[发明专利]吸水性树脂颗粒的制造方法

说明书

该制造方法包括表面交联工序，在所述表面交联工序中，对表面交联剂和将含有酸基的不饱和单体作为主要成分得到的颗粒状干燥聚合物的混合物进行加热处理。该颗粒状干燥聚合物的含水率为15质量％以下。在该表面交联工序中，使用加热装置，所述加热装置具备：旋转容器；和位于该旋转容器的内部且在其轴向延伸并且与该旋转容器一起旋转的多根加热管。该加热装置具备对旋转容器的内部导入以及排出气体的单元。

技术领域

本发明涉及吸水性树脂颗粒的制造方法。具体而言，本发明涉及包括表面交联工序的吸水性树脂颗粒的制造方法

背景技术

吸水性树脂(高吸水性树脂，SAP/Super Absorbent Polymer)为水溶胀性水不溶性的高分子胶凝剂，多用于纸尿布、生理用卫生巾等吸收性物品、农业园艺用的保水剂、工业用的止水剂等各种领域。

上述吸水性树脂作为其原料，使用很多单体、亲水性高分子，但是从吸水性能的观点考虑，使用丙烯酸和/或其盐作为单体的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂在工业上生产最多。

对于上述吸水性树脂，随着作为主要用途的纸尿布的高性能化，要求各种功能(高物性化)。具体而言，除了作为基本物性的无加压下吸水倍率、加压下吸水倍率之外，对于吸水性树脂还要求凝胶强度、水可溶成分、含水率、吸水速度、通液性、粒度分布、耐尿性、抗菌性、耐损伤性、粉体流动性、除臭性、耐着色性、低粉尘、低残留单体等各种物性。特别是在纸尿布等卫生用品的用途中，随着产品的薄型化，希望吸水速度进一步改善。

这种吸水性树脂可以形成片材状、纤维状、薄膜状等各种形状，但是通常大多形成粉末状或颗粒状。对于粉末状或颗粒状的吸水性树脂而言，已知根据其粒径、粒度分布等而吸水性能、处理性、使用感发生变动。因此要求粒径、粒度分布得到适当控制的粉末状或颗粒状的吸水性树脂。特别是纸尿布等卫生用品的用途中，从加压下吸水倍率、通液性等观点考虑，优选为微粉(粒径不足100μm或不足150μm的微粒、特别是不足150μm的微粒)的含量少的吸水性树脂颗粒。另外，为了改善加压下吸水倍率、其它吸收特性，通常对于吸水性树脂颗粒进行表面交联处理。

作为上述粉末状或颗粒状的吸水性树脂的主要制造方法，可列举出水溶液聚合法、反相悬浮聚合法。例如水溶液聚合法的情况下，如图7所例示那样，通常为了最终得到颗粒状的吸水性树脂，而包括将水溶性烯属不饱和单体进行水溶液聚合的聚合工序；将聚合中得到的含水凝胶状交联聚合物粉碎的凝胶粉碎(细粒化)工序；将粉碎凝胶进行干燥的干燥工序；将干燥物粉碎的粉碎工序；将粉碎物调整到适当的粒度范围的分级工序；在分级后的颗粒状干燥物中混合表面交联剂进行加热处理的表面交联工序；调整经过表面交联的颗粒状干燥物的粒度的整粒工序；以及微粉回收工序。另外，反相悬浮聚合法中，将水溶性烯属不饱和单体水溶液分散于疏水性有机溶剂，以形成悬浮颗粒的状态进行聚合反应，因此通常无需聚合中或聚合后的凝胶粉碎工序，但是此后的制造工艺中，包括与水溶液聚合大致相同的工序。

以往的制造工序中产生的微粉量达到全部生产量的10质量％左右～数10质量％(例如20～30质量％)。例如在图7所例示的制造工艺中，除了聚合工序、粉碎工序之外，也会由于干燥工序后的表面交联工序、整粒工序、输送工序等的工艺损伤而产生微粉。特别是由于表面交联工序或此后的工艺损伤所导致的微粉产生也伴随有表面交联结构的破坏，因此有可能导致吸水性树脂的物性降低。

另外，所产生的微粉在分级工序或整粒工序中被去除，但是其废弃在成本上不利，因此微粉在分级工序以前、特别是干燥工序以前、进而聚合工序、凝胶粉碎工序、干燥工序中被再利用。但是微粉容易聚集，因此难以处理。另外，由于微粉再利用工序的追加而吸水性树脂的制造工序(设备)进一步复杂化或大型化。另外将微粉再利用的聚合工序、干燥工序的负荷增大，因此微粉回收量的增加也有可能伴随有生产率的降低、所得到的吸水性树脂的性能降低。