專利名稱：用于再潤濕表面后交聯(lián)吸水性聚合物顆粒的方法
用于再潤濕表面后交聯(lián)吸水性聚合物顆粒的方法本發(fā)明涉及一種制備吸水性聚合物顆粒的方法，其中表面后交聯(lián)吸水性聚合物顆粒被再潤濕和分級，并且其中再潤濕和分級之間的時間為至少15分鐘。吸水性聚合物顆粒用來制造尿布、棉塞、衛(wèi)生巾和其它衛(wèi)生用品，還可用作商品園藝中的保水劑。該吸水性聚合物顆粒也被稱作超吸收劑。吸水性聚合物顆粒的制備記載于專著“Modern Superabsorbent PolymerTechnology”，F(xiàn). L. Buchholz 和 Α. Τ. Graham, ffiley-VCH, 1998，第 71 至 103 頁。吸水性聚合物顆粒的性質(zhì)可例如通過所用交聯(lián)劑的量來調(diào)節(jié)。隨著交聯(lián)劑用量的增加，離心保留容量(centrifuge retention capacity, CRC)下降且21. Og/cm2壓力下的吸收(AULO. 3psi)經(jīng)過一個極大值。為了改善應用特性，例如尿布中溶脹凝膠床的滲透性(SFC)以及在49. 2g/cm2的壓力下的吸收量(AULO. 7psi)，通常對吸水性聚合物顆粒進行表面后交聯(lián)。這增加了顆粒表面的交聯(lián)度，使49. 2g/cm2壓力下的吸收量(AUL0.7psi)與離心保留容量(CRC)間的相互影響至少部分消除(decouple)。這種表面后交聯(lián)可在水性凝膠相中進行。然而，優(yōu)選地將經(jīng)干燥、研磨并過篩的聚合物顆粒(原料聚合物)用表面后交聯(lián)劑進行表面涂覆并進行熱表面后交聯(lián)。適于此目的的交聯(lián)劑是能與吸水性聚合物顆粒的至少兩個羧基形成共價鍵的化合物。在所述熱表面后交聯(lián)后，所述吸水性聚合物顆粒一般具有小于1重量％的水分含量。這會增加所述聚合物顆粒起靜電的傾向。所述聚合物顆粒起靜電會影響用量準確度，例如在尿布生產(chǎn)中。該問題一般通過如下途徑解決通過加入水或水性溶液(再潤濕)建立確定的水分含量。用于再潤濕的方法公開在例如WO 98/49221A1和EP 0780424A1中。吸水性聚合物顆?？梢越柚鷼鈩虞斔拖到y(tǒng)運送。用于氣動輸送的方法記載于例如WO 2007/104657A2、W02007/104673A2和WO2007/104676A1 中。本發(fā)明的一個目的是提供一種用于制備吸水性聚合物顆粒的改良方法，尤其是防止和/或改善過小聚合物顆粒的去除。此目的通過制備吸水性聚合物顆粒的方法實現(xiàn)，該方法通過聚合包含以下物質(zhì)的單體溶液或懸浮液而實施a)至少一種具有酸基團且可至少被部分中和的烯鍵式不飽和單體，b)至少一種交聯(lián)劑，c)至少一種引發(fā)劑，d)任選地一種或多種可與a)中提及的單體共聚合的烯鍵式不飽和單體，以及e)任選地一種或多種水溶性聚合物，該方法包含干燥、研磨、分級和表面后交聯(lián)，其中i)將所述表面后交聯(lián)聚合物顆粒再潤濕，ii)任選地，將所述再潤濕的聚合物顆粒氣動輸送，并且
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iii)將所述再潤濕的聚合物顆粒分級，其中所述再潤濕i)和所述分級iii)之間的時間是至少15分鐘。所述再潤濕i) 一般通過在合適的混合單元中加入水性液體進行。合適的水性液體有水、水性溶液和水性分散體。使用具有高速混合元件的混合器是有利的，因為這會使所述吸水性聚合物顆粒形成團塊的傾向最小化。影響形成團塊傾向的其他參數(shù)有所述吸水性聚合物顆粒的溫度和用于再潤濕的水性溶液的離子強度。形成團塊的傾向隨溫度升高和離子強度增加而降低。因此，提供給所述再潤濕i)的吸水性聚合物顆粒的溫度優(yōu)選為40至80°C，更優(yōu)選45至75°C，最優(yōu)選50至70°C?？捎糜谠贊櫇駃)的混合器不受任何限制。優(yōu)選使用具有旋轉(zhuǎn)混合元件的混合器。根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)軸相對于所述產(chǎn)品流方向的位置，具有旋轉(zhuǎn)混合元件的混合器分成立式混合器和臥式混合器。用臥式混合器進行再潤濕是有利的。合適的具有活動混合元件的臥式混合器有例如螺桿式混合器、圓盤式混合器、槳式混合器、螺旋帶式混合器和連續(xù)流式混合器。所述水性液體可在高速混合器中或具有低攪拌器速度的混合器中噴涂。優(yōu)選的臥式混合器有連續(xù)流式混合器。合適的連續(xù)流式混合器可獲自例如 Gebrder Ruberg GmbH&Co KG，Nieheim，Germany。臥式混合器的內(nèi)壁具有，相對于水，優(yōu)選小于80°、更優(yōu)選小于65°、最優(yōu)選小于50°的接觸角。所述接觸角是潤濕行為的量度，根據(jù)DIN 53900測量。使用其接觸產(chǎn)品的內(nèi)壁由不銹鋼制成的臥式混合器是有利的。不銹鋼的鉻含量一般是10. 5至13重量％鉻。高鉻含量會導致由二氧化鉻在鋼表面組成的保護性鈍化膜。其他合金組分可增加耐腐蝕性并改善機械性能。特別合適的鋼有奧氏體鋼，其具有例如至少0.08重量％的碳。有利地，所述奧氏體鋼，除了包含鐵、碳、鉻、鎳和任選的鉬之外，還包含其它合金組分，優(yōu)選鈮或鈦。優(yōu)選的不銹鋼是根據(jù)DIN EN 10020材料號為1. 45xx的鋼，其中xx可以是0至99的自然數(shù)。特別優(yōu)選的材料有材料號1. 4541和1. 4571的鋼，特別是材料號1. 4571的鋼。有利地，將與產(chǎn)品接觸的臥式混合器的內(nèi)壁拋光。與無光澤或粗糙的鋼表面相比，拋光的不銹鋼表面具有較低的粗糙度和與水較小的接觸角。在臥式混合器中的停留時間優(yōu)選1至180分鐘，更優(yōu)選2至60分鐘，最優(yōu)選5至20分鐘。臥式混合器中混合元件的圓周速度優(yōu)選0. 1至lOm/s，更優(yōu)選0. 5至5m/s，最優(yōu)選0. 75 至 2. 5m/s ο表面后交聯(lián)吸水性聚合物顆粒以相當于優(yōu)選0. 01至6、更優(yōu)選0. 05至3、最優(yōu)選0. 1至0. 7的夫勞德數(shù)(Froude number)的速度移進臥式混合器。對于具有水平安裝的混合元件的混合器，所述夫勞德數(shù)定義如下
權(quán)利要求
1.一種制備吸水性聚合物顆粒的方法，該方法通過聚合包含以下物質(zhì)的單體溶液或懸浮液而實施a)至少一種具有酸基團且可至少被部分中和的烯鍵式不飽和單體，b)至少一種交聯(lián)劑，c)至少一種引發(fā)劑，d)任選地一種或多種可與a)中提及的單體共聚合的烯鍵式不飽和單體，以及e)任選地一種或多種水溶性聚合物，所述方法包括干燥、研磨、分級和表面后交聯(lián)，其中i)將所述表面后交聯(lián)聚合物顆粒再潤濕， )任選地，將所述再潤濕的聚合物顆粒氣動輸送，并且iii)將所述再潤濕的聚合物顆粒分級，其中所述再潤濕i)和所述分級iii)之間的時間是至少15分鐘。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述吸水性聚合物顆粒通過形成共價鍵進行表面后交聯(lián)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中將多價陽離子另外用于所述表面后交聯(lián)。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中所述提供給所述再潤濕i)的吸水性聚合物顆粒具有40至80°C的溫度。
5.權(quán)利要求1-4中任一項的方法，其中再潤濕i)用包含以下物質(zhì)的水性溶液或水性分散體實現(xiàn)無機顆粒物質(zhì)、膠態(tài)溶解的無機物質(zhì)、有機聚合物、陽離子聚合物和/或多價陽離子的鹽。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中所述提供給所述分級iii)的吸水性聚合物顆粒具有40至80°C的溫度。
7.權(quán)利要求1-6中任一項的方法，其中所述分級iii)借助平行滾筒篩選機進行。
8.權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其中至少95重量％的所述吸水性聚合物顆粒具有至少150 μ m的粒度。
9.權(quán)利要求1-8中任一項的方法，其中至少95重量％的所述吸水性聚合物顆粒具有最大600 μ m的粒度。
10.權(quán)利要求1-9中任一項的方法，其中所述吸水性聚合物顆粒具有至少15g/g的離心保留容量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備吸水性聚合物顆粒的方法，其中將表面后交聯(lián)吸水性聚合物顆粒再潤濕和分級，并且其中再潤濕和分級之間的時間間隔為至少15分鐘。
文檔編號C08J3/24GK102574941SQ201080045490
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日
發(fā)明者J·施羅德, M·威斯曼特爾, R·芬克, T·法伊弗 申請人:巴斯夫歐洲公司