[发明专利]吸水性聚合物颗粒的涂覆方法

说明书

本发明涉及一种涂覆方法，其中在卧式混合器中将水成液(aqueous liquid)喷射于经表面后交联的吸水性聚合物颗粒上，与产物接触的所述卧式混合器的内壁由不锈钢制得。

吸水性聚合物颗粒用于制备尿布、棉塞、卫生棉和其它卫生制品，以及作为商品园艺中的保水剂。吸水性聚合物颗粒也称作超吸水剂(superabsorbent)。

吸水性聚合物颗粒的制备在专著“Modern Superabsorbent Polymer Technology”，F.L.Buchholz and和A.T.Graham，Wiley-VCH，1998，71-103页中有描述。

吸水性聚合物颗粒的性质可通过例如交联剂的使用量而调节。随着交联剂量的增加，离心保留容量(centrifuge retention capacity)(CRC)下降，且21.0g/cm²(AUL0.3psi)压力下的吸收量经过最大值。

为了改进应用性能，例如尿布中溶胀凝胶床的渗透性(SFC)和63.0g/cm²(AUL0.9psi)压力下的吸收量，吸水性聚合物颗粒通常是表面后交联的。这增加了颗粒表面的交联度，使得63.0g/cm²(AUL0.9psi)压力下的吸收量和离心保留容量(CRC)至少部分地消除相互影响(decouple)。这种表面后交联可在水性凝胶相中进行。然而，优选地，将经干燥、研磨并筛分的聚合物颗粒(原料聚合物)用表面后交联剂进行表面涂覆、热表面后交联并干燥。适合该目的的交联剂为可与吸水性聚合物颗粒的至少两个羧酸酯基团形成共价键的化合物。

表面后交联剂通常以水溶液形式施用于原料聚合物。然而，施用于颗粒表面的水只能缓慢地扩散进入颗粒内部。同时，水会降低聚合物的玻璃化转变温度；颗粒表面变粘。因此，当表面后交联剂的水溶液混入原料聚合物时，可产生不希望的附集和结块。为了解决这个问题，提出了使用具有防水涂层的高速混合器，例如EP0450923A2和DE102004026934A1中。

热表面后交联后，吸水性聚合物颗粒的含湿量通常小于1重量％。这增加了聚合物颗粒带静电的趋势。聚合物颗粒带静电影响剂量准确度，例如尿布生产中的剂量准确度。这个问题通常通过添加水或水性溶液(再润湿)以建立限定的含湿量而解决。

再润湿的方法公开于例如WO98/49221A1和EP0780424A1中。

为了进一步改进渗透性(SFC)，可对颗粒表面进一步改性，例如通过用无机惰性物质、阳离子聚合物和/或多价金属阳离子溶液涂覆。

这种涂覆在例如WO2008/113788A2、WO2008/113789A1和WO2008/113790A1中有描述。

本发明的一个目的是提供一种改进的用水或水性溶液涂覆经表面后交联的吸水性聚合物颗粒的方法，尤其是均匀涂覆、低含尘量和极少附集物。

该目的通过一种通过使单体溶液或悬浮液聚合而制备吸水性聚合物颗粒的方法而实现，所述单体溶液或悬浮液包含

a)至少一种具有酸基并可至少部分地被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)中提及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，

所述方法包括干燥、研磨、分级和表面后交联，将水成液在具有活动混合工具的卧式连续混合器中通过至少一个喷嘴喷射于经表面后交联的吸水性聚合物颗粒上，其中与产物接触的所述混合器的内壁相对于水的接触角小于80°。

根据旋转轴的位置，具有旋转混合工具的混合器细分为立式混合器和卧式混合器。

在本发明上下文中的卧式混合器为具有旋转混合工具的混合器，其旋转轴朝向产物流向的位置偏离水平线小于20°、优选小于15°、更优选小于10°、最优选小于5°。

在本发明的方法中，可使用本领域技术人员已知的具有活动混合工具的所有卧式混合器，例如螺杆式混合器、圆盘式混合器、犁头式混合器(plowshare mixer)、桨式混合器、螺带式混合器(helical ribbon mixer)和连续流混合器。可将水成液在高速混合器或具有低搅拌速度的混合器中喷涂。优选的卧式混合器是连续流混合器。

混合器的内壁相对于水的接触角优选小于70°、更优选小于60°、最优选小于50°。接触角是润湿性能的量度，根据DIN 53900测定。