[发明专利]温和混合和涂覆超级吸收剂的方法

说明书

技术领域

本发明总体而言涉及超级吸收剂的制造方法、制造超级吸收剂的装置、 超级吸收剂、复合物、复合物的制造方法、由该方法获得的复合物、如泡沫 体、成型品或纤维等的化学产品、以及超级吸收剂的用途。

背景技术

超级吸收剂为不溶水的交联聚合物，其能够通过溶胀以及形成水凝胶在 一定压力下吸收并保留大量的水性液体(特别是体液、优选尿液或血液)。由 于这些特性，这些聚合物主要并入卫生制品中，例如尿布、失禁用品或卫生 巾等。

超级吸收剂一般在交联剂的存在下通过带酸基的单体的自由基聚合而制 得。本文中具有不同吸收剂特性的聚合物可通过选择单体组合物、交联剂和 聚合条件以及聚合后得到的水凝胶的加工条件而制得。其它可行的方法是按 照DE-OS 26 12 846通过例如使用化学改性的淀粉、纤维素和聚乙烯醇制备 接枝聚合物。

为了优化用于卫生品中的超级吸收剂的性能，尤其是吸水性，对粉碎干 燥聚合物凝胶而获得的聚合物颗粒进行改性，优选对其表面进行改性。在表 面改性期间，可形成核-壳样形态，其为超级吸收剂颗粒所优选的。该改性例 如可使超级吸收剂具有结合臭味的性能，可改进超级吸收剂的尘化性能，减 少超级吸收剂颗粒的结块，改进超级吸收剂在压力负荷下的吸收能力和/或有 利地影响超级吸收剂的渗透性能。

在实施改性期间，超级吸收剂聚合物颗粒与处理剂接触，其中处理剂可 以是溶液或分散液或是粉末。为了使处理剂对超级吸收剂的表面处理得尽可 能均匀，通常通过这样的一种方式进行接触，即首先将超级吸收剂颗粒引进 混合器中，然后加入处理剂使之与聚合物颗粒充分地混合。在表面后交联作 为表面改性方式的情况下，使用传统混合装置如Patterson-Kelley混合器、 Schugi直立式混合器(如来自Hosokawa，商品名为“Flexomix”的混合器)、 DRAIS湍流混合器、混合器、Ruberg混合器、蜗杆混合器、板式混 合器(plate mixer)或流化床混合器。进一步适宜的混合装置在如下章节中有描 述：F.L.Buchholz和A.T.Graham所著书籍″Modern Superabsorbent Polymer Technology″，Wiley-VCH，1998.的3.2.8.1段落。

在传统使用的混合装置中，如果使用水溶液作为处理剂，所处理的超级 吸收剂易于在离开混合装置后立即结块。经常看到处理剂在超级吸收剂内部 或表面上不均匀的分布。为了防止结块并改进均匀性，将离开混合装置的超 级吸收剂进行贮藏，例如贮藏在圆锥形筒仓(silos)中，并通过旋转蜗杆(圆锥 形混合器)进行搅拌。超级吸收剂在这样的圆锥形混合器中贮藏直至充分松 散与均匀，尤其是从易于粘结在一起的不动而潮湿(ground-damp)状态转变成 自由流动状态。例如当超级吸收剂再次达到自由流动状态时，则可实现充足 的松散或均匀。一般的情况是，超级吸收剂的流动值显示与加入水性处理剂 之前的流动值大致相同。此时，所加入的液体基本上均匀分布在超级吸收剂 颗粒内，因此聚合物颗粒中心内的含水量和表面区域的含水量(如果加入水 性处理剂)的不同愈加被抵消。

然而，这种方法的缺点是充足的松散和均匀只能非常慢地达到，具体来 说不能处理较大量的超级吸收剂。由于这些局限性，限制了改性期间加入到 超级吸收剂的液体的最大量。此外，圆锥形混合器或其他定转子混合器 (rotor-stator mixer)内的旋转蜗杆易于对超级吸收剂造成显著的机械性损害， 结果对吸收性造成不良的影响，尤其是增加了粉尘含量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点。

特别地，本发明的目的在于提供一种制造吸收剂聚合物的方法，其中 尤其是可以使与改性剂(尤其是水溶液的改性剂)接触的超级吸收剂快速 并温和地得到松散和均匀化。

根据本发明的一个目的，该方法还应该可以利用大量的改性剂水溶液 制造超级吸收剂。

根据本发明的进一步目的，使改性剂或改性剂溶液尽可能均匀地分布 在吸水聚合物结构体之间及结构体之内的时间应该减少。

本发明的目的还在于提供粉尘含量尽可能低的超级吸收剂的制造方 法。