwerden, währenddie Mischung in Ruhe gelassen oder in einem gerührten Zustand erhalten wird.Wenn das Erhitzen ausgeführt wird,währenddie Mischung gerührtwird, kann die Mischung in der Mischvorrichtung erhitzt werden bis dieOberflächenvernetzungvollständigist. Genau genommen kann die Mischung zum Beispiel in einer Rühr- und Trocknungsvorrichtungvom biaxialen Rillenwalzentyp platziert werden und darin erhitztwerden, bis die Oberflächenvernetzungvervollständigt ist.Die zuvor erwähnteWärmebehandlungwird durchgeführt,wenn die Temperatur der Mischung aus wasserabsorbierendem Harzvorläufer undder das Oberflächenvernetzungsmittelenthaltenden wässrigenLösungvorzugsweise im Bereich von 60°C-250°C gehaltenwird, mehr bevorzugt 80°C-250°C, noch mehrbevorzugt 100°C-230°C und insbesonderebevorzugt 150°C-200°C, jedochabhängigvon der Art des zu verwendenden Oberflächenvernetzungsmittels. Wenndie Behandlungstemperatur unterhalb 60°C fällt, wird die Verringerung möglicherweisein der Inaktivierung der Bildung einer gleichförmig vernetzten Struktur resultierenund die Herstellung eines oberflächenvernetztenwasserabsorbierenden Harzes mit einer hohen Absorptionskapazität unterDruck behindern. Außerdemwird diese Verringerung zu der Zeit beitragen, die für die Wärmebehandlungbenötigtwird, und eine Verringerung der Produktivität bewirken. Wenn die Behandlungstemperatur250°C überschreitet,wird die Überschreitungzum Nachteil der Zerstörungdes wasserabsorbierenden Harzes führen und folglich die Eigenschaftendes oberflächenvernetztenwasserabsorbierenden Harzes verschlechtern.
    [0067] AlsTrägergasfür dieZuführungdes wasserabsorbierenden Harzes in die Rühr- und Trocknungsvorrichtung des Rillenwalzentypssind unter den zuvor beschriebenen Bedingungen Dampf, Luft und Stickstoffgasbrauchbar. Die Menge des zuzuführendenwasserabsorbierenden Harzvorläuferswird genau bestimmt. Das Gas zur Einstellung der Temperatur unddes Taupunktes kann geeignet dekomprimiert oder gepresst werdenoder geeignet erhitzt oder gekühltwerden. Es ist im allgemeinen angemessen, dass die Luft nahe derRaumtemperatur gehalten wird (wie zum Beispiel 0-50°C), unterim wesentlichen normalem Druck zugeführt wird (1,013 × 105 Pa (1 Atmosphäre) ± 10%, vorzugsweise ± 5% undmehr bevorzugt ± 1%).
    [0068] Wennin dieser Erfindung der wasserabsorbierende Harzvorläufer mitdem Rührblatterhitzt wird, das in die Rühr-und Trocknungsvorrichtung des Rillenwalzentyps eingebaut ist, wirdder wasserabsorbierende Harzvorläuferdurch die Wärmeübertragungsoberfläche (Rührblatt)erhitzt, welche mit einem thermischen Medium erhitzt wird, und zurselben Zeit kann der leere Raum oberhalb des wasserabsorbierendenHarzvorläufers,der nicht an die Wärmeübertragungsoberfläche angrenzt,bei einer vorbestimmten Temperatur und einem vorbestimmten Taupunktkontrolliert werden. Währendder Entfernung des Wassers und des Lösungsmittels neigen die einzelnenPartikel des wasserabsorbierenden Harzvorläufers zur Adhäsion. DieseAdhäsionist unvermeidbar, auch wenn das Erhitzen durchgeführt wird,währenddie Mischung gerührtbleibt, und ist deutlich im Fall einer kommerziellen Produktion.
    [0069] Daswasserabsorbierende Harz, das zur Oberflächen-Vernetzungsbehandlungerhitzt wurde, wird vorzugsweise gekühlt, bevor es pulverisiertund zerkleinert wird. Die Kühlvorrichtungist nicht beschränkt.Die Kühlungwird zum Beispiel in einer biaxialen Rühr- und Trocknungsvorrichtungdurchgeführt,die mit auf 35°Cgehaltenem Wasser mittels einer inneren Wand oder einer anderenWärmeübertragungsoberfläche gekühlt wird.
    [0070] Dasgekühltewasserabsorbierende Harz enthältAggregate, die einen größeren Partikeldurchmesserbesitzen, als der vorgeschriebene Partikeldurchmesser, trotz derEinstellung des Partikeldurchmessers durch die Pulverisierung undSortierung wie zuvor erwähnt.Es enthältmöglicherweisefeines Pulver. Dies ist der Fall, weil Aggregate gebildet werden, wenndas Oberflächenvernetzungsmitteleingemischt wird oder wenn die Oberflächenvernetzungsreaktion durchgeführt wird.Wenn die Oberflächenvernetzungsreaktiondurchgeführtwird, währenddie Mischung gerührtwird oder wenn die Mischung gekühlt wird,währendsie gerührtwird, werden die Oberflächendes wasserabsorbierenden Harzes abgeschabt und bilden feines Pulver.Das die Aggregate enthaltende wasserabsorbierende Harz wird derZerkleinerung und Sortierung unterworfen. Es ist egal, welche Handlungvorausgeht. Wenn die Sortierungsbehandlung durchgeführt wird,um die Aggregate und das in dem wasserabsorbierenden Harz enthaltendefeine Pulver zu entfernen, wird die Sortierung beispielsweise unterVerwendung eines Sortierungsmittels, wie einem Schüttelsieboder einer Luftstrom-Sortiervorrichtungdurchgeführt.Wenn das wasserabsorbierende Harz größensortiert wird, um zur Anwendung inhygienischen Produkten, wie einer Wegwerfwindel und einem Sanitärartikel,tauglich zu sein, wird die Sortierung mit Sieben durchgeführt, dieMaschengrößen von850 μm und150 μm besitzen.Die Partikel, welche das Sieb mit 150 μm passieren, werden entferntund diejenigen, welche auf dem Sieb mit 850 μm verbleiben werden einer Zerkleinerungsvorrichtung mitMesserschneider, wie in der Abbildung gezeigt, zugeführt undzerkleinern darin bei einer Rotationsfrequenz im Bereich von 300-700 rpm.
    [0071] DieProdukte der Zerkleinerung werden mit Sieben sortiert, die Maschengrößen von850 μm und 150 μm besitzen,um die Partikel, die das Sieb mit 150 μm passieren und diejenigen,die auf dem Sieb mit 850 μmverbleiben, zu entfernen. Dadurch kann das wasserabsorbierende Harz,das aus Partikeln mit Partikelgrößen von150-850 μmgebildet ist, erhalten werden.
    [0072] Daswasserabsorbierende Harz, das aus der Sortierung resultiert, wirdzum Beispiel durch pneumatische Beförderung auf einen Trichter überführt undin Lagerpackungen gefüllt.Die größensortierten wasserabsorbierendenHarzpartikel, die durch Sortierung frei von feinem Pulver sind,bilden während derpneumatischen Beförderungerneut feines Pulver, oder zusätzlichaufgrund mechanischer Abnutzung. In dieser Erfindung wird das wasserabsorbierendeHarz, welches das feine Pulver mitreisst, mit einem Sieb oder einemZyklon währenddes Verlaufs der pneumatischen Beförderung sortiert, oder unmittelbarvor der Einführungin den Trichter, um das feine Pulver zu entfernen.
    [0073] Dasgemäß dieserErfindung hergestellte wasserabsorbierende Harz zeigt gemäß den Bestimmungsverfahrender nachfolgenden Ausführungsbeispieleeine Absorptionskapazitätim Bereich von 10-60 g/g, vorzugsweise 20-55 g/g und mehr bevorzugt25-50 g/g. Weiterhin zeigt das wasserabsorbierende Harz gemäß den Bestimmungsmethodender nachfolgenden Ausführungsbeispieleeine Absorptionskapazitätunter Druck von nicht weniger als 10 g/g, vorzugsweise nicht wenigerals 15 g/g und mehr bevorzugt nicht weniger als 20 g/g. Demzufolgekann das gemäß dieserErfindung erhaltene wasserabsorbierende Harz ebenso als Absorptionsmittelverwendet werden.
    [0074] DieErfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Vergleichsbeispielen speziellerbeschrieben.
    [0075] Ineinem Kneter, der mit zwei Rührschaufeln vomSigma-Typ versehen ist, wurde eine wässrige Monomerlösung hergestellt,die Natriumacrylat, Acrylsäureund Wasser umfasst und eine Monomerkonzentration von 38 Gew.% undein Neutralisationsverhältnisvon 75 Mol% besitzt, und Polyethylenglycoldiacrylat (mit einer durchschnittlichenAnzahl Ethylenglycoleinheiten: 9) wurde als internes Vernetzungsmittelin der wässrigenMonomerlösunggelöst, biszu einer Konzentration von 0,03 Mol% (relativ zu dem Monomer). Anschließend wurdeStickstoffgas in die wässrigeMonomerlösunggeblasen, um den gelöstenSauerstoff in der wässrigenMonomerlösung zuverringern und zur selben Zeit das gesamte Innere des Reaktors mitStickstoff zu verdrängen.Anschließendwurden Natriumpersulfat und L-Ascorbinsäure jeweils als ein Polymerisationsinitiatorzugegeben, bis zur Konzentration von 0,12 g/mol (relativ zu dem Monomer)bzw. 0,005 g/mol (relativ zu dem Monomer), während die zwei Rührschaufelnvom Sigmatyp in Rotation gehalten wurden. Als die Polymerisationstemperatur50°C erreichte,wurde die Schaufel wiederum in Rotation versetzt, um die Polymerisation indem Kneter fortzusetzen. Nachdem die Polymerisation für etwa 50Minuten fortgesetzt wurde, wurde ein hydratisiertes Polymer miteinem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 2 mm erhalten.
    [0076] Dasso erhaltene hydratisierte Polymer wurde mit einem Heißlufttrocknerbei 170°Cfür etwa60 Minuten getrocknet. Anschließendwurde das getrocknete Polymer mit einem Rollmühlen-Pulverisator pulverisiertund mit Sieben, die Maschengrößen von850 μm und180 μm besaßen, sortiert,um einen wasserabsorbierenden Harzvorläufer (1) zu erhalten, dereinen Wassergehalt von 3 Gew.% und einen durchschnittlichen Partikeldurchmesservon 390 μm besaß. Der Vorläufer (1)enthielt 1 Gew.% feines Pulver mit einem Partikeldurchmesser von150 μm.
    [0077] Ineiner kontinuierlichen Hochgeschwindigkeitsrühr- und Mischvorrichtung (hergestelltvon Hosokawa Micron K.K. und verkauft unter der Handelsmarkenbezeichnung "Turburizer") wurden 100 Gew.%des wasserabsorbierenden Harzvorläufers (1) und 3,23Gewichtsteile eines Oberflächenvernetzungsmittels,das aus Ethylenglykoldiglycidylether Propylenglykol : Wasser = 0,03: 0,5 : 2,7 zusammengesetzt war, sprühgemischt.
    [0078] DieMischung des wasserabsorbierenden Harzvorläufers (1) und desOberflächenvernetzungsmittelswurde in einer biaxialen Rühr-und Trocknungsvorrichtung durch Einführen erhitzten Dampfes zu derinneren Wand, Rührplatteund Rotationsschaft davon kontinuierlich erhitzt, wobei die Oberflächentemperatur190°C betrug.Die durchschnittliche Verweilzeit betrug 60 Minuten. Das erhitztewasserabsorbierende Harz (1), das nun eine vernetzte Oberflächenschichtbesaß,wurde in einer biaxialen Rühr- undTrocknungsvorrichtung abgekühlt,wobei die innere Wand, die Rührplatteund der Rotationsschaft kontinuierlich mit Wasser von 35°C umspült wurde. Diedurchschnittliche Verweilzeit betrug 30 Minuten.
    [0079] Dasabgekühltewasserabsorbierende Harz (1) wurde in eine Zerkleinerungsvorrichtung,gezeigt in der Abbildung, eingeführtund anschließendmit Sieben einer Maschengröße von 850 μm und 150 μm größensortiert.Die auf dem Sieb von 850 μmzurückbleibendenPartikel wurden wiederum mit der Zerkleinerungsvorrichtung zerkleinert.Die Partikel, die das Sieb mit 150 μm passiert hatten, wurden separiert. Daswasserabsorbierende Harz (1), das das Sieb mit 850 μm passierthatte und das Sieb mit 150 μmnicht passiert hatte, wurde mit einem pneumatischen Förderer aufeinen Trichter überführt undin Füllpackungenverwendet, um zum Endprodukt (1) zu werden.
    [0080] DasProdukt (1) besaß eineAbsorptionskapazitätvon 36 (g/g) und eine Absorptionskapazität unter Druck von 24 (g/g)und enthielt 0,5% feines Pulver mit Partikeldurchmessern von nichtmehr als 150 μm.Die Partikel, die nach <wiederholterZerkleinerung Partikeldurchmesser oberhalb 850 μm besaßen, wurden mit der Zerkleinerungsvorrichtungwiederum zerkleinert.
    [0081] DieAbsorptionskapazitätwurde bestimmt durch Belassen einer vorgegebenen Probe in einer wässrigen0,90 Gew.% physiologischen Salzlösung über 30 Minutenund ohne Druck, und die Absorptionskapazität unter Druck wurde bestimmtdurch Belassen einer gegebenen Probe in einer wässrigen 0,90 Gew.% physiologischenSalzlösungunter einem Druck von 4,83 kPa für60 Minuten. Diese Bestimmungen wurden wie folgt durchgeführt.
    [0082] unterRaumtemperaturbedingungen (20-25°C)und einer Feuchtigkeit von 50% relativer Feuchte (RH%) wurden 0,20g eines gegebenen, wasserabsorbierenden Harzpulvers gleichförmig in einemBeutel aus Vliesgewebe (60 mm × 60mm) platziert und darin abgedichtet. Es wurde in einer wässrige 0,9Gew.% physiologische Salzlösungbei Raumtemperatur eingetaucht. Der Beutel wurde, nachdem er ruhig über 30 Minutendarin stand, aus der Lösunggezogen, unter Verwendung eines Zentrifugalseparators (hergestelltvon Kokusan-Sha K.K. und verkauft unter dem Produktcode "Type H-122") bei 250 G über dreiMinuten leerlaufen gelassen und anschließend auf das Gewicht W1(g) vermessen. Die gleiche Vorgehensweisewurde wiederholt an dem Beutel, der weder das wasserabsorbierendeHarz noch ein Absorptionsmittel enthielt, um das Gewicht W0(g) zu bestimmen. Die Absorptionskapazität (g/g) wurdegemäß der nachfolgendenFormel unter Verwendung von W1 und W0 errechnet. Absorptionskapazität (g/g)= (W1(g) – W0(g))/Gewicht deswasserabsorbierenden Harzes (g)
    [0083] Wenndas wasserabsorbierende Harz ein Absorptionsmittel bedeutet, welchesdas wasserabsorbierende Harz als eine Hauptkomponente enthält, wirddie Absorptionskapazitätunter Verwendung des Gewichts des Absorptionsmittels anstatt desGewichts des wasserabsorbierenden Harzes errechnet.
    [0084] Ein400-mesh Drahtnetz aus Edelstahl (mit einer Maschengröße von 38 μm) wurdean dem Boden eines Plastiktragezylinders mit einem Innendurchmesservon 60 mm verschmolzen. Unter Raumtemperaturbedingungen (20-25°C) und einer Feuchtigkeitvon 50% relativer Feuchte (RH%) wurden 0,90 g eines wasserabsorbierendenHarzes gleichförmigauf dem Drahtnetz verstreut, ein Kolben eingestellt, um eine Belastungvon 4,83 kPa (0,7 psi) auf das Absorptionsmittel auszuüben, wobeier einen Außendurchmesserwenig kleiner als 60 mm besaß, umdie Bildung eines Spalts zwischen sich selbst und dem Tragezylinderzu vermeiden und eine ungehemmte vertikale Bewegung herzustellen,und eine Last wurde auf das wasserabsorbierende Harz schrittweisein der erwähntenReihenfolge aufgebracht. Das Gewicht Wa (g) auf das Gesamtsystem dieserMessvorrichtung wurde gemessen.
    [0085] EinGlasfilter mit einem Durchmesser von 90 mm (Porendurchmesser 100-120 μm, hergestelltvon Sougo Rikagaku Glass K.K.) wurden innerhalb einer Petrischalemit einem Durchmesser von 150 mm platziert und eine wässrige 0,90Gew.% physiologische Salzlösung(20-25°C)wurde in die Petrischale gegeben, um ein mit der oberen Oberfläche des GlasfiltersbündigesNiveau zu erreichen. Ein Filterpapier mit 90 mm Durchmesser (miteiner Dicke von 0,26 mm und einem Rückhaltepartikeldurchmesser von5 μm, hergestelltvon Advantec Toyo K.K. und verkauft unter dem Produktcode von "JIS P 3801, Nr. 2)wurde darauf platziert, um seine gesamte Oberfläche zu benetzen, wobei die überschüssige Flüssigkeitvon der Oberflächeentfernt wurde.
    [0086] Dasgesamte System der zuvor erwähnten Messvorrichtungwurde auf dem nassen Filterpapier platziert und die Absorption derFlüssigkeitunter der Belastung ermöglicht.Nach Ablauf einer Stunde wurde folglich das gesamte System der Messvorrichtung angehobenund das Gewicht Wb(g) davon wurde gemessen. Die Absorptionskapazität unterDruck (g/g) wurde gemäß der nachfolgendenFormel unter Verwendung von Wa und Wb errechnet. Absorptionskapazität unterDruck (g/g) = (Wa(g) – Wb(g))/Gewichtdes wasserabsorbierenden Harzes (0,9 g).
    [0087] Wenndas wasserabsorbierende Harz ein Absorptionsmittel bedeutet, welchesdas wasserabsorbierende Harz als eine Hauptkomponente enthält, wirddie Absorptionskapazitätunter Druck unter Verwendung des Gewichts des Absorptionsmittelstatt des Gewichts des wasserabsorbierenden Harzes errechnet.
    [0088] Dasin Beispiel 1 erhaltene abgekühltewasserabsorbierende Harz (1) wurde mit Sieben mit Maschengrößen von850 μm und150 μm sortiert.Das wasserabsorbierende Harz, welches das Sieb von 150 μm nicht passierte,wurde mit pneumatischer Förderungauf einen Trichter überführt unddarin verwendet, um Packungen zu füllen und ein Produkt (2) zuerhalten.
    [0089] Daswasserabsorbierende Harz, welches das Sieb mit 850 μm nicht passierte,wurde in die Zerkleinerungsvorrichtung eingeführt und anschließend wiederummit Sieben der Maschengrößen 850 μm und 150 μm sortiert.Das wasserabsorbierende Harz, welches das Sieb mit 150 μm passierthatte, wurde entfernt.
    [0090] DasProdukt (2) besaß eineAbsorptionskapazitätvon 36 (g/g) und eine Absorptionskapazität unter Druck von 25 (g/g)und enthielt 0,3 % feines Pulver mit Partikeldurchmessern von nichtmehr als 150 μm.
    [0091] Daswasserabsorbierende Harz, das mit einer Zerkleinerungsvorrichtungin Beispiel 1 zerkleinert wurde, wurde mit einem Sieb einer Maschengröße von 850 μm sortiert.Die auf dem Sieb verbliebenen Fragmente wurden wiederum mit derZerkleinerungsvorrichtung zerkleinert. Das wasserabsorbierende Harz,welches das Sieb mit 850 μmpassierte, wurde mit pneumatischer Beförderung auf einen Trichter überführt undzur Füllungvon Packungen und Herstellung eines Vergleichprodukts (1)verwendet.
    [0092] DasVergleichsprodukt (1) besaß eine Absorptionskapazität von 36(g/g) und eine Absorptionskapazität unter Druck von 23 (g/g)und enthielt 3% feines Pulver mit Partikeldurchmessern von nicht mehrals 150 μm.Im Gegensatz zu dem Produkt (1) aus Beispiel 2 unterlagdas Vergleichsprodukt (1) der Bildung von Trennung in denTrichter.
    [0093] Dasabgekühltewasserabsorbierende Harz und das zerkleinerte wasserabsorbierendeHarz aus Beispiel 2 wurden jeweils mit einem Sieb einer Maschengröße von 850 μm sortiert.Die auf dem Sieb verbliebenen Fragmente wurden wiederum mit der Zerkleinerungsvorrichtungzerkleinert. Das wasserabsorbierende Harz, welches das Sieb mit850 μm passierte,wurde mit pneumatischer Förderungauf einen Trichter überführt unddarin verwendet, um Packungen zu füllen und ein Vergleichsprodukt(2) zu erhalten.
    [0094] DasVergleichsprodukt (2) besaß eine Absorptionskapazität von 36(g/g) und eine Absorptionskapazität unter Druck von 24 (g/g)und enthielt 2% feines Pulver mit Partikeldurchmessern von nicht mehrals 150 μm.
    [0095] Dasim Vergleichsbeispiel 2 pneumatisch beförderte wasserabsorbierendeHarz wurde mit einem Sieb mit 150 μm sortiert, unmittelbar bevores in den Trichter eingeführtwurde. Die auf dem Sieb verbliebenen Fragmente wurden in dem Trichterplatziert und darin verwendet, um Packungen zu füllen und ein Produkt (3)zu erhalten. Das feine Pulver, welches das Sieb passiert hatte,wurde entfernt.
    [0096] DasProdukt (3) besaß eineAbsorptionskapazitätvon 30 (g/g) und eine Absorptionskapazität unter Druck von 24 (g/g)und enthielt 0,1% feines Pulver mit Partikeldurchmessern von nichtmehr als 150 μm.Währenddas Vergleichsprodukt (2) während des Ablaufs der pneumatischenBeförderungfeines Pulver bildete, bildete das Produkt (3) feines Pulverin einer kleineren Menge als das Vergleichsprodukt (2), weiles nach der pneumatischen Beförderungsortiert wurde, um feines Pulver zu entfernen.
    权利要求:
    Claims (6)
    [1] Verfahren zur Größensortierung eines wasserabsorbierendenHarzes, umfassend, bei Partikeln von wasserabsorbierendem Harz miteiner vernetzten Oberflächenschicht,die hergestellt ist durch Vernetzung auf einer Oberfläche eineswasserabsorbierenden Harzvorläufers,welcher erhalten ist durch Polymerisation mindestens einer Acrylsäure undeines Salzes davon und eine interne vernetzte Struktur in dem Vorläufer besitzt, a)einen Schritt des Erhalts größensortierterwasserabsorbierender Harzpartikel durch Entfernung von Aggregatenund feinem Pulver von den wasserabsorbierenden Harzpartikeln durchihre Sortierung, und b) einen Schritt der Kombination der größensortierten,wasserabsorbierenden Harzpartikel aus Schritt a) mit wasserabsorbierendenHarzpartikeln, die hergestellt werden durch Entfernung von nichtzerkleinerten grobkörnigenPartikeln und feinem Pulver durch Sortierung, nach Zerkleinerungder in Schritt a) entfernten Aggregate.
    [2] Verfahren zur Größensortierungeines wasserabsorbierenden Harzes, umfassend, bei Partikeln vonwasserabsorbierendem Harz mit einer vernetzten Oberflächenschicht,die hergestellt ist durch Vernetzung auf einer Oberfläche eineswasserabsorbierenden Harzvorläufers,welcher erhalten ist durch Polymerisation mindestens einer Acrylsäure undeines Salzes davon und eine interne vernetzte Struktur in dem Vorläufer besitzt, a)einen Schritt des Erhalts größensortierterwasserabsorbierender Harzpartikel, durch Zerkleinerung der wasserabsorbierendenHarzpartikel, anschließende Entfernungvon nicht zerkleinerten grobkörnigenPartikeln und feinem Pulver durch ihre Sortierung und b) einenSchritt der Kombination der größensortierten wasserabsorbierendenHarzpartikel aus Schritt a) mit wasserabsorbierenden Harzpartikeln,die hergestellt werden durch Zerkleinerung der grobkörnigen Partikelaus Schritt a) und anschließende Entfernungvon nicht zerkleinerten grobkörnigenPartikeln und feinem Pulver durch Sortierung.
    [3] Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worindie Zerkleinerung mit einer Zerkleinerungsvorrichtung vom Messerschneidetypdurchgeführtwird.
    [4] Verfahren zur Größensortierungeines wasserabsorbierenden Harzes, umfassend die Zerkleinerung miteiner Zerkleinerungsvorrichtung vom Messerschneidetyp eines Aggregats,welches durch zusammenhaftende Partikel eines wasserabsorbierendenHarzes erzeugt ist, wobei das wasserabsorbierende Harz eine vernetzteOberflächenschichtbesitzt, welche hergestellt ist durch Vernetzung auf einer Oberfläche eineswasserabsorbierenden Harzvorläufers,wobei der wasserabsorbierende Harzvorläufer erhalten ist durch Polymerisationmindestens einer Acrylsäureund eines Salzes davon und eine interne vernetzte Struktur in demVorläuferbesitzt.
    [5] Verfahren nach Anspruch 4, worin die wasserabsorbierendenHarzpartikel sortiert werden, um grobkörnige Partikel und feines Pulverzu entfernen.
    [6] Verfahren zur Herstellung eines wasserabsorbierendenHarzes, umfassend ein Verfahren zur Größensortierung nach jedem derAnsprüche1-5.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    KR101582241B1|2016-01-06|고흡수성 수지 및 그의 제조 방법
    US9156974B2|2015-10-13|Method of preparing a super absorbent polymer and a super absorbent polymer prepared therefrom
    US9669385B2|2017-06-06|Superabsorbent polymer
    EP1029886B1|2006-05-03|Wasserabsorbierendes Harzpulver, ihr Produktionsverfahren und ihre Anwendung
    DE69835559T2|2007-08-23|Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung von wasserabsorbierenden Harzgranulaten
    US9074030B2|2015-07-07|Polyacrylic acid-type water absorbent resin and method for producing same
    RU2299075C2|2007-05-20|Гигроскопическая добавка
    KR101114966B1|2012-02-13|고흡수성 수지용 분쇄장치 및 이를 이용한 고흡수성 수지의 제조 방법
    CN101389661B|2011-10-12|其中混有颗粒状添加剂的吸水性树脂的生产
    DE69630441T3|2019-02-28|Wasser-Absorbierungsmittel und Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung
    JP5710966B2|2015-04-30|吸水性樹脂粉体の輸送方法
    US7851550B2|2010-12-14|Method for surface crosslinking water-absorbing resin and method for manufacturing water-absorbing resin
    US9102804B2|2015-08-11|Production method for water-absorbing resin powder
    JP2539956B2|1996-10-02|流体安定性造粒物の製造方法
    JP4150252B2|2008-09-17|吸水性樹脂の製造方法
    CN101970299B|2013-09-11|以吸水性树脂作为主要成分的颗粒状吸水剂的填充方法
    JP5847260B2|2016-01-20|吸水性樹脂の製造方法
    CN102906163B|2014-05-28|吸水性树脂的制造方法
    CN102822209B|2014-09-03|聚丙烯酸|系吸水性树脂粉末的制造方法、聚丙烯酸|系吸水性树脂粉末
    EP1191051B1|2010-11-03|Herstellungsverfahren für ein wasserabsorbierendes Harz
    US10029027B2|2018-07-24|Production method for water-absorbing resin composition
    EP0789047B1|2005-12-21|Wasserabsorbierende harzzusammensetzung und verfahren zu ihrer herstellung
    ES2228104T3|2005-04-01|Hidrogeles hidrofilos altamente hinchables asi como un procedimiento para su obtencion y su empleo.
    EP2134772B1|2013-06-05|Verfahren zur herstellung von nachbefeuchteten oberflächenvernetzten superabsorbern
    CN1264870C|2006-07-19|在表面上交联的粉末聚合物
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP4460851B2|2010-05-12|
    BE1016022A3|2006-01-10|
    US7347330B2|2008-03-25|
    JP2004352776A|2004-12-16|
    CN1572818A|2005-02-02|
    CN100404590C|2008-07-23|
    US20040242761A1|2004-12-02|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-06-14| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2012-05-02| R082| Change of representative|Representative=s name: MAI DOERR BESIER PATENTANWAELTE, DE Representative=s name: MAI DOERR BESIER EUROPEAN PATENT ATTORNEYS - E, DE |
    2017-05-20| R016| Response to examination communication|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]