[发明专利]制备吸水性聚合物颗粒的方法

说明书

本发明涉及一种用于制备吸水性聚合物颗粒的方法，其中将不完全干燥的聚合物颗粒分离出来并在补充干燥之前粉碎。

吸水性聚合物特别是(共)聚合的亲水性单体的聚合物，一种或多种亲水性单体在合适的接枝基质上的接枝(共)聚合物、纤维素或淀粉的交联的醚、交联的羧甲基纤维素、部分交联的聚氧化烯或可溶胀于含水流体中的天然产物，例如瓜尔胶衍生物。该类聚合物不仅用作能够吸收含水溶液的产品，以制备尿布、止血垫、卫生巾和其它卫生制品，而且用作市场园艺中的保水剂。

吸水性聚合物的制备描述于例如“Modern Superabsorbent PolymerTechnology(现代超吸收聚合物技术)”专论中，F.L.Buchholz和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，或描述于Ullmann′s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry(Ullmann工业化学百科全书)中，第6版，35卷，73-103页。

吸水性树脂典型地具有15-60g/g、优选至少20g/g、更优选至少25g/g、甚至更优选至少30g/g和最优选至少35g/g的离心保留容量。离心保留容量(CRC)通过EDANA(European Disposables and Nonwovens Association(欧洲一次性用品和无纺布协会))推荐的测试方法No.441.2-02“离心保留容量”确定。

为了改进它们的性能特性，例如尿布中的盐水导流率(SFC)和在负载下的吸收率(AUL)，通常将吸水性聚合物颗粒后交联。该后交联可以在含水凝胶相中进行。然而，优选将研磨并过筛的基础聚合物颗粒用后交联剂进行表面涂覆，干燥和热后交联。用于此目的的有用的交联剂包括包含至少两个能够与亲水性聚合物的羧基形成共价键的基团的化合物或包含能够使基础聚合物的至少两个不同的聚合物链的至少两个羧基或其它官能团交联在一起的基团的化合物。

将如此聚合的水凝胶优选在带式干燥机上干燥。在此方法中，不均匀性是指凝胶层常常干燥不均匀，因为部分水凝胶不得不被过度干燥，导致产品质量受损，或者部分水凝胶仅被不完全干燥。不完全干燥的聚合物颗粒在后续的加工步骤中造成问题，必须要分离出去。

用于避免干燥中的不完全干燥聚合物颗粒的方法例如由JP-A-06-73518、JP-A-06-107800、EP-A-0 497 623、EP-A-0 508 810和EP-A-0 574 248可知。

JP-A-06-73518描述了一种用于在带式干燥机上干燥水凝胶的方法，其中将干燥机的功率输出值连续调整到实现凝胶层的当前厚度，从而使不完全干燥聚合物颗粒的比例减少。

JP-A-06-107800教导通过在干燥之前除去过大的团块可以避免过度干燥和不完全干燥聚合物颗粒的分离。

EP-A-0 497 623公开了一种方法，其中将水凝胶挤出然后干燥。

EP-A-0 508 810和EP-A-0 574 248教导使用特殊的捏合机作为聚合反应器，由此在干燥前避免了较大的水凝胶颗粒。

例如在EP-0 948 997中描述了不完全干燥的聚合物颗粒的分离。

EP-A-0 948 997公开了一种用于连续制备吸水性聚合物的方法，其中将不完全干燥的聚合物颗粒分离出来，并且如果适当的话，将其再循环到干燥阶段中。

本发明的目的是提供一种改进的用于连续制备吸水性聚合物颗粒的方法。

本发明进一步的目的是提供一种用于连续制备吸水性聚合物颗粒的方法，该方法适于提高现有生产设备的生产能力，尤其是无需扩大现有装置组件。

我们已经发现此目的通过一种包括以下步骤的用于制备吸水性聚合物颗粒的方法得以实现：

i)将水凝胶干燥以制备干燥的水凝胶，

ii)将未完全干燥的聚合物颗粒从干燥的水凝胶中分离出来，和

iii)将分离出来的未完全干燥的聚合物颗粒干燥，

其中在所述干燥iii)之前将分离的未完全干燥的聚合物颗粒粉碎。

干燥i)优选使用带式干燥机进行，更优选使用循环空气带式干燥机进行。

一个优选的实施方案对于干燥i)和干燥iii)采用同一干燥机。

干燥i)之后水凝胶的水含量通常为1-20重量％，优选小于10重量％，更优选小于5重量％，由于可能存在的不均匀性，所指出的水含量仅是平均值。