CN101980936B - 吸水性树脂粉体的输送方法 - Google Patents

吸水性树脂粉体的输送方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供可抑制阻塞现象并且能抑制吸水性树脂粉体的物性降低的吸水性树脂粉体的空气输送方法。本发明的输送方法为经由输送配管对制造工序中的吸水性树脂粉体进行空气输送的输送方法。在该输送方法中，设输送配管的起点的初始固气比为R1(kg-树脂/kg-空气)、设输送配管的末端的末端固气比为R2(kg-树脂/kg-空气)时，使固气比变化率(R1/R2)为超过1且7以下。

Description

吸水性树脂粉体的输送方法
技术领域
本发明涉及吸水性树脂粉体的输送方法。
背景技术
近年来，从体液吸收的观点考虑，广泛利用吸水性树脂作为纸尿布、卫生巾、失禁垫等卫生材料的构成材料。作为所述吸水性树脂，已知有例如聚丙烯酸部分中和物交联体、淀粉-丙烯酸接枝聚合物的水解产物、乙酸乙烯酯-丙烯酸酯共聚物的皂化物、丙烯腈共聚物或丙烯酰胺共聚物的水解产物或它们的交联体、以及阳离子性单体的交联体等。该吸水性树脂可以以片状、纤维状、薄膜状使用，但一般以粉末状(颗粒状)使用。作为所述粉末(颗粒)，例如广泛使用其重量平均粒径为200～800μm左右的颗粒状吸水剂。
颗粒状吸水剂经过干燥工序、破碎工序、分级工序、表面交联工序等来制造。在工业规模下的生产中，进行各工序的装置之间的输送使用输送装置。作为输送方式，可列举出机械输送及空气输送。在机械输送中，例如使用输送机(conveyer)作为输送装置。
与机械输送相比，空气输送具有较多优点。作为空气输送的优点，可列举出：机械的部分少，机械故障少；耐久性优异；与带式输送机(belt conveyer)等不同，不需要返回线路，是单向(one way)的；异物难以混入等。
空气输送的方式大致分为低浓度空气输送和高浓度空气输送。在低浓度空气输送中，被输送物粉体在输送管内处于分散状态。在高浓度空气输送中，被输送物的粉体在输送管内形成被称作渣(slug)或塞柱(plug)的聚集团并移动。为了使粉体维持分散状态，气流速度必须要高，因此低浓度空气输送是高速输送。另一方面，高浓度空气输送是低速输送。
在空气输送中，被输送物(粉体)的颗粒彼此会产生碰撞、摩擦。另外，在空气输送中，粉体会碰撞配管。另外，粉体与配管之间会产生碰撞、摩擦。在空气输送中，粉体会被磨耗或破坏。空气输送会对吸水性树脂粉体的物性产生影响。因此，需要可抑制粉体的物性降低的空气输送。
非专利文献1中公开了使用二次空气的各种空气输送方法。专利文献1公开了针对含有多元醇的吸水性树脂粉体的可抑制物性降低的输送方法。专利文献2、3公开了组合使用二次空气的空气输送方法。专利文献4公开了改善由输送中的颗粒破坏导致的粉体特性恶化的方法。
另外，也提出了上述文献以外的吸水性树脂的输送方法，专利文献5～7公开了输送时的物性降低少的吸水性树脂的空气输送方法。为了达到所述目的，具体来说，专利文献5中限定配管的曲率半径为配管直径的5倍以上，专利文献6中限定了气体速度及固气比，另外专利文献7中限定了夫劳德数(Froudenumber)。进而，专利文献8公开了对装置进行加热或保温来防止输送时吸水性树脂的聚集的方法，作为输送方法的一个例子，公开了空气输送。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2004-345804号公报
专利文献2：日本特开平6-191640号公报
专利文献3：日本特开平6-345264号公报
专利文献4：日本特开2004-43102号公报
专利文献5：国际公开第2007/104657号小册子
专利文献6：国际公开第2007/104673号小册子
专利文献7：国际公开第2007/104676号小册子
专利文献8：美国专利第6817557号说明书
非专利文献1：“空气输送的基础”辻裕著(株)养贤堂第134页
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，专利文献1～3中公开了组合使用二次空气的空气输送方法。在此，组合使用二次空气时，输送配管的空气流量随着流动的进行而显著增加。其结果为，尤其在管路长度较长时，会发生从高浓度输送向低浓度输送这样的流动方式变化的现象。然而，专利文献1～3中未充分考虑伴随该现象出现的问题。此外，专利文献1中虽然对于物性降低的抑制有所启发，但主要着眼点是在防止输送配管中的阻塞上。
另外，作为涉及空气输送的其它问题，可举出阻塞现象(堵塞)。若产生阻塞现象，则输送停止。若阻塞现象频发，则输送效率降低。
本发明要解决的问题在于，提供可抑制阻塞现象并且能抑制吸水性树脂粉体的物性降低的吸水性树脂粉体的空气输送方法。
用于解决问题的方案
本发明人等基于不同于以往的技术思想，发现了可抑制空气输送中的物性降低的新的输送方法。另外已判明，根据本发明，可抑制物性降低并且能抑制阻塞现象。
本发明的输送方法为经由输送配管对制造工序中的吸水性树脂粉体进行空气输送的输送方法。在该输送方法中，设输送配管的起点的初始固气比为R1(kg-树脂/kg-空气)、设输送配管的末端的末端固气比为R2(kg-树脂/kg-空气)时，使固气比变化率(R1/R2)为超过1且7以下。
优选的是，初始固气比R1为35～150(kg-树脂/kg-空气)。
优选的是，末端固气比R2为20～50(kg-树脂/kg-空气)。
优选的是，吸水性树脂粉体在输送配管的起点的线速度(初始线速度)为7m/s以下。
优选的是，通过来自外部的加热使至少一部分上述输送配管保温在50℃以上。优选的是，进行上述制造工序的制造设备包括贮藏部，通过来自外部的加热使该贮藏部保温在50℃以上。贮藏部的典型例子有料斗。
优选的是，上述空气输送为高浓度空气输送。优选的是，在该输送方法中，1个输送区间所包括的输送配管的总长度Lt为50m以上。优选的是，上述吸水性树脂粉体的输送量为1000kg/hr以上。
优选的是，上述吸水性树脂粉体通过多元醇进行了表面交联。优选的是，上述吸水性树脂粉体包含水溶性的多价金属盐。优选的是，上述吸水性树脂粉体包含无机颗粒。
优选的是，输送后的上述吸水性树脂粉体的0.69质量％生理食盐水导流性为10(10-7·cm3·s·g-1)以上。此外，“输送后的吸水性树脂粉体”是指刚刚进行了本发明的输送后的吸水性树脂粉体；在吸水性树脂粉体的制造工序的中间阶段进行本发明的输送时，是指刚刚进行了在该中间阶段的输送后的吸水性树脂粉体(中间体)。通过限定输送后的物性，显示本发明的输送方法抑制了吸水性树脂粉体的损坏。
优选的是，吸水性树脂粉体为通过连续带式聚合或连续捏合机聚合得到的不定形破碎形状的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂。
优选的是，吸水性树脂粉体为在包括微粉再循环工序的制造工序中得到的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂。
优选的是，吸水性树脂粉体为在150～250℃下表面交联而成的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂。
发明的效果
根据本发明，通过适宜设定固气比变化率，可抑制初始线速度并且能抑制阻塞现象。这样，将初始线速度控制为较小的值，结果可抑制吸水性树脂粉体的物性降低。此外，这样的作用效果在输送距离Lt较长时表现得尤为显著。另外，所述效果对于特定的制造工序(聚合、表面交联、添加剂、微粉再循环等)中得到的吸水性树脂表现得尤为显著。
附图说明
图1是表示为了制造吸水性树脂(别名：颗粒状吸水剂)而使用的制造设备的构成示意图。
图2是表示可用于本发明的一个实施方式的输送装置的构成示意图。
图3是表示对可用于本发明一个实施方式的料斗的锥部倾斜角、收缩率以及料斗的最大口径(直径)与高度的比值进行限定的料斗上部的最大口径部(R1)、料斗排出部的口径(R2)以及高度(H)的示意图。
图4是将图2的一部分放大的截面图。
图5是表示本发明的输送方法所用的输送部的构成示意图。
图6是图5的略为详细表示的构成示意图。
图7是表示本发明的各输送装置的时序图的一个例子的图。
具体实施方式
本发明涉及颗粒状吸水剂的制造工序中的吸水性树脂粉体的输送方法。在本说明书中，“吸水性树脂”是指水溶胀性水不溶性的高分子胶凝剂。无加压下吸水倍率(CRC)必须为5g/g以上，优选为10～100g/g，进一步优选为20～80g/g。另外，可溶成分(Extractables)必须为0～50重量％，优选为0～30重量％，进一步优选为0～20重量％，特别优选为0～10重量％。
此外，吸水性树脂不限定于全部重量(100％)为聚合物的形态，在维持上述性能的范围内可以包含添加剂(后述等)。即，即使是颗粒状吸水剂(吸水性树脂组合物)，在本发明中也总称为吸水性树脂。在本发明中，吸水性树脂为颗粒状吸水剂(吸水性树脂组合物)时，相对于整体，本发明的吸水性树脂(聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂)的含量优选为70～99.9重量％，更优选为80～99.7重量％，进一步优选为90～99.5重量％。作为除吸水性树脂以外的其它成分，从吸水速度、粉末(颗粒)的耐冲击性的观点考虑，水是优选的，可根据需要包含后述添加剂。
在本说明书中，“聚丙烯酸(盐)”是指以作为重复单元的丙烯酸酸(盐)作为主要成分的聚合物。具体来说，作为除交联剂以外的单体，必须包含50～100摩尔％丙烯酸(盐)，优选为70～100摩尔％，更优选为90～100摩尔％，特别优选为实质100摩尔％。作为聚合物的盐必须包含水溶性盐，优选包含1价盐，进一步优选包含碱金属盐或铵盐，特别优选包含碱金属盐，更进一步优选包含钠盐。
“EDANA”是欧洲一次性用品和无纺布协会(EuropeanDisposables and Nonwovens Associations)的简称。欧洲标准(基本为世界标准)的吸水性树脂的测定法(ERT/EDANA推荐测试方法，ERT/EDANA Recommended Test Methods)的详细内容请参照公知文献(02年修改)的ERT的原本。
在本说明书中，“含水凝胶状聚合物(含水凝胶)”、“干燥物”以及“吸水性树脂粉体(粉体)”如下定义。
“含水凝胶状聚合物(含水凝胶；聚合凝胶)”是指吸水性树脂的含水凝胶状交联聚合物。作为代表，有聚合工序中得到的含水凝胶。通常指含水率在30重量％以上的聚合物。
“干燥物”是指经过了干燥工序的吸水性树脂的干燥聚合物。根据聚合后的含水率而不同，通常是指干燥工序中含水率低于30重量％、进而为20重量％以下的干燥聚合物。形状不限，另外，干燥可以与聚合同时(以聚合热、聚合时的加热来干燥等)进行。
“吸水性树脂粉体(粉体)”是指，作为粉体具有一定的流动性，例如，作为流动性，为可测定流动速率(Flow Rate)(ERT450.2-02)的状态，或为可通过ERT420.2-02进行筛分分级的固体。更具体来说，为筛分分级中规定的粒径5mm以下的固体，其是指吸水性树脂的干燥聚合物的粉体，或者吸水性树脂的原料、添加剂中以固体原样使用的粉体(例如水不溶性无机粉末、多价金属盐粉末、其水合盐等)。只要为固体则含水率不限，通常低于30重量％，进而为20重量％以下。粒径的下限并没有特别的限定，例如为1nm以上。此外，一般有时将1mm以上的称作颗粒、低于1mm的称作粉体，在本发明中，对这些粉体颗粒(吸水性树脂或其原料)进行总称，以下称为“粉体”。另外，在本说明书中，将“粉体”及“粉末”作为同义词来对待。
首先，对本发明的颗粒状吸水剂(吸水性树脂粉体)的制造工序的概况进行说明，接着，对本发明的输送方法进行说明。
图1是表示为了制造吸水性树脂(颗粒状吸水剂)而使用的制造设备2的构成示意图。该制造设备2通过输送部6连接用于实施各工序的装置。该制造设备2中设置有聚合装置8、干燥装置10、粉碎装置12、分级装置14、混合装置16、加热装置18、冷却装置20、整粒装置22、填充装置24、微粉捕获装置26以及造粒装置28。通过输送部6将某一工序得到的吸水性树脂粉体输送到下一工序。
使用聚合装置8进行聚合工序。使用干燥装置10进行干燥工序。使用粉碎装置12进行粉碎工序。使用分级装置14进行分级工序。使用混合装置16以及加热装置18进行表面交联工序。使用冷却装置20进行冷却工序。使用整粒装置22进行整粒工序。使用填充装置24进行包装工序。使用微粉捕获装置26收集微粉。使用造粒装置28进行造粒工序。收集的微粉、造粒工序中造粒得到的造粒颗粒通过微粉再循环工序进行再循环。
[聚合工序]
聚合工序是使可通过聚合成为吸水性树脂的单体(以下有时也称为单体)聚合，生成聚合凝胶(含水凝胶状聚合物)的工序。作为本发明的吸水性树脂的聚合法，并没有特别的限定，例如可列举出本体聚合、沉淀聚合、水溶液聚合、反相悬浮聚合、喷雾聚合、液滴聚合等。从性能方面以及聚合控制的容易程度考虑，可以使单体以水溶液形式使用的水溶液聚合或反相悬浮聚合是优选的。
在本发明中，通过所得到的聚合凝胶的形状显著解决输送性的问题的水溶液聚合、尤其连续水溶液聚合是优选的。在连续水溶液聚合中，从进一步发挥本发明的效果的方面考虑，可适宜使用连续带式聚合或连续捏合机聚合。作为优选的连续聚合，可列举出连续捏合机聚合(例如美国专利第6987151号说明书以及美国专利第6710141号说明书)、连续带式聚合(例如美国专利第4893999号、美国专利第6241928号以及美国专利申请公开第2005/215734号)。所述连续聚合可以以高生产率生产吸水性树脂(特别是不定形破碎状吸水性树脂)，但可观察到伴随规模扩大的物性偏离、物性降低的倾向，而本发明可解决上述问题。
(单体)
作为单体，并没有特别的限定，例如可列举出如下所示的水溶性不饱和单体。例如有(甲基)丙烯酸、马来酸(酐)、衣康酸、肉桂酸、乙烯基磺酸、烯丙基甲苯磺酸、乙烯基甲苯磺酸、苯乙烯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基乙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基丙磺酸、2-羟乙基(甲基)丙烯酰基磷酸酯等阴离子性不饱和单体及其盐；含巯基不饱和单体；含酚性羟基不饱和单体；(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺等含酰胺基不饱和单体；(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基丙酯、N，N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等含氨基不饱和单体；等。这些单体可以单独使用，也可以适宜混合使用2种以上。这些单体可以包含阻聚剂、5ppm以下(优选为1ppm以下)的铁，适宜的用量为，例如160ppm以下的氧基苯酚类、美国专利第7049366号说明书中例示的用量。
其中，从所得到的吸水性树脂的性能以及成本的观点考虑，优选为使用以阴离子性不饱和单体、尤其含羧基不饱和单体，进一步丙烯酸和/或其盐(例如钠盐、锂盐、钾盐、铵盐、胺类等盐，其中，从成本方面考虑，钠盐是优选的)为主要成分的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂。相对于全部单体成分(后述的内部交联剂除外)，丙烯酸和/或其盐的用量优选为70摩尔％以上，更优选为80摩尔％以上，进一步优选为90摩尔％以上，特别优选为95摩尔％以上(上限为100摩尔％)。此外，上述单体为含羧基等酸基单体时，其中和率并没有特别的限定，可以根据需要在聚合后中和聚合凝胶。在卫生用品等有可能接触人体的用途中，聚合后没必要中和。该中和率优选为40摩尔％以上且为90摩尔％以下，更优选为50摩尔％以上且为80摩尔％以下。
在聚合工序中，使前述单体成水溶液时，该水溶液(以下有时也称为“单体溶液”)中的单体的浓度并没有特别的限定，优选为10～70重量％的范围内，进一步优选为20～60重量％、更进一步优选为35～60重量％的范围内。另外，在进行上述水溶液聚合或反相悬浮聚合时，可以根据需要组合使用水以外的溶剂。此外，所组合使用的溶剂的种类并没有特别的限定。
(聚合引发剂)
在聚合工序中，例如可使用自由基聚合引发剂。作为该自由基聚合引发剂，并没有特别的限定，根据进行聚合的单体的种类、聚合条件等，可以从通常的吸水性树脂的聚合中所利用的自由基聚合引发剂中选择使用1种或2种以上即可。可列举出例如热分解型引发剂(例如过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐；过氧化氢、叔丁基过氧化物、过氧化甲乙酮等过氧化物；偶氮腈化合物、偶氮脒化合物、环状偶氮脒化合物、偶氮酰胺化合物、烷基偶氮化合物、2，2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2，2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐等偶氮化合物；等)、光分解型引发剂(例如苯偶姻衍生物、苯偶酰衍生物、苯乙酮衍生物、二苯甲酮衍生物、偶氮化合物等)等。在这些中，从成本方面以及减少残留单体的能力考虑，热分解型引发剂是优选的，过硫酸盐是特别优选的。另外，由于还原剂的组合使用可促进这些自由基聚合引发剂分解，因此也可组合这两者而成为氧化还原系引发剂。作为上述还原剂，并没有特别的限定，例如可列举出亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等(酸式)亚硫酸(盐)、L-抗坏血酸(盐)、亚铁盐等还原性金属(盐)，胺类等。
前述聚合工序所用的自由基聚合引发剂的用量并没有特别的限定，从残留单体、水可溶成分的观点考虑，相对于单体的用量，通常优选为0.001～2重量％，更优选为0.01～1重量％，进一步优选为0.01～0.5重量％，特别优选为0.01～0.05重量％。相对于该单体的用量，自由基聚合引发剂的用量低于0.001重量％时，未反应的单体变多，所得到的吸水性树脂中的残留单体量增加，在这一点上是不优选的。另一方面，该用量超过2重量％时，所得到的吸水性树脂中的水可溶成分增加，在这一点上是不优选的。此外，在该聚合工序中，可以照射辐射线、电子射线、紫外线等活性能量线代替前述自由基聚合引发剂来进行单体聚合。
(内部交联剂)
在聚合工序中，可根据需要使用内部交联剂。作为内部交联剂，可列举出在1分子内具有2个以上聚合性不饱和基团、2个以上反应性基团的现有公知的内部交联剂。具体来说，可列举出例如N，N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、丙烯酸甘油酯或甲基丙烯酸甘油酯、环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、三烯丙基胺、聚烯丙氧基烷烃、(聚)乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、甘油、1，4-丁二醇、季戊四醇、乙二胺、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、聚乙烯亚胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。考虑到反应性，可使用这些中的1种或2种以上。作为内部交联剂，具有2个以上的聚合性不饱和基团的化合物是特别优选的。内部交联剂的用量根据所期望的吸水性树脂的物性适宜决定即可，通常，相对于单体，内部交联剂的用量可以为0.001～5摩尔％，进一步为0.005～2摩尔％，特别为0.01～0.5摩尔％的范围。内部交联剂的用量过少时，呈现聚合凝胶的强度降低、可溶成分增加的倾向，反之，过多时，呈现吸水倍率等物性降低的倾向。此外，内部交联剂可以一次性添加到反应体系中，也可以分批添加。
[干燥工序]
干燥工序是对在前述的聚合工序得到的聚合凝胶(含水凝胶状聚合物)进行干燥的工序。对于通过使用水溶液聚合的聚合工序得到的聚合凝胶，通常优选利用聚合时或聚合后的解碎处理使之成为0.1～5mm、更优选为0.5～3mm左右的颗粒状的状态而供给到干燥工序中。通过使之成颗粒状的凝胶，使凝胶的表面积增大，因而上述干燥工序可顺利进行。对解碎部件并没有特别的限定，例如可单独或适宜组合使用斩拌机(meatchopper)、辊型切割机、闸刀式切割机、切片机、辊式切割机、切碎机、剪刀等各种切断部件。该干燥工序中的干燥方法并没有特别的限定，作为上述干燥装置10，可广泛采用使用通常的干燥机及加热炉的方法。具体来说，可例示出传导传热型干燥机、辐射传热型干燥机、热风传热型干燥机、感应加热干燥机等。从干燥的速度的观点考虑，热风传热型干燥机(以下称为热风干燥机)是优选的。作为该热风干燥机，可列举出通气带式、通气回路式、通气立式、平行流带式、通气通道式、通气槽型搅拌式、流化床式、气流式、喷雾式等的干燥装置。从容易控制颗粒状吸水剂的物性的观点考虑，带式是优选的。作为干燥温度，优选设定为较高的温度，具体来说，优选为100～250℃，更优选为120～220℃，进一步优选为150～200℃。干燥时间并没有特别的限定，设定为使所得到的干燥物为所期望的固体成分率的时间即可。从粉碎的容易程度这一点考虑，干燥工序中得到的干燥物的固体成分率(在180℃下加热3小时后的残留量)为90重量％以上是优选的。通常取决于聚合凝胶的粒径、干燥温度、风量等，从生产效率的观点考虑，通常，该干燥时间为2小时以内是优选的。
[粉碎工序]
粉碎工序为对前述干燥工序得到的、作为聚合凝胶的干燥物的颗粒状吸水性树脂进行粉碎的工序。该粉碎通常对该干燥物进行，也可以在干燥前对聚合工序中得到的聚合凝胶进行。通过该粉碎，可得到粉碎物的颗粒状吸水性树脂。
粉碎优选以可得到较多的所期望的粒径(优选的是，重量平均粒径200～800μm)的颗粒状吸水性树脂的方式进行。对于粉碎方法并没有特别的限定，可采用现有公知的方法。作为该粉碎工序所用的粉碎装置12，可例示出三级辊式破碎机。由于该粉碎会产生微粉，因而在粉碎工序中得到的颗粒状吸水性树脂中包含微粉。此外，若对在聚合工序、干燥工序得到的颗粒状吸水性树脂的粒径进行粒度控制使得其足够小，也可以不实施该粉碎工序。
经过粉碎工序得到的吸水性树脂、吸水剂的颗粒为不定形破碎状颗粒，为该形状时，粉碎使得比表面积大，并且，也容易固定到浆料中，故优选。即，吸水性树脂、吸水剂的形状优选为不定形破碎状颗粒。此外，虽然不定形粉碎破碎状颗粒由于其形状的原因而难以输送，另外容易发生伴随输送的物性降低，但本发明可解决上述问题，故优选。
[分级工序]
分级工序是对颗粒状吸水性树脂进行筛分的工序。在分级工序中，对前述粉碎工序中得到的粉碎物进行筛分。在该分级工序中，可使用例如具有金属筛网的分级装置14。在该分级工序中，可使用该分级装置14来选择具有所期望的粒径(筛分分级所规定的重量平均粒径(D50)优选为200～800μm，进一步优选为300～600μm)的颗粒，得到目标颗粒状吸水性树脂。对于分级方法，并没有特别的限定，可采用现有公知的方法。此外，若对在聚合工序、干燥工序得到的颗粒状吸水性树脂的粒径进行粒度控制使得其足够小，也可以不实施该分级工序。其中，可特别适宜使用筛分分级，筛的数量可适宜决定，通常为2～5级左右。
[表面交联工序]
表面交联工序是使用表面交联剂使前述分级工序中得到的颗粒状吸水性树脂的表面附近交联而得到颗粒状吸水剂的工序。吸水性树脂为水溶胀性交联聚合物，在(颗粒)内部具有交联结构，本发明所用的吸水性树脂(颗粒)优选进一步进行表面交联，使其表面或表面附近的交联密度高于内部。此外，表面附近通常是吸水性树脂的表层，是指厚度为几十微米以下或为整体的1/10以下的部分，可根据目的适宜决定。所述吸水性树脂的表面交联可如下进行：(1)可通过后述的作为表面交联剂所例示的有机表面交联剂和/或水溶性无机表面交联剂进行表面交联，(2)也可以使交联性单体在表面进行交联聚合(例如，在美国专利7201941号说明书中公开)，另外，(3)也可以通过过硫酸盐等进行自由基表面交联(例如美国专利4783510号说明书中公开)。另外，交联反应优选通过加热、辐射线(优选为紫外线，在欧洲专利1824910号说明书中公开)来促进反应。吸水剂所包含的吸水性树脂通过在其表面附近进行表面交联，可提高AAP，换言之，可提高在压力下的吸收能力。
若进一步详细说明，则在本申请中，表面交联是指对吸水性树脂表面或表面附近的区域进行化学或物理修饰来进行表面交联。例如以部分中和交联聚丙烯酸的情况为例，化学修饰包括以下状态：通过具有2个以上可与存在于颗粒表面附近的官能团、尤其是羧基反应的官能团的有机表面交联剂进行了表面交联的状态。作为具有2个以上可与羧基反应的官能团的有机表面交联剂，可列举出例如多元醇、多元缩水甘油化合物、多元胺等。另外，本申请中的表面交联还包括例如3价铝之类的多价金属与表面的羧基进行离子键合这种形式的表面交联。表面交联中的键合方式没有限定。
以下，作为优选的交联方法，使用表面交联剂，对表面交联的方法进行说明。作为表面交联工序所用的表面交联剂，可适宜使用现有公知的表面交联剂。例如可列举出乙二醇、二乙二醇、丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、1，3-丙二醇、二丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、聚丙二醇、甘油、聚甘油、2-丁烯-1，4-二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2-环己烷二甲醇、1，2-环己二醇、三羟甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺、聚氧丙烯、氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物、季戊四醇、山梨醇等多元醇；乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、二甘油聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、缩水甘油等环氧化合物；乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、聚乙烯亚胺等多元胺化合物、其无机盐或有机盐(吖丙啶鎓盐等)；2，4-甲苯二异氰酸酯、己二异氰酸酯等多异氰酸酯化合物；1，2-亚乙基双噁唑啉等多噁唑啉化合物；1，3-二氧戊环-2-酮、4-甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4，5-二甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4，4-二甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、4-乙基-1，3-二氧戊环-2-酮、4-羟甲基-1，3-二氧戊环-2-酮、1，3-二噁烷-2-酮、4-甲基-1，3-二噁烷-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二噁烷-2-酮、1，3-二氧杂环庚烷-2-酮(1，3-dioxopane-2-one)等碳酸亚烃酯(alkylene carbonate)化合物；表氯醇、表溴醇、α-甲基表氯醇等卤代环氧化合物；锌、钙、镁、铝、铁、锆等的氢氧化物或氯化物等多价金属化合物；2-噁唑烷酮等噁唑烷酮化合物(美国专利第6559239号说明书中例示)；氧杂环丁烷化合物；环状脲化合物；等。在这些表面交联剂中，从物性方面考虑，优选为选自由多元醇、环氧化合物、多元胺化合物及其盐、碳酸亚烃酯化合物以及噁唑烷酮化合物组成的组中的至少1种化合物，进一步优选为由多元醇、碳酸亚烃酯化合物以及噁唑烷酮化合物组成的脱水酯化反应性交联剂，特别优选为多元醇。这些表面交联剂可以单独使用，也可以考虑反应性来混合使用2种以上。此外，表面交联工序可以考虑其效果而进行2次以上，在该情况下，第2次及以后所用的表面交联剂可以使用与第1次相同的表面交联剂，也可以使用与第1次的表面交联剂不同的表面交联剂。此外，使用脱水酯化反应性交联剂的话，随着脱水酯化的进行，会成为含水率低的粉体，容易发生由输送时的损坏导致的物性降低问题，而本发明可解决上述问题。
本发明的吸水性树脂粉体优选进行了表面交联，更优选通过上述多元醇进行了表面交联。本发明由于可抑制末端线速度Vy，因而可抑制由表面交联层相互摩擦导致的剥离。因而，由基于多元醇的表面交联带来的物性提高效果不易受损。作为多元醇，使用优选为C2-C10、更优选为C3-C8、特别优选为C3-C6的多元醇中的1种或2种以上。
在表面交联工序中，前述表面交联剂的用量取决于所选定的表面交联剂、表面交联剂的组合等，相对于吸水性树脂的100质量份固体成分，其用量优选为0.001～10质量份的范围内，更优选为0.01～5质量份的范围内。通过以该范围使用表面交联剂，可使吸水性树脂的表面附近的交联密度高于内部的交联密度。表面交联剂的用量超过10质量份时，不仅不经济，而且在形成最适合吸水性树脂的交联结构方面交联剂的供给过剩，故不优选。表面交联剂的用量低于0.001质量份时，在提高颗粒状吸水剂的加压下吸收倍率等性能方面无法获得充分的改良效果，故不优选。
在表面交联工序中，在上述表面交联剂的基础上，可以根据需要进一步组合使用有机酸(乳酸、柠檬酸、对甲苯磺酸)或其盐、无机酸(磷酸、硫酸、亚硫酸)等酸物质或其盐、苛性钠、碳酸钠等碱性物质、后述硫酸铝等多价金属盐等，用量是相对于吸水性树脂为超过0重量％且为10重量％以下，更优选为超过0重量％且为5重量％以下，特别优选为超过0重量％且为1重量％以下左右。
在表面交联工序中，在混合颗粒状吸水性树脂与表面交联剂时，优选使用水作为溶剂。水的用量取决于吸水性树脂的种类、颗粒状吸水性树脂的粒径、含水率等，相对于颗粒状吸水性树脂的100质量份固体成分，其用量优选为超过0质量份且为20质量份以下，更优选为0.5～10质量份的范围内。在混合颗粒状吸水性树脂与表面交联剂时，可以根据需要组合使用亲水性有机溶剂。在此，作为可组合使用的亲水性有机溶剂，可列举出例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇等低级醇类；丙酮等酮类；二噁烷、四氢呋喃等醚类；N，N-二甲基甲酰胺等酰胺类；二甲基亚砜等亚砜类等。亲水性有机溶剂的用量取决于吸水性树脂的种类、颗粒状吸水性树脂的粒径、含水率等，相对于颗粒状吸水性树脂的100质量份固体成分，其用量优选为0质量份以上、20质量份以下，更优选为0质量份以上、10质量份以下。
在进行表面交联时，首先，将水和/或亲水性有机溶剂与表面交联剂预先混合来制备表面处理剂溶液。接着，优选将该溶液用喷雾器等喷雾或滴加到颗粒状吸水性树脂中使其混合的方法，更优选基于喷雾的混合方法。作为喷雾的液滴的大小，以平均粒径计，优选为0.1～300μm的范围内，更优选为0.1～200μm的范围。
颗粒状吸水性树脂与上述表面交联剂、水以及亲水性有机溶剂是使用混合装置16来混合的。为了均匀、切实地混合这两者，该混合装置16优选具有大的混合力。作为该混合装置16，例如适宜为圆筒型混合机、双层壁圆锥混合机、高速搅拌型混合机、V字型混合机、带型混合机、螺杆型混合机、双臂型捏合机、粉碎型捏合机、旋转式混合机、气流型混合机、桨叶混合器(turbulizer)、间歇式罗地格混合机(LOEDIGE MIXER)、连续式罗地格混合机等。
在表面交联工序中，颗粒状吸水性树脂与表面交联剂的混合物在室温下也能进行表面交联，但从促进反应以及除去添加的水及溶剂的观点考虑，优选在将颗粒状吸水性树脂与表面交联剂进行混合后，还进行加热处理，使颗粒状吸水性树脂的表面附近进行交联。即，为了使交联剂在颗粒状吸水性树脂的表面附近反应，考虑到交联剂的反应性、制造设备的简单性、生产率等，优选进行加热处理。在该加热处理中，处理温度取决于所选定的表面交联剂，优选为80℃以上。若处理温度在80℃以上，则加热处理不需要长时间、可防止生产率降低，在此基础上还可实现均匀的表面交联。该情况下，可防止颗粒状吸水剂的加压下吸收特性的降低、防止未反应的表面交联剂残留。另外，从物性的观点考虑，处理温度(载热体温度或材料温度/特别是载热体温度)更优选为100～250℃的范围内，进一步优选为150～250℃的范围内(特别适合上述脱水酯化反应性表面交联剂)。加热时间优选为1分钟～2小时的范围内。作为加热温度与加热时间的组合的适宜例子，有在180℃下加热0.1～1.5小时、在200℃下加热0.1～1小时。此外，在高温的表面交联中，会变为含水率低的粉体，容易产生由输送时的损坏导致的物性降低的问题，而本发明可解决上述问题。例如本发明适宜用于输送ERT430.2-02的含水率为0～3％、特别为0～2％、更特别为0～1％的吸水性树脂粉体。
作为进行上述加热处理的加热装置18，可使用公知的干燥机或加热炉。例如适宜为传导传热型、辐射传热型、热风传热型、感应加热型的干燥机或加热炉。具体来说，可列举出带式、槽型搅拌式、螺杆式、旋转型、圆盘型、捏合型、流化床式、气流式、红外线型、电子射线型的干燥机或加热炉。
在表面交联工序中，加热处理可在静置状态或搅拌下进行。在搅拌下实施加热处理时，可以在进行颗粒状吸水性树脂与表面交联剂的混合的混合装置16内加热混合物来完成表面交联，也可以通过将混合物投入到例如双轴槽型搅拌干燥装置中，加热该混合物来完成表面交联。
[冷却工序]
冷却工序是以交联反应的停止、控制等为目的，根据需要，在将前述表面交联工序中加热使得表面附近进行交联而得到的颗粒状吸水剂投入后续工序(例如整粒工序)之前，对其进行冷却的工序。该冷却工序所用的上述冷却装置20没有特别的限定，例如可使用在内壁、其它传热面的内部通有冷却水的双轴搅拌干燥机、槽型搅拌式干燥机等，该冷却水的温度低于加热温度，即为25℃以上且低于80℃，可优选为30℃以上且60℃以下。
此外，在上述表面交联工序中，有时在室温下实施颗粒状吸水性树脂的表面交联。该情况下，通过表面交联得到的颗粒状吸水剂未进行加热，因而可以不实施该冷却工序。因此，该冷却工序是可以根据需要而进一步包括在本发明的输送方法中的其它工序。
[添加剂的添加工序]
在本发明中，还可以设置添加除上述表面交联剂以外的添加剂的添加工序。该添加工序优选设置在上述聚合工序以后，更优选设置在上述干燥工序以后。可以与表面交联同时或另行进行，例如在上述冷却工序或其它工序中添加添加剂。作为该添加剂，例如可以添加下述的(A)除臭成分(优选为植物成分)、(B)多价金属盐、(C)无机颗粒(包括(D)复合含水氧化物)、(E)通液性提高剂、(F)其它添加物等。通过该添加，可赋予颗粒状吸水剂以各种功能。进而，在该颗粒状吸水剂中，可以添加下述(G)螯合剂。
上述(A)～(E)以及(F)的用量根据目的及附加功能而不同，通常，相对于100质量份吸水性树脂，其中1种的添加量为0～10质量份，优选为0.001～5质量份，更优选为0.002～3质量份的范围。通常，该添加量少于0.001质量份时，无法获得基于添加剂的充分的效果及附加功能，该添加量在10质量份以上时，不但无法获得与添加量相应的效果，吸水性能也会降低。
(A)除臭成分
为了发挥除臭性，颗粒状吸水剂可以以上述量配合除臭成分，优选植物成分。作为植物成分，在美国专利申请公开第2004/048955号说明书、国际公开第2002/42379号小册子等中有所例示，并没有特别的限定。
(B)多价金属盐
为了提高通液性以及吸湿时的粉体流动性，通过上述方法得到的颗粒状吸水剂优选在吸水性树脂的表面配合多价金属盐或多价金属的氢氧化物而成，优选配合多价金属盐，更优选配合水溶性多价金属盐，进一步优选配合3价或4价的水溶性多价金属盐，特别优选配合水溶性铝盐。该多价金属盐的优选的量如上所述。发现配合多价金属盐时，输送性降低大、输送时物性降低大，可适宜使用本发明的方法。作为该多价金属盐，可例示出美国专利申请公开第2002/0128618号说明书、美国专利申请公开第2006/204755号说明书等中记载的有机酸的多价金属盐以及无机的多价金属盐。此外，水溶性多价金属盐是指可在常温的水中溶解0.1g/100g以上(优选为1g/100g以上，特别优选为10g/100g以上)的多价金属盐，它们以粉体或溶液进行混合，溶液也可以是超过饱和浓度的分散液。
作为优选的有机多价金属盐，可例示出乳酸铝、乳酸钙等。另外，作为优选的无机多价金属盐，例如可列举出氯化铝、聚氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、双硫酸铝钾、双硫酸铝钠、钾明矾、铵明矾、钠明矾、铝酸钠、氯化钙、硝酸钙、氯化镁、硫酸镁、硝酸镁、氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、氯化锆、硫酸锆、硝酸锆等。另外，从与尿等吸收液的溶解性的观点考虑，优选使用它们的具有结晶水的盐。特别优选为铝化合物。在该铝化合物中，氯化铝、聚氯化铝、硫酸铝、硝酸铝、双硫酸铝钾、双硫酸铝钠、钾明矾、铵明矾、钠明矾、铝酸钠是优选的，硫酸铝是特别优选的。可最优选使用十八水合硫酸铝盐、14～18水合硫酸铝盐等含水晶体的粉体。这些可以仅使用1种，也可以组合使用2种以上。从操作性以及与吸水性树脂粉体的混合性的观点考虑，上述多价金属盐优选以溶液状态使用，尤其更优选以水溶液状态使用。除此之外，所用的有机酸的多价金属盐及其混合方法在例如国际公开第2004/069936号小册子中已有例示。另外，溶液的浓度也可以超过饱和浓度，优选以在常温或加热溶液中的饱和浓度的10～100％、进一步为30～100％进行添加。
在上述多价金属盐中，作为水溶性的多价金属盐，可列举出硫酸铝以及各种明矾类。根据本发明的输送方法，可兼顾抑制由低输送速度导致的吸水性树脂粉体的破坏和防止由输送配管中的阻塞等导致的输送效率降低这两个成对立关系的问题。因此，本发明的输送方法对于包含水溶性的多价金属盐的吸水性树脂粉体是有效的。包含多价金属盐的吸水性树脂粉体的表面难以光滑、表面的摩擦系数大。尤其，为硫酸铝等水溶性的多价金属盐时，该摩擦系数显著增加。由于该摩擦系数大，因而容易发生阻塞现象。为了抑制该阻塞现象而提高空气压力时，输送配管中的吸水性树脂粉体的移动速度(初始线速度Vx以及末端线速度Vy)变大，吸水性树脂粉体的损坏变大。本发明可降低初始线速度Vx以及末端线速度Vy且抑制阻塞现象，因此对于包含水溶性的多价金属盐的吸水性树脂粉体是有效的。另外，本发明可抑制初始线速度Vx以及末端线速度Vy，因而可抑制由相互摩擦导致的多价金属盐自粉体表面剥离。因此，多价金属盐带来的物性提高效果不易受损。
(C)无机颗粒
为了提高通液性、防止吸湿时的粘连，颗粒状吸水剂可在吸水性树脂的表面配合无机颗粒、尤其可配合水不溶性无机颗粒(水不溶性微粒)。作为该无机颗粒，具体来说，可列举出例如二氧化硅、氧化钛等金属氧化物，天然沸石、合成沸石等硅酸(盐)，高岭土、滑石、粘土、膨润土等。其中二氧化硅及硅酸(盐)是更优选的，通过库尔特计数法测定的平均粒径为0.001～200μm的二氧化硅及硅酸(盐)是进一步优选的。
另外，为了发挥颗粒吸水剂的优异的吸湿流动性(吸水性树脂或吸水剂吸湿后的粉体的流动性)和优异的除臭功能，可在颗粒吸水剂中配合含有锌与硅的复合含水氧化物、或含有锌与铝的复合含水氧化物。
在配合无机颗粒时，已发现输送性降低大、输送时物性降低大的问题，但本发明可抑制初始线速度Vx(吸水性树脂粉体在输送配管的起点处的线速度)，因而可抑制由相互摩擦导致的无机颗粒自粉体表面剥离，结果，无机颗粒带来的物性提高效果不易受损。因此，可适宜使用本发明的方法。
(D)多胺化合物(多元胺化合物)
为了提高颗粒状吸水剂的通液性、提高保形性等，可添加多胺。例如有水溶性多胺聚合物，更具体来说，可例示出重均分子量为200～1000000的聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚烯丙基胺等。在颗粒状吸水剂中，它们可用于吸水性树脂表面的包覆或交联。可适用于吸水性树脂的多胺聚合物例如在美国专利申请公开第2003/069359号说明书、美国专利申请公开第2005/0245684号说明书、国际公开第2006/082197号小册子、国际公开第2006/074816号小册子、国际公开第2006/082189号小册子、国际公开第2008/025652号小册子、国际公开第2008/025656号小册子、国际公开第2008/025655A1等中有所例示。
(E)通液性提高剂
通液性提高剂是指可将后述的食盐水导流性(SFC)为6(10-7·cm3·s·g-1)以上的吸水性树脂或吸水剂的食盐水导流性(SFC)提高至10(10-7·cm3·s·g-1)以上的添加剂。它们优选是作为离子性间隔物(阳离子)或立体性间隔物(微粒)维持、扩大颗粒间的空隙以提高通液性的化合物。因此，前述(A)～(D)中例示的添加剂有时也相当于该通液性提高剂。在本发明的输送方法中，该通液性提高剂为上述(B)～(D)是优选的。
在这些当中，在提高食盐水导流性(SFC)这一点上，上述(B)中例示的可成为离子性间隔物的硫酸铝、钾明矾等水溶性的多价金属盐是优选的。
通液性提高剂在颗粒状吸水剂中的存在形式可以是颗粒状，也可以是全部以分子水平包覆(通常以溶液包覆)，也可以组合使用这些形式。其中，从易于均匀添加到整个吸水性树脂表面、无通液性提高剂的偏析等观点考虑，通液性提高剂优选以水溶液形式使用。相对于吸水性树脂，通液性提高剂优选以0.001～10重量％的比例使用，更优选以0.01～5重量％的比例使用。
(F)表面活性剂
颗粒状吸水剂优选包含表面活性剂。通过表面活性剂的存在，可提高粉体特性(粉体流动性、吸湿时的流动性等)。特别优选在吸水性树脂的表面包含表面活性剂。
作为表面活性剂，可例示出脂肪酸盐、高级醇硫酸盐等阴离子性表面活性剂；山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖醇酐单棕榈酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐三硬脂酸酯等山梨糖醇酐脂肪酸酯等非离子性表面活性剂；椰油胺乙酸盐(coconut amine acetate)、硬脂胺乙酸盐等烷基胺盐等阳离子性表面活性剂、两性表面活性剂。另外，美国专利第6107358号中记载的表面活性剂也可适合于本发明。此外，表面活性剂的添加方法并没有特别的限定，优选在美国专利第6228930号、美国专利第6458921号、美国专利第7153910号以及美国专利第7378453号中例示的造粒工序中添加。另外，表面活性剂的添加时期也没有特别的限定，可以是以下任一时期：(1)在聚合工序中，将表面活性剂添加到丙烯酸水溶液中，在表面活性剂的存在下进行聚合；(2)在聚合工序中，将表面活性剂添加到聚合后的含水凝胶中；(3)在干燥工序中，在干燥中或干燥后添加表面活性剂；(4)在粉碎和分级工序中，在干燥物的粉碎或分级中或之后添加表面活性剂；(5)在表面交联工序中，在表面交联中或表面交联后添加表面活性剂；(6)添加到作为最终产物的吸水性树脂中；等。其中，若要在表面包含表面活性剂，则在表面交联工序的前后添加即可。
相对于100重量份吸水性树脂，表面活性剂的用量优选为0.0005～0.012重量份，更优选为0.0005～0.001重量份，进一步优选为0.001～0.0045重量份，特别优选为0.0015～0.004重量份。低于0.0005重量份时，有时流动性、堆积密度的提高不充分。另一方面，超过0.012重量份时，存在吸收液的表面张力降低的问题，另外，有时无法发挥与该添加量相符的效果，是不经济的。
本发明所使用的表面活性剂并不限定于上述表面活性剂。在上述表面活性剂中，从安全性方面考虑，非离子性表面活性剂是优选的，其中，山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯是特别优选的。另外，本发明所使用的表面活性剂的HLB(亲水性-疏水性平衡值)并没有特别的限定，优选为8～18，更优选为9～17，进一步优选为10～17的范围。HLB为上述范围时，可更适宜提高颗粒状吸水剂的流动性、堆积密度。
(G)螯合剂
为了防止着色、提高耐尿性等，本发明所用的吸水性树脂粉体可以包含螯合剂。混合螯合剂的工序并没有特别的限定，优选在前述单体或单体溶液中混合螯合剂。作为上述螯合剂，并没有特别的限定，可使用例如欧洲专利申请公开第1426157号以及国际公开第2007/28751号、国际公开第2008/90961号中例示的螯合剂。从效果方面考虑优选的是，螯合剂的分子量为100～1000的水溶性有机螯合剂。具体来说，作为优选的螯合剂，有亚氨基二乙酸、羟乙基亚氨基二乙酸、氨三乙酸、氨三丙酸、乙二胺四乙酸、羟基乙二胺三乙酸、己二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、二亚乙基四胺六乙酸以及它们的盐等氨基羧酸系金属螯合剂，乙二胺-N，N’-二(亚甲基次膦酸)、乙二胺四(亚甲基次膦酸)、聚亚甲基二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、1-羟基亚乙基二磷酸、以及它们的盐等氨基多元磷酸化合物。相对于吸水性树脂粉体所包含的100质量份吸水性树脂，螯合剂的用量为0.001质量份以上，优选为0.05质量份以上，进一步优选为0.1质量份以上，另外，相对于100质量份吸水性树脂，理想的是，为1质量份以下，优选为0.5质量份以下，更优选为0.2质量份以下。
上述(B)及(C)可适宜用作表面处理剂。在本申请中，表面处理是指对吸水性树脂表面或表面附近的区域进行化学或物理修饰。在此，化学修饰是指伴有某种化学键合(共价键、离子键)的修饰的状态，物理改性是指不伴有化学键合的物理包覆、附着。
(H)润滑剂(滑动性改进剂)
颗粒状吸水剂优选包含润滑剂。特别优选在吸水性树脂的表面包含润滑剂。“润滑剂”是指在相互滑动的二个面之间起减少摩擦(阻力)的作用的物质。可用于本发明的润滑剂只要是在常温(25℃)及常压(0.101MPa)下为固体的润滑剂，则没有特别的限定。润滑剂在美国专利第7473739号说明书、国际公开第2008/120742号小册子等中有所例示，这些中例示的润滑剂也可优选用于本发明。可列举出例如烃系润滑剂、脂肪酸系润滑剂(优选为C12以上)、脂肪酸酰胺系润滑剂、酯系润滑剂、醇系润滑剂(二醇或高级醇)、金属皂润滑剂等。其中，在具有作为润滑剂的作用的同时也具有作为稳定剂的作用这一点上，优选使用美国专利第7282262号说明书中例示的金属皂润滑剂。
与润滑剂混合时的吸水性树脂的粉体温度通常为室温以上，为了获得颗粒状吸水剂的稳定的吸水特性、流下速度、堆积密度，优选在40℃以上进行混合，更优选在50℃以上进行混合。相对于100重量％吸水性树脂，优选为0.0001～0.1重量％，更优选为0.01～0.05重量％，特别优选为0.001～0.01重量％。
尤其，在本发明中，作为提高通液性的添加剂，(B)多价金属盐是优选的。多价金属盐优选在添加后进行混合。作为混合的装置，可列举出与上述表面交联剂的混合装置相同的混合装置16。
此外，多价金属盐优选以水溶液的形式与吸水性树脂颗粒(颗粒状吸水性树脂)混合。可适宜调整水溶液的液滴的大小。其中，从防止多价金属离子(例如铝离子)向吸水性树脂颗粒的内部浸透和扩散的观点考虑，相对于饱和浓度，水溶液优选为50％以上的浓度，更优选为60％以上的浓度，进一步优选为70％以上的浓度，更进一步优选为80％以上的浓度，特别优选为90％以上的浓度。当然，也可以为饱和浓度(＝相对于饱和浓度为100％)。另外，出于同样的原因，相对于吸水性树脂的重量，水的用量为0.1～30重量％，进而为0.2～10重量％左右，添加后可以根据需要进行干燥。
[整粒工序]
尽管在前述粉碎工序及分级工序中，对颗粒状吸水剂的粒径进行了调整，但有时表面交联工序或冷却工序后的颗粒状吸水剂中包含具有较大粒径的聚集物。该聚集物主要会在表面交联剂混合时、表面交联反应时生成。在该整粒工序中，为了对粒度进行再调整，进行该聚集物的解碎处理及分级处理。该解碎处理及分级处理的顺序及次数并没有特别的限定。在该整粒工序中，例如首先对颗粒状吸水剂进行分级处理。在该分级处理中，使用筛子、气流分级机等分级装置，可除去粒径较大的聚集物、粒径较小的微粉。接着，对通过该分级处理得到的聚集物进行解碎处理，将构成聚集物的颗粒分解成一个个的颗粒。在该解碎处理中，例如使用直犁刀(knife cutter)式解碎机。对通过该解碎处理得到的解碎物再次实施上述分级处理，可除去粒径小的微粉且能得到具有所期望的粒径(优选为重量平均粒径200～800μm)的颗粒状吸水剂。从生产率的观点考虑，该整粒工序优选在上述冷却工序后实施。其中，在本申请发明的方法中，颗粒状吸水剂在投入该整粒工序前不包含具有较大粒径的聚集物时，可以不实施该整粒工序。该整粒工序是可以根据需要而包括在本发明的输送方法中的其它工序。整粒方法在美国专利第7347330号说明书、美国专利申请公开第2005/0113252号说明书等中有所例示。
[包装工序]
包装工序是对颗粒状吸水剂进行包装的工序。若进行整粒工序，则在包装工序中，对在前述整粒工序中进行了整粒的颗粒状吸水剂进行包装。例如，在该包装工序中，使用上述填充装置24将转移到贮藏用的料斗中的颗粒状吸水剂填充到贮藏袋中。填充到贮藏袋中的颗粒状吸水剂经过规定的检验而作为产品装运。
[微粉再循环工序]
微粉再循环工序是为了减少微粉等各目的而将通过分级等除去的微粉(例如以低于150μm的颗粒作为主要成分、特别是包含其70重量％以上的颗粒)返回到吸水性树脂的制造工序中的工序，优选通过在聚合工序或干燥工序中进行再循环，可进行微粉的除去及再利用。即，在本发明的一个实施方式中，前述吸水性树脂粉体包含吸水性树脂的微粉再循环物。所述再循环工序可以使微粉原样返回，也可以在后述的造粒工序中进行造粒后再循环。作为再循环方法，可以在聚合机、优选为捏合机等搅拌聚合机中混合微粉来一体化，或在聚合后将聚合凝胶与微粉或其造粒物另行混合，例如用斩拌机(解碎)混合，或在干燥机中混合即可。
以往，包括所述微粉再循环工序的吸水性树脂，即，包含微粉再循环物的吸水性树脂存在在输送工序中物性容易降低的倾向，推断这是由微粉造粒物的破坏、再生导致的，而在本发明中，可在微粉再循环工序中除去微粉、提高物性，在此基础上还可抑制冲击而不伴随空气输送时的输送效率的降低，故不存在上述问题。
优选的微粉再循环方法在例如美国专利第6133193号说明书、美国专利第6228930号说明书、美国专利第5455284号说明书、美国专利第5342899号说明书、美国专利申请公开第2008/0306209号说明书中有所例示，通过在聚合工序、凝胶粉碎工序、干燥工序等吸水性树脂的制造工序中添加微粉，可减少微粉量。另外，微粉的再循环量例如可适宜决定为制造量的1～30重量％，进而为5～25重量％，特别为8～20重量％左右。另外，微粉以干燥粉末原样、或根据需要添加水进行凝胶化后在制造工序中再循环，尤其可在单体和/或(干燥前、聚合中的)凝胶中再循环。
[造粒工序]
造粒工序是在微粉中添加水性液来得到造粒颗粒的工序。该微粉例如可在上述分级工序中得到。微粉可以是通过微粉捕获装置26从其它工序(粉碎工序、整粒工序等)的气氛中收集的物质。该微粉捕获装置26例如具有可捕获微粉的过滤器。造粒颗粒由多个微粉构成。造粒颗粒的重量平均粒径为20mm以下，优选为0.3～10mm，更优选为0.35～5mm。此外，造粒可以仅以微粉(例：150μm筛下物)进行，也可以以包含微粉的颗粒整体(850μm筛下物的吸水性树脂粉体，其包含规定量的150μm筛下物)进行。
造粒工序所得到的造粒颗粒可以原样作为造粒品使用，优选投入到上述任一工序中。从生产效率的观点考虑，该造粒颗粒优选投入到作为微粉再循环工序的上述干燥工序中而在上述聚合凝胶的共存下干燥。如图1所示，在该制造设备2中，微粉捕获装置26所连接的输送部6与造粒装置28连接。该造粒装置28通过输送部6与干燥装置10连接。从微粉捕获装置26排出的微粉通过输送部6输送而投入到造粒装置28中。该微粉也是吸水性树脂粉体。通过该造粒装置28形成的造粒颗粒通过输送部6输送而投入到干燥装置10中。通过光学显微镜观察到一个个颗粒保持各自形状地多个聚中聚集、吸液时作为多个不连续颗粒溶胀，根据这一事实可以确认，颗粒状吸水剂是造粒颗粒。
[贮藏工序]
本发明的吸水性树脂粉体的输送方法优选包含吸水性树脂粉体的贮藏工序。在本发明中，将该贮藏工序所使用的装置称为“料斗”。料斗是指暂时或长期贮藏保管吸水性树脂粉体的装置，在本发明中，也包括为特定形状的筒仓状(silo，竖长形状)的装置。具体来说，可列举出如图2所示的受料斗40、加压罐料斗32、贮藏料斗42等装置。此外，对于图2的详细内容，后面进行说明。
通过使用料斗，可不损伤、破坏吸水性树脂粉体，以定量的质量流量进料到各工序所使用的装置中。由此，可使每一批没有变化地稳定地生产高功能和高物性的吸水性树脂。
图3表示可在本发明的一个实施方式中使用的料斗的示意图。从粉体、特别是吸水性树脂粉体的输送性、移送性的观点考虑，料斗的形状优选使用如图3左图所示的倒棱锥台形状或倒圆锥台形状，以及如图3右图所示的在倒棱锥台的最大口径部分附加了相同形状的棱柱的形状、在倒圆锥台的最大口径部分附加了相同形状的圆柱的形状。另外，料斗的最大口径(直径)与高度之比(料斗的最大口径/料斗的高度，例如图3中的“R1/H”)为1/10～10/1，进而为1/3～3/1，特别为1/2～2/1的范围。在此，为如图3左图所示的倒棱锥台形状、倒圆锥台形状时，“料斗的高度”是指倒棱锥台部或倒圆锥台部的高度(图3左图中的“H”)。另外，为如图3右图所示的在倒棱锥台形状、倒圆锥台形状上附加了棱柱、圆柱的形状时，“料斗的高度”是指倒棱锥台部或倒圆锥台部的高度加上棱柱部分或圆柱部分的高度的总高度(图3右图中的“H’”)。另外规定，料斗不为圆筒时，料斗的最大口径为换算成与其最大截面积相当的圆的直径。作为倒棱锥台或倒圆锥台的形状，对于倒棱锥台(或倒圆锥台)与柱台的比率，柱台一方的高度小，料斗截面的形状为本垒(home base)形状，以三角部分的截面积为主。即，吸水性树脂粉体的主要成分，优选50重量％以上，更优选80重量％以上贮藏在料斗的棱锥或圆锥部分。
在本发明中，优选使用具有锥部倾斜角为45度以上、且收缩率为0.3～0.8这一特定形状的料斗。锥部倾斜角的上限优选低于90度。在本说明书中，如图3所示，“锥部倾斜角”是指所设置的侧壁面相对于料斗的水平面的倾斜角。本发明的料斗的锥部倾斜角更优选为50度以上，进一步优选为60～90度，特别优选为65～85度，最优选为68～85度。此外规定，侧壁面不为直线时，所述倾斜角为由其侧壁面整体求得的角度的平均值。
另外，在本说明书中，“收缩率”是指以百分数表示的、由料斗上表面的开口部的口径(料斗上部的最大口径部(R1)以及料斗底面的开口部(料斗排出部的口径(R2)限定的比率(R2/R1×100)的值。料斗的收缩率优选为30～80％，更优选为35～80％，进一步优选为40～80％，特别优选为40～70％。此外，在口径不为圆时，例如为椭圆、多边形时，换算成与其截面积相当的圆来进行限定。使用上述范围的料斗时，可稳定地生产所期望的高物性的吸水性树脂。
另外，料斗内的吸水性树脂粉体的填充率(平均)为超过0体积％且为90体积％以下，优选为10～80体积％，更优选为30～80体积％，特别优选为40～80体积％。在本说明书中，“填充率”用填充的吸水性树脂相对于料斗内容积的体积比(体积％)进行限定，通过控制为前述范围，使吸水性树脂的移送性良好。
料斗的材质并没有特别的限定，不锈钢是优选的，其内表面的表面粗糙度等以后述的空气输送装置所具有的配管为标准。
优选还控制吸水性树脂在料斗内的滞留时间(平均)，滞留时间还取决于填充到料斗内的吸水性树脂量，优选为24小时以下，更优选为12小时以下，进一步优选为6小时以下，特别优选为2小时以下。滞留时间超过24小时时，有物性降低、发生粘连的可能，故不优选。此外，吸水性树脂在料斗内的滞留时间(平均)的下限并没有特别的限定，优选尽可能短。
此外，作为本发明中最能发挥效果的实施方式，本发明的方法适用于例如以每小时100kg以上、优选为500kg以上、特别优选为1吨以上的生产量制造吸水性树脂时的输送方法。
进而，优选加热料斗，其表面温度优选为40～120℃，进一步优选为50～90℃，特别优选为60～80℃的范围。另外，优选也加热在料斗中贮藏的吸水性树脂粉体，其温度优选为40～120℃，进一步优选为50～90℃，特别优选为60～80℃的范围。低于前述温度时，有时物性值降低、物性值的偏差幅度增加、产生吸水性树脂的聚集。另外，温度高于前述温度时，在物性值降低、物性值的偏差幅度增加的基础上，有时会产生吸水性树脂的着色。
另外，该料斗中贮藏的吸水性树脂粉体的含水率并没有特别的限定，优选为0.1～30重量％，更优选为0.1～10重量％。通过为前述含水率的范围，在该料斗内贮藏(或填充)吸水性树脂粉体时可以减少损坏、抑止物性降低。
在各工序处理粉体(吸水性树脂粉体)的情况下，在干燥工序以后的至少1处以上在将粉体贮藏后排出所述粉体时，在各工序中可以使用料斗，即，料斗可在以下任一时期使用：在干燥工序中；在粉碎和分级工序中；在表面交联工序中；在干燥工序与粉碎和分级工序之间；在粉碎和分级工序与表面交联工序之间；在表面交联工序以后的将最终产品得到的吸水性树脂填充到容器袋等中的工序(填充工序)中或之后；在表面交联工序与填充工序之间；等。另外，在上述各时期中，可以设置1处料斗，也可以设置2处以上的料斗。进而，为后者时，多个料斗的设置位置可以连续设置，也可以在料斗之间设置其它工序(或装置)。
对于从前一工序到使用该料斗的贮藏工序的吸水性树脂粉体的输送、从贮藏工序到下一工序的输送，优选通过后述的空气输送进行。本发明优选的一个实施方式的输送方法是在空气输送工序后具有贮藏吸水性树脂粉体的工序。根据这样的方式，冲击不会引起的物性降低，并且可稳定地维持高物性的质量，故优选。
以上为本发明的颗粒状吸水剂的制造工序的概要。接着，对本发明的输送(运送)方法进行说明。
在本发明中，空气输送适用于输送通过上述各工序生成的吸水性树脂粉体(颗粒状吸水性树脂以及颗粒状吸水剂)。空气输送由图1所示的输送部6进行。在聚合装置8与干燥装置10之间、在混合装置16与加热装置18之间、以及在造粒装置28与干燥装置10之间，由于被输送物潮湿，因而空气输送不适用(但并不是排除空气输送的应用)，而在其它输送部6中，由于被输送物(吸水性树脂粉体)为干燥状态，因而空气输送可适宜使用。在本发明中，空气输送用于图1的输送部6之中的至少1处或2处以上。对于不采用空气输送的输送部6，例如可采用输送机等机械输送。
图2是可用于本发明的一个实施方式的空气输送装置30的示意图。空气输送装置30具有加压罐料斗32、输送配管34、二次空气用配管(未图示)、阀37、二次空气用阀36以及压缩机38。压缩机38借助于阀37与加压罐料斗32连接。可通过压缩机38对加压罐料斗32内加压。另外压缩机38借助于阀37与输送配管34连接。压缩机38可供给输送配管34的空气。二次空气借助于阀36来供给。二次空气经由阀36供给到二次空气用配管中。压缩机38可供给二次空气用配管的空气(二次空气)。图2中记载了一个压缩机38，但压缩机38可以有多个。此外，存在各种供给二次空气的方法，并不限定于本实施方式的方法。关于供给二次空气的方法，非专利文献1中有详细记载。
在图2的实施方式中，空气输送装置30从受料斗40向贮藏料斗42输送吸水性树脂粉体。例如，考虑空气输送装置30连接进行工序X的装置与进行工序Y的装置的情况。工序X以及工序Y没有限定。工序Y为工序X的下一工序。该情况下，受料斗40中存储有由工序X产生的吸水性树脂粉体。另外，将由空气输送装置30输送的吸水性树脂粉体存储在贮藏料斗42中，向工序Y供给。即，在本实施方式中，在工序X之后设置有料斗(40、32)，该料斗中贮藏吸水性树脂粉体后(贮藏工序)，该吸水性树脂粉体借助于输送配管34进行空气输送(空气输送工序)，输送的吸水性树脂粉体贮藏在工序Y之前的料斗(42)中(贮藏工序)。此外，贮藏料斗42相当于后述图5的实施方式中的贮藏部。通过开启阀44，使存储在受料斗40中的吸水性树脂粉体落到加压罐料斗32中。接着，关闭阀44，向加压罐料斗32中导入加压的空气。通过该空气(一次空气)的压力使加压罐料斗32内部的吸水性树脂粉体在输送配管34内部移动，到达贮藏料斗42。
本发明可仅以一次空气进行空气输送，通过进一步使用二次空气，可进行更优选的输送。在本说明书中，二次空气41是指经由二次空气用配管供给到输送配管34中的空气。与此相对，在本申请中，不经由二次空气用配管而供给到输送配管34中的空气称为一次空气。一次空气中包括从加压罐料斗32流入到输送配管34中的空气、由压缩机38直接供给到输送配管34中的空气。
图4是将图2的一部分放大的截面图。图4中示出了输送配管34以及二次空气用配管39。如图4所示，二次空气41通过与输送配管34并设的配管39来供给。输送配管34具有二次空气导入孔h1。在输送配管34的长度方向的多个位置设置有二次空气导入孔h1。二次空气用配管39具有二次空气排出孔h2。在二次空气用配管39的长度方向的多个位置设置有二次空气排出孔h2。二次空气排出孔h2的位置与二次空气导入孔h1的位置相对应。各个二次空气导入孔h1分别与二次空气排出孔h2连接。通过该连接从各个二次空气导入孔h1导入二次空气。此外，图4中将二次空气导入孔h1记载为内径较大的孔，实际上，二次空气导入孔h1为喷嘴(空气喷嘴)。
通过从二次空气导入孔h1导入的二次空气来切断作为被输送物的吸水性树脂粉体。被切断的吸水性树脂粉体一边形成塞柱Pg一边在输送配管34内移动(参照图4)。这样，高浓度空气输送是一边形成塞柱Pg一边对吸水性树脂粉体进行空气输送。然而，实际上，如图4这样，输送中一直维持形状齐整的塞柱Pg是罕见的。在实际的高浓度空气输送中，一边重复下面的一系列动作一边进行输送。该一系列动作是指以下动作：在输送配管的底上形成粉体的堆积层，该堆积层成长为丘状的块，该块进一步成长为塞柱Pg、该塞柱Pg移动、该塞柱Pg崩塌。
本发明中考虑固气比变化率(R1/R2)。其中，输送配管34的起点Km的初始固气比为R1(kg-树脂/kg-空气)，输送配管34的末端Em的末端固气比为R2(kg-树脂/kg-空气)。
在本发明中，“固气比”是指吸水性树脂粉体的质量(kg)除以空气的质量(kg)得到的值。在本发明中，该固气比的单位用(kg-树脂/kg-空气)表示。
初始固气比R1的算出方法如下。通过用每单位时间通过输送配管的起点Km的吸水性树脂粉体的质量Wr1除以与该吸水性树脂粉体同时通过该起点Km的每单位时间的空气质量Wa1来算出(R1＝Wr1/Wa1)初始固气比R1。该空气质量Wa1不包括二次空气的质量。例如，1分钟内通过输送配管的起点Km的吸水性树脂粉体的质量Wr1为100kg，在这1分钟内通过输送配管的起点Km的空气的质量Wa1为10kg时，初始固气比R1为100/10＝10。可通过各种流量计、质量流量计等求得各处的压力以及空气的体积流量，由这些值算出空气的质量Wa1。另外，通过上述求得的空气质量Wa1、起点Km的压力以及起点Km的输送配管截面积来算出起点Km的线速度(初始线速度Vx)。
末端固气比R2的算出方法如下。通过用每单位时间通过输送配管的末端Em的吸水性树脂粉体的质量Wr2除以与该吸水性树脂粉体同时通过该末端Em的每单位时间的空气质量Wa2来算出(R2＝Wr2/Wa2)末端固气比R2。可由通过输送配管的起点Km的空气的质量和供给到该起点Km到末端Em之间的二次空气的总质量的和来算出该空气质量Wa2。例如，1分钟内通过输送配管的末端Em的吸水性树脂粉体的质量Wr2为100kg，在这1分钟内通过输送配管的末端Em的空气的质量Wa2为10kg时，末端固气比R2为100/10＝10。可通过各种流量计、质量流量计等求得各处的压力以及空气的体积流量，由这些值算出该空气的质量Wa2。在本发明中，使R1＞R2。另外，在输送配管的末端Em的线速度(末端线速度Vy)通过上述求得的空气质量Wa2、末端Em的压力以及末端Em的输送配管截面积来算出。
如上所述，在本发明中，使R1＞R2。换言之，使固气比变化率(R1/R2)大于1。通过使固气比变化率(R1/R2)为超过1的值，可控制二次空气的供给。具体来说，可通过以下方法进行这样的控制：例如，使输送吸水性树脂粉体的输送配管中装有用于导入二次空气的二次配管，或者在输送配管中途设置用于导入二次空气的喷嘴、从该处导入二次空气等。通过控制固气比变化率大于1，可抑制初始线速度Vx并且能抑制阻塞现象(堵塞)。从该观点考虑，固气比变化率(R1/R2)优选为1.8以上，更优选为2以上，进一步优选为3.6以上。固气比变化率过大时，输送速度的变化大，吸水性树脂粉体的性能容易降低。从该观点考虑，使固气比变化率(R1/R2)为7以下，更优选为6以下，进一步优选为4以下。
从提高输送效率、抑制由高初始线速度导致的物性降低的观点考虑，初始固气比R1优选为35(kg-树脂/kg-空气)以上，更优选为50(kg-树脂/kg-空气)以上，进一步优选为100(kg-树脂/kg-空气)以上。从抑制输送效率(每单位时间的输送量)降低的观点考虑，初始固气比R1优选为150(kg-树脂/kg-空气)以下，更优选为120(kg-树脂/kg-空气)以下。
从提高输送效率、抑制悬浮状态下的粉体之间的碰撞来抑制物性降低的观点考虑，末端固气比R2优选为10(kg-树脂/kg-空气)以上，更优选为15(kg-树脂/kg-空气)以上，进一步优选为20(kg-树脂/kg-空气)以上。从抑制输送效率(每单位时间的输送量)的降低、进一步从抑制阻塞现象、性能降低的观点考虑，末端固气比R2优选为50(kg-树脂/kg-空气)以下，更优选为40(kg-树脂/kg-空气)以下，进一步优选为30(kg-树脂/kg-空气)以下。
在本申请中，考虑1个上述输送区间所包括的输送配管的总长度Lt是优选的。在图2所示的实施方式中，1个输送区间由1根输送配管34连接。该情况下，总长度Lt等于输送配管34的长度。在图2所示的实施方式中，输送配管的起点Km与输送区间的起点B1一致，并且，输送配管的末端Em与输送区间的终点F1一致。
有时上述总长度Lt与输送配管34的长度不一致，图5所示的实施方式为其一例。
图5是表示本发明的输送方法的一个实施方式的构成示意图。在该输送方法中，将通过工序X得到的吸水性树脂粉体向进行工序Y的装置输送。工序Y是工序X的下一工序。工序X没有限定，工序Y也没有限定。
在图5所示的实施方式中，使用了3个空气输送装置(A、B及C)。吸水性树脂粉体的输送从输送装置A开始，经过输送装置B及输送装置C到达贮藏部。该贮藏部是用于向进行工序Y的装置中供给吸水性树脂粉体的贮藏部。该贮藏部是进行工序Y的装置的一部分。
输送装置A与输送装置B通过输送配管P1连接。输送装置B与输送装置C通过输送配管P2连接。输送装置C与贮藏部通过输送配管P3连接。即，输送装置A与输送装置B与输送装置C通过输送配管串联连接。这样，在本申请发明的吸水性树脂粉体的输送方法中，一个输送区间使用2个以上空气输送装置，前述2个以上空气输送装置可以通过输送配管串联连接。
在此，“一个输送区间”是指用于输送吸水性树脂粉体的连续的区段。在图5所示的实施方式中，输送区间的起点B1为输送装置A与输送配管P1的连接点，输送区间的终点F1为输送配管P3与贮藏部的连接点。该情况下，从起点B1到终点F1的区间为“一个输送区间”。从起点B1到终点F1之间，3个输送装置通过输送配管P1、P2及P3串联连接。此外，除沿水平方向或垂直方向直线设置输送配管以外，有时也弯曲成平面、立体或多边形状来设置，该情况下，弯曲部的曲率半径优选为2m以上。一个输送区间中的弯曲部的数量优选为2处以上且10处以下，更优选为2处以上且5处以下。
另外，配管的内径由生产量决定，优选为30mm～300mm，进一步优选为50mm～200mm，特别优选为70～160mm左右。
图6是对图5略为详细记载了的输送部6的构成示意图。
如图6所示，输送装置A具有受料斗Ha、加压罐Ta(加压罐料斗)和阀(Va1、Va2)。受料斗Ha与加压罐Ta借助于阀Va1连接。阀Va2设置在加压罐Ta与输送配管P1之间。
输送装置B具有受料斗Hb、加压罐Tb和阀(Vb1、Vb2)。受料斗Hb与加压罐Tb借助于阀Vb1连接。阀Vb2设置在加压罐Tb与输送配管P2之间。
输送装置C具有受料斗Hc、加压罐Tc和阀(Vc1、Vc2)。受料斗Hc与加压罐Tc借助于阀Vc1连接。阀Vc2设置在加压罐Tc与输送配管P3之间。
在加压罐(Ta、Tb、Tc)上连接有压缩机，但图中未示出。可通过该压缩机对加压罐(Ta、Tb、Tc)加压。加压罐(Ta、Tb、Tc)内的压力可高于大气压。另外，在加压罐(Ta、Tb、Tc)上设置有减压阀，但图中未示出。可通过开启减压阀将加压罐(Ta、Tb、Tc)内的压力降低至大气压，解除加压状态。可对加压罐(Ta、Tb、Tc)内的压力进行适宜调整。
此外，在受料斗(Ha、Hb、Hc)中，优选装有过滤器，用于清洗随着吸水性树脂粉体的进入而导入的输送空气并将其排到外部，该过滤器优选为袋滤器。
受料斗(Ha、Hb、Hc)分别配置在加压罐(Ta、Tb、Tc)的上侧。开启阀(Va1、Vb1、Vc1)时，各个受料斗(Ha、Hb、Hc)内的吸水性树脂粉体落到加压罐(Ta、Tb、Tc)内。这样，将吸水性树脂粉体供给到加压罐(Ta、Tb、Tc)中。此外，向加压罐(Ta、Tb、Tc)中供给吸水性树脂粉体时，加压罐(Ta、Tb、Tc)被减压，加压罐(Ta、Tb、Tc)解除加压状态。
在现有的输送方法中，每个输送区间使用一个输送装置。与此相对，在本实施方式中，每个输送区间使用了多个(3个)输送装置。在本实施方式中，在输送装置A的基础上，串联连接输送装置B及输送装置C来使用。
以下，对于各输送装置的动作，按顺序进行说明。
首先，对输送装置A的输送进行说明。将完成了工序X的吸水性树脂粉体供给到受料斗Ha中。换言之，受料斗Ha容纳吸水性树脂粉体(容纳步骤1a)。在步骤1a中，阀Va1是关闭的。接着，开启阀Va1，将吸水性树脂粉体从受料斗Ha送到加压罐Ta中(送粉步骤2a)。在步骤2a中，阀Va2是关闭的。另外，在步骤2a中，加压罐Ta内的压力与大气压相同。接着，关闭阀Va1及阀Va2，对加压罐Ta内加压(加压步骤3a)。通过未图示的压缩机供给空气来对加压罐Ta加压。接着，开启阀Va2，将吸水性树脂粉体从加压罐Ta送到受料斗Hb(输送步骤4a)。在步骤4a中，通过未图示的压缩机供给空气来对加压罐Ta加压并将输送空气送到输送配管P1中。在步骤4a中，阀Va1是关闭的。
接着，对输送装置B的输送进行说明。通过上述输送步骤4a，受料斗Hb容纳吸水性树脂粉体(容纳步骤1b)。即，上述输送步骤4a与容纳步骤1b同时进行。在容纳步骤1b中，阀Vb1是关闭的。接着，开启阀Vb1，将吸水性树脂粉体从受料斗Hb送到加压罐Tb(送粉步骤2b)。在步骤2b中，阀Vb2是关闭的。另外，在步骤2b中，加压罐Tb内的压力与大气压相同。接着，关闭阀Vb1及阀Vb2，对加压罐Tb内加压(加压步骤3b)。通过未图示的压缩机供给空气来对加压罐Tb加压。接着，开启阀Vb2，将吸水性树脂粉体从加压罐Tb送到受料斗Hc(输送步骤4b)。在步骤4b中，通过未图示的压缩机供给空气来对加压罐Tb加压并将输送空气送到输送配管P2中。在步骤4b中，阀Vb1是关闭的。
接着，对输送装置C的输送进行说明。通过上述输送步骤4b，受料斗Hc容纳吸水性树脂粉体(容纳步骤1c)。即，上述输送步骤4b与容纳步骤1c同时进行。在容纳步骤1c中，阀Vc1是关闭的。接着，开启阀Vc1，将吸水性树脂粉体从受料斗Hc送到加压罐Tc中(送粉步骤2c)。在步骤2c中，阀Vc2是关闭的。另外，在步骤2c中，加压罐Tc内的压力与大气压相同。接着，关闭阀Vc1及阀Vc2，对加压罐Tc内加压(加压步骤3c)。通过未图示的压缩机供给空气来对加压罐Tc加压。接着，开启阀Vc2，将吸水性树脂粉体从加压罐Tc送到贮藏部(输送步骤4c)。在步骤4c中，通过未图示的压缩机供给空气来对加压罐Tc加压并将输送空气送到输送配管P3中。在步骤4c中，阀Vc1是关闭的。此外，加压状态下的加压罐内的压力优选为0.05MPa以上且为0.7MPa以下，更优选为0.1MPa以上且为0.3MPa以下。
完成了工序X的吸水性树脂粉体按输送装置A、输送配管P1、输送装置B、输送配管P2、输送装置C、输送配管P3的顺序移动，到达工序Y的贮藏部。基于输送装置A的输送、基于输送装置B的输送以及基于输送装置C的输送串联承接来完成工序X与工序Y之间的输送。在现有的输送中，未设置输送装置B及输送装置C。
图7是表示本实施方式的输送的时序图的一个例子的图。在该时序图中，从图的左侧往右侧的方向表示时间经过。例如在受料斗Ha中，在t1时刻到t2时刻之间进行容纳步骤1a，在t2时刻到t3时刻之间进行送粉步骤2a，在t3时刻到t4时刻之间进行容纳步骤1a。另外，例如在加压罐Ta中，在t1时刻到t2时刻之间进行输送步骤4a，在t2时刻到t3时刻之间进行容纳步骤2a，在t3时刻到t4时刻之间进行输送步骤4a。
阀的开闭的时间与步骤的切换的时间相关。例如在输送装置A中，在t2时刻，阀Va1从“关”切换成“开”，并且，阀Va2从“开”切换成“关”。例如在输送装置A中，在t3时刻，阀Va1从“开”切换成“关”，并且，阀Va2从“关”切换成“开”。
在图7所示的时序图中，输送装置A与输送装置B之间的步骤切换的时间一致，并且，输送装置B与输送装置C之间的步骤切换的时间也一致。对于各个输送装置A、B及C来说，配管送风、减压等的操作时间可能不同，因而现实当中难以如图7那样使时间完全一致。另外，在图7的时序图中，未考虑加压步骤等所需要的时间。图7的时序图为了表示3个输送装置可同时动作而记载得较简略。
如图7所示，各输送装置的输送步骤可同时进行。在本实施方式中，输送步骤4a、输送步骤4b、与输送步骤4c同时进行。这样，可同时实施基于输送装置A的输送、基于输送装置B的输送和基于输送装置C的输送。通过该输送的同时进行，可提高输送效率(每单位时间的输送量)。
上述输送效率、物性降低等问题在工业规模的生产中容易显现。从该观点考虑，在本发明的输送方法中，优选吸水性树脂粉体的输送量为1000kg/hr以上。[kg/hr]是指每小时的输送量(kg)。从降低末端线速度Vy的观点考虑，吸水性树脂粉体的输送量优选为10000kg/hr以下，更优选为8000kg/hr以下。
如图7所示，各输送装置的容纳步骤也可同时进行。在本实施方式中，到受料斗Ha中的容纳步骤1a、到受料斗Hb中的容纳步骤1b和到受料斗Hc中的容纳步骤1c可同时实施。另外，到加压罐Ta中的容纳步骤2a、到加压罐Tb中的容纳步骤2b和到加压罐Tc中的容纳步骤2c可同时实施。通过该同时进行，可提高输送效率。
如图7所示，在同一输送装置中，基于受料斗的容纳步骤与基于加压罐的输送步骤可同时进行。例如在输送装置A中，容纳步骤1a与输送步骤4a可同时进行。利用基于加压罐的输送步骤的时间，将吸水性树脂粉体移送到受料斗中，从而可平稳地进行在其后进行的移送(从受料斗到加压罐的移送)。
在本实施方式中，存在在同一受料斗中容纳步骤与送粉步骤无法同时实施的制约。另外，在本实施方式中，存在在同一加压罐中容纳步骤与输送步骤无法同时实施的制约。在这些制约的范围内，多个输送装置可同时并行动作。此外，将上述阀(Va1、Va2、Vb1、Vb2、Vc1、Vc2)改为旋转阀等连续供给式阀时，可排除上述制约。然而，使用旋转阀时，会在该旋转阀的旋转部产生咬入、产生吸水性树脂粉体的破坏(颗粒破坏)。另外，该情况下，会因旋转阀部分的空气泄漏等导致加压压力变化，使输送变得不稳定。为了避免这些颗粒破坏、输送不稳定化，即使受到上述制约，仍优选使用开闭式阀。
此外，步骤的切换可通过自动控制进行。该自动控制可基于各种自动检测数据进行。作为该自动检测数据，例如可列举出受料斗内的粉体量、加压罐(加压罐料斗)内的粉体量、加压罐(加压罐料斗)内的压力等。受料斗内或加压罐(加压罐料斗)内的粉体量的检测可通过例如检测粉体的上表面(粉体上表面)的位置来进行。该粉体上表面位置的检测可通过超声波式、静电电容(electrostatic capacity)式等公知的方法进行。基于这些检测数据，可进行自动控制。自动控制可通过基于顺序控制器、计算机等的公知的方法进行。
优选基于受料斗的粉体上表面的检测结果对上述阀的开闭以及空气输送装置的启动进行自动控制。例如，基于受料斗Ha的粉体上表面位置超过规定的上限值这一检测结果，可进行将关闭了的阀Va1开启、关闭阀Va2、停止输送装置这样的控制。反之，例如，基于受料斗Ha的粉体上表面的位置低于规定的下限值这一检测结果，可进行将开启了的阀Va1关闭、开启阀Va2、启动输送装置这样的控制。
优选基于上述加压罐内的压力的检测结果对上述阀的开闭以及空气输送装置的启动进行自动控制。例如，基于加压罐Ta内的压力超过规定的上限值这一检测结果，进行将关闭了的阀Va2开启、启动输送装置这样的控制。反之，例如，基于加压罐Ta内的压力低于规定的下限值这一检测结果，进行将关闭的阀Va1开启、关闭阀Va2、停止输送装置这样的控制。这些自动控制的程序可考虑输送效率等来决定。
此外，若末端固气比为10(kg-树脂/kg-空气)以上，则一般定义为高浓度空气输送。在本实施方式中，一个输送区间具有3个空气输送装置，这些空气输送装置通过输送配管(P1、P2、P3)串联连接。通过该构成，一个输送区间被多个输送装置分割，因此基于单一输送装置的输送距离减少。例如，在上述实施方式中，假设从输送区间的起点B1到终点F1的距离为100m。该情况下，若为现有方法，则需要100m的输送配管。与此相对，在上述实施方式中，例如可使输送配管P1的长度为33.3m、输送配管P2的长度为33.3m、输送配管P3的长度为33.3m。即，可使基于单一输送装置的输送距离短于输送区间的距离。
这样的空气输送装置的串联连接在输送区间长的情况下有效性高。从该观点考虑，一个上述输送区间所包括的输送配管的总长度Lt优选为50m以上，更优选为70m以上，进一步优选为100m以上。从控制输送装置的台数的观点考虑，总长度Lt优选为1000m以下，更优选为500m以下，进一步优选为200m以下。例如，在图5所示的实施方式中，该总长度Lt是指输送配管P1的长度Lp1、输送配管P2的长度Lp2和输送配管P3的长度Lp3的总和。即，为：
[数学式1]
Lt＝Lp1+Lp2+Lp3。
从降低末端线速度Vy并抑制阻塞现象的观点考虑，一个输送区间所包括的各输送配管的长度Lp优选为50m以下，更优选为40m以下，进一步优选为35m以下。为了减小长度Lp而过度增加输送装置的台数时，有时输送效率反而降低。从该观点考虑，长度Lp优选为30m以上。在图5所示的实施方式中，输送配管P1的长度Lp1是长度Lp的一个例子，输送配管P2的长度Lp2也是长度Lp的一个例子，输送配管P3的长度Lp3也是长度Lp的一个例子。
从缩短上述长度Lp的观点考虑，基于输送装置的输送区间的分割优选为均等的。因此，设一个输送区间所串联连接的空气输送装置的台数为N(N为2以上的整数)时，该输送区间的总长度Lt与该输送区间所包括的全部输送配管的长度Lp优选满足下述关系式(1)，更优选满足关系式(2)。
[数学式2]
Lt/(N+1)≤Lp≤Lt/(N-1)…(1)
Lt/(N+0.5)≤Lp≤Lt/(N-0.5)…(2)
基于单一输送装置的输送距离较长时，为了抑制阻塞现象(堵塞)并提高输送效率，需要较高的加压。该较高的加压导致输送配管末端的线速度增大。线速度(也称为“线速”)是指吸水性树脂粉体的移动速度，实质上与空气的移动速度相同。沿输送配管的长度方向测定该线速度的大小。例如可通过流量计等测定每单位时间在配管中流动的空气流量，用该测定值除以输送配管的截面积来算出线速度。如图5及图6所示，在本实施方式中，输送配管的末端Em有3处。
在本申请中，吸水性树脂粉体在输送配管的起点Km的线速度也称为初始线速度Vx。另外，输送配管的起点Km处的空气压力也称为初始压力Px。另外，吸水性树脂粉体在上述输送配管的末端Em的线速度也称为末端线速度Vy。另外，输送配管的末端Em处的空气的压力也称为末端压力Py。
在同一输送配管中，越接近输送配管的末端Em，空气的压力越容易降低。在同一输送配管中，末端压力Py要小于初始压力Px。另一方面，在同一输送配管中，越接近输送配管的末端Em，线速度越容易变快。在同一输送配管中，末端线速度Vy要大于初始线速度Vx。通常末端线速度Vy是同一输送配管中的最大线速度。
末端线速度Vy变小时，颗粒与输送配管的碰撞速度、颗粒之间的碰撞速度变小。也就是说，可通过小的末端线速度Vy抑制吸水性树脂粉体所受到的损坏。从抑制吸水性树脂粉体的物性降低的观点考虑，末端线速度Vy优选为15m/s以下，更优选为13m/s以下，进一步优选为10m/s以下。如上所述，在本发明中，基于多个输送装置的输送可同时进行，因而可兼顾末端线速度Vy的降低和输送效率。从输送效率的观点考虑，末端线速度Vy优选为7m/s以上。
使用二次空气时，优选对二次空气的供给进行调整，以使末端线速度Vy为上述优选的范围。
如前所述，与低浓度空气输送相比，高浓度空气输送是低速的。然而本发明可同时进行基于多个输送装置的输送，因而可在低速输送的条件下提高输送效率。上述末端线速度Vy的优选的范围为适合高浓度空气输送的速度范围。
输送区间可以具有分支的输送路线。该情况下，对于各个分支的输送路线，本发明也能成立。例如，考虑以下情况：在位于输送区间的起点B1与终点的中间的分支点D1处，输送区间分支为二股。该情况下，输送区间的终点F1存在2处。将这2处的终点F1分别作为第一终点F11以及第二终点F12时，可知在该分支的输送区间中有以下的第一路线和以下的第二路线。
第一路线：从输送区间的起点B1经由分支点D1直至第一终点F11的路线。
第二路线：从输送区间的起点B1经由分支点D1直至第二终点F12的路线。
该情况下，例如，若上述第一路线中输送装置串联连接，则本发明可成立。同样地，若上述第二路线中输送装置串联连接，则本发明可成立。此外，分支点D1可以由输送配管的分支形成，也可以由输送装置形成。
在受料斗中，优选设置可捕获微粉的过滤器。该过滤器可捕获存在于受料斗内的气体中的微粉。通过减压抽吸等使受料斗内的气体通过过滤器，从而可捕获微粉。作为该过滤器，袋滤器是优选的。通过该过滤器，可实现减少微粉并进行空气输送。作为过滤器，膜滤器是优选的。该膜滤器的收集效率优异。另外该膜滤器可容易地筛落微粉，因而不易阻塞，由使用导致的收集效率的降低少。作为该过滤器，对JIS 12种碳黑(粒径：0.03μm～0.2μm)的收集效率优异的过滤器是优选的。从可高效收集微粉的观点考虑，该收集效率优选为90％以上，更优选为95％以上，进一步优选为99.9％以上，特别优选为99.99％以上。该收集效率，例如通过JIS B9908方式1的方法来测定。简单地，收集效率可通过市售的粉尘计测量。该收集效率实质上可基于通过过滤器之前的微粉量以及通过过滤器之后的微粉量来得到。具体来说，可由通过过滤器之前的微粉量W0(mg/m3)和通过过滤器之后的微粉量Wf(mg/m3)根据下述式算出收集效率。此外，作为该粉尘计，可举出例如柴田科学制造的商品名“P5LDigital Dust Meter”。
[数学式3]
收集效率(％)＝(1-Wf/W0)×100
输送配管的材质优选使用不锈钢。输送配管的内表面优选进行镜面加工。通过该镜面加工，可抑制吸水性树脂粉体受到的损坏。通过镜面加工不锈钢，可进一步提高损坏抑制效果。作为不锈钢，可列举出SUS304、SUS316、SUS316L等。另外镜面加工是指平滑化使得JIS B 0601-1982中规定的表面粗糙度为6.3S以下。该“S”是指表面凹凸的最大高度(μm)的最大值。这样的表面粗糙度可通过触针式表面粗糙度测定器(JIS B 0651)或光波干涉式表面粗糙度测定器(JIS B 0652)等来测定。
控制输送中的吸水性树脂粉体的温度的方法没有限定。可优选使用从外部对料斗等贮藏罐或者输送配管进行加热的方法。例如在贮藏罐和/或输送配管的外表面配置铜管，在该铜管内通蒸汽，从而可将吸水性树脂粉体的温度维持在规定温度以上。另外，输送配管优选不放到室外。从对输送中的吸水性树脂粉体的温度进行控制的观点考虑，输送配管优选配置在室内。
[吸水性树脂粉体的物性]
(颗粒形状)
吸水性树脂粉体的颗粒形状没有限定。作为该颗粒形状，可列举出球状、大致球状、(为粉碎物的)不定形破碎状、棒状、多面体状、香肠状(例：美国专利第4973632号说明书)、具有皱褶的颗粒(例：美国专利第5744564号说明书)等的粉末。它们可以是初级颗粒(single particle)，也可以是造粒颗粒，也可以是初级颗粒与造粒颗粒的混合物。另外，颗粒也可以是发泡的多孔质。可优选列举出不定形破碎状的初级颗粒或它们的造粒颗粒。
(粒度)
表面交联前和/或最终产品中的吸水性树脂(吸水性树脂粉体)的质量平均粒径(D50)优选为200～600μm，更优选为200～550μm，进一步优选为250～500μm，特别优选为350～450μm。另外，低于150μm的颗粒越少越好，通常调整为0～5质量％，优选调整为0～3质量％，特别优选调整为0～1质量％。进而，850μm以上的颗粒越少越好，通常调整为0～5质量％，优选调整为0～3质量％，特别调整为0～1质量％。粒度分布的对数标准偏差(σζ)优选可为0.20～0.40，更优选为0.27～0.37，进一步优选为0.25～0.35。关于这些测定方法，作为使用标准筛的方法，在例如国际公开第2004/069915号小册子、EDANA-ERT420.2-02中有所记载。
表面交联后进而输送后的吸水性树脂粉体对生理食盐水的无加压下吸水倍率(CRC)优选为15g/g以上。表面交联前的吸水性树脂粉体的无加压下吸水倍率(CRC)并没有特别的限定，优选为15g/g以上。使用该吸水性树脂粉体的尿布等吸收性物品可很好地吸收体液等。从该观点考虑，该表面交联后或表面交联前的吸水倍率(CRC)更优选为20g/g以上，进一步优选为25g/g以上，特别优选为30g/g以上。从吸收性物品的性能的观点考虑，该吸水倍率(CRC)越大越优选。然而，从可稳定制造且能以低成本得到吸水性树脂粉体的观点考虑，该吸水倍率(CRC)优选为60g/g以下，更优选为50g/g以下，特别优选为35g/g以下。此外，在本发明中，无加压下吸水倍率(CRC)与自由溶胀倍率(GV)同义，有时也将CRC称为GV。
无加压下吸收倍率(CRC)的测定中，准备约0.2g的吸水性树脂粉体。然后，首先测定该吸水性树脂粉体的质量W1。将该吸水性树脂粉体均匀地放到无纺布制的袋(60mm×85mm)中。将该袋在调温至25±2℃的生理食盐水中浸渍30分钟。接着，取出该袋，投入到离心分离机(KOKUSANN Co.，Ltd.制造、H-122型小型离心分离机)中。该离心分离机在250G(250×9.81m/s2)的条件下运转3分钟。测定这之后的袋子的质量W2(g)。另一方面，对不包含吸水性树脂粉体的袋子进行相同的处理，测定其质量W3(g)。通过下述数学式，算出无加压下吸收倍率(CRC)。
[数学式4]
CRC(g/g)＝[(W2-W3)/W1]-1
表面交联后进而输送后的吸水性树脂粉体在加压下对生理食盐水的加压下吸水倍率(AAP：Absorbency againstPressure)(ERT442.2-02，其中载荷50g/cm2)优选为15～50g/g，更优选为18～45g/g，特别优选为20～45g/g，最优选为20～45g/g的范围。使用该吸水性树脂粉体的尿布等吸收性物品可很好地吸收体液等。此外，加压下吸水倍率(AAP)是在21g/cm2的载荷下对0.9％氯化钠水溶液溶胀1小时后的吸水倍率(单位：g/g)。此外，在以下本申请实施例中，“AAP”是除将载荷更改为50g/cm2以外其余同样地进行测定得到的值。
吸水性树脂粉体的0.69质量％生理食盐水导流性(以下也称为SFC)是表示吸水性树脂粉体或吸水剂在溶胀时的通液性的值。该SFC的值越大，则表示吸水性树脂粉体的通液性越高。吸水性树脂粉体(进行了表面交联的聚丙烯酸(盐)系吸水性树脂粉体)的SFC优选为10(×10-7·cm3·s·g-1)以上，更优选为20～1000(×10-7·cm3·s·g-1)，进一步优选为30～500(×10-7·cm3·s·g-1)。在本发明中，由于可抑制初始线速度Vx，因而可抑制输送中的SFC的降低。这样的评价可根据美国专利第5849405号说明书中记载的SFC试验来进行。
此外，一般，AAP、CRC及SFC呈相反的倾向，通过为上述范围，可提供保持这些物性平衡的吸水性树脂。
输送前后的吸水性树脂粉体的含水率(规定为1g粉体在180℃下干燥3小时后的失重)优选为5重量％以下，更优选为3％重量以下。这一规定对于吸水性树脂粉体为表面交联前的吸水性树脂以及表面交联后的颗粒状吸水性树脂的任一者均同样适用。一定量的水、优选为0.1重量％以上、更优选为0.5重量％以上的水具有维持和提高吸收速度、输送后的物性的优点。对于含水率的调整，可对加热条件、根据需要的水的添加量进行适宜调整即可。
在本发明的输送方法中，从可稳定保持吸水性树脂粉体的优异的物性且抑制阻塞现象的观点考虑，构成气流的气体优选使用干燥的气体。该气体的露点优选为-10℃以下，更优选为-15℃以下，特别优选为-20℃以下。除使用干燥的气体以外，也可以使用加热的气体。作为加热方法，并没有特别的限定，可以使用热源来直接加热气体，也可以通过加热上述输送部、配管来间接加热通过的气体。该加热过的气体的温度优选为30℃以上，更优选为50℃以上，进一步优选为70℃以上。
本发明的空气输送可以是加压输送，也可以是减压输送。为减压输送时，通过输送装置的抽吸力来输送吸水性树脂粉体。该情况下，配管的内部压力要低于大气压。本发明的空气输送优选如上述实施方式那样进行加压输送。为加压输送时，通过输送装置所产生的高压力来输送吸水性树脂粉体。上述实施方式为加压输送。在加压输送中，配管的内部压力要高于大气压。通过为加压状态，使灰尘、尘埃等难以侵入输送装置、配管的内部。该加压输送可有助于减少吸水性树脂粉体中包含的异物。异物的减少可有助于提高吸水性树脂粉体的物性。
实施例
以下，通过实施例来阐明本发明的效果，但并不表示基于该实施例的记载来限定解释本发明。此外，在本说明书中，“质量份”与“重量份”同义，“质量％”与“重量％”同义。另外，以下的SFC的测定方法如前所述。
(吸水性树脂粉体的制造例1)
使用可连续进行各工序的吸水性树脂的连续制造装置(每小时约1500Kg的生产能力)连续制造吸水性树脂粉体，所述各工序由聚合工序(在带上的静置聚合)、凝胶微粒化(解碎)工序、干燥工序、粉碎工序、分级工序、表面交联工序(表面交联剂的喷雾工序、加热工序)、冷却工序、整粒工序以及各工序间的输送工序连接而成。
首先，制作75摩尔％被中和的丙烯酸偏钠盐的水溶液作为单体水溶液(1)。该单体水溶液(1)包含作为内部交联剂的聚乙二醇二丙烯酸酯(平均n数为9)，相对于单体的总摩尔数，该聚乙二醇二丙烯酸酯的含有比例为0.06摩尔％。在上述单体水溶液(1)中，上述单体(上述丙烯酸偏钠盐)的浓度为38质量％。使用定量泵连续进料所得到的单体水溶液(1)，在配管的中途连续吹入氮气，使单体水溶液(1)中的氧浓度为0.5ppm以下。此外，上述“平均n数”是指聚乙二醇链中的环氧乙烷聚合度的平均数。
接着，通过在线混合，在单体水溶液(1)中连续混合过硫酸钠和L-抗坏血酸。在该在线混合中，过硫酸钠的混合比率为每1摩尔单体0.12g，L-抗坏血酸的混合比率为每1摩尔单体0.005g。将通过该在线混合得到的连续混合物以约30mm的厚度供给到两端具有堰的平面钢带上，连续静置30分钟进行水溶液聚合，得到含水凝胶状交联聚合物(1)。将该含水凝胶状交联聚合物(1)用孔径7mm的斩拌机细分为约2mm的粒径，将其摊开放到连续通风带干燥机的移动的多孔板上，使厚度为50mm，在185℃下干燥30分钟，得到干燥聚合物。将该干燥聚合物全部连续供给到三级辊式破碎机中进行粉碎。该三级辊式破碎机的辊隙从上到下依次为1.0mm/0.55mm/0.42mm。该粉碎后，使用具有850μm以及150μm网眼的金属筛网的筛分装置进行分级，得到850～150μm的颗粒约为98质量％、且小于150μm的颗粒的比例约为2质量％的吸水性树脂粉体(颗粒状吸水性树脂)(1)。该吸水性树脂粉体(1)的CRC为35g/g。
进而将该吸水性树脂粉体(1)以1500kg/hr连续供给到高速连续混合机(桨叶混合器/1000rpm)中，并用喷雾器喷雾表面处理剂溶液来进行混合。该表面处理剂溶液为1，4-丁二醇、丙二醇以及纯水的混合液。具体来说，该表面处理剂溶液是相对于100质量份吸水性树脂，以0.3质量份1，4-丁二醇、0.5质量份丙二醇以及2.7质量份纯水的比例混合得到的。接着，将所得到的混合物通过桨叶干燥机在198℃下连续加热处理40分钟后，使用相同的桨叶干燥机强制冷却至60℃(冷却工序)。进而，用筛分装置对850μm筛下物进行分级，将850μm筛上物(850μm非筛下物)再次粉碎后，与前述850μm筛下物混合，从而得到全部为850μm筛下物的、作为进行了整粒的产品的吸水性树脂粉体A。此外，吸水性树脂粉体A的CRC为30.5(g/g)，SFC为30.0(×10-7·cm3·s·g-1)，AAP为25.2(g/g)。
(吸水性树脂粉体的制造例2)
在上述冷却工序中，在100质量份吸水性树脂粉体(1)中添加1质量％的50质量％硫酸铝水溶液，除此之外，与制造例1同样地进行，得到吸水性树脂粉体B。此外，吸水性树脂粉体B的CRC为30.0(g/g)，SFC为50.0(×10-7·cm3·s·g-1)，AAP为24.3(g/g)。
(吸水性树脂粉体的制造例3)
用三级辊式破碎机粉碎、分级为850～150μm后，根据日本特开2001-079829号，将除去的微粉(150μm筛下物)中的约8重量％与含水凝胶状交联聚合物(2)在斩拌机中一起混炼，进行微粉再循环，除此之外，与制造例1同样地进行，得到基本与制造例1为相同粒度且CRC为35g/g的吸水性树脂粉体(颗粒状吸水性树脂)(3)。在基于电子显微镜的观察中，吸水性树脂粉体(3)包含有微分与850～150μm的粒径的颗粒一体化的造粒物，与吸水性树脂粉体(1)相比，通过微粉再循环可提高收率以及提高吸水速度(例：关于Vortex、FSR/测定法，参照美国专利第6849665号说明书)。此外，对于同样的含水凝胶中的微粉再循环，可使用连续捏合机代替斩拌机。
[实施例1a]
使用与图2所示的空气输送装置30相同的输送装置进行吸水性树脂粉体的输送试验。试验时间为600秒。使用制造例1中得到的吸水性树脂粉体A作为吸水性树脂粉体。输送配管的内径为83.1mm。输送配管34分别具有水平部和垂直部。输送配管34的长度为水平部104m、且垂直部19m。因此，输送配管的长度Lp以及上述总长度Lt为123m。初始线速度Vx为2m/s，末端线速度Vy为11.5m/s。另外，初始固气比R1为50.2(kg-树脂/kg-空气)，末端固气比R2为28.7(kg-树脂/kg-空气)。每单位时间的输送量为4707kg/hr。
到达输送区间的终点F1的输送试验后的吸水性树脂粉体的物性为：CRC为30.5(g/g)，SFC为29.8(10-7·cm3·s·g-1)，AAP为25.2(g/g)。由输送导致的SFC降低率为0.7％。未观察到输送配管34的阻塞现象。此外，以输送前的SFC作为Sf1(10-7·cm3·s·g-1)，以输送后的SFC作为Sf2(10-7·cm3·s·g-1)时，SFC降低率Rs(％)可通过下式算出。
[数学式5]
Rs＝[(Sf1-Sf2)/Sf1]×100
[实施例2a]
使初始固气比R1、末端固气比R2、初始线速度Vx以及末端线速度Vy为表1所示的值，除此之外与上述实施例1a相同，进行输送试验。
到达输送区间的终点F1的输送试验后的吸水性树脂粉体的物性为：CRC为30.5(g/g)，SFC为29.9(10-7·cm3·s·g-1)，AAP为25.3(g/g)。由输送导致的SFC降低率Rs为0.3％。未观察到输送配管34的阻塞现象。该实施例的规格和评价结果示于下述表1。
[实施例3a]
使初始固气比R1、末端固气比R2、初始线速度Vx以及末端线速度Vy为表1所示的值，除此之外与上述实施例1a相同，进行输送试验。
到达输送区间的终点F1的输送试验后的吸水性树脂粉体的物性为：CRC为30.4(g/g)，SFC为29.7(10-7·cm3·s·g-1)，AAP为25.1(g/g)。由输送导致的SFC降低率Rs为1.0％。未观察到输送配管34的阻塞现象。该实施例的规格和评价结果示于下述表1。
[比较例1a]
使初始固气比R1、末端固气比R2、初始线速度Vx以及末端线速度Vy为表1所示的值，除此之外与上述实施例1a相同，进行输送试验。在该比较例1a中，调整二次空气的压力，以使固气比变化率(R1/R2)为9.7。
到达输送区间的终点F1的输送试验后的吸水性树脂粉体的物性为：CRC为30.3(g/g)，SFC为26.8(10-7·cm3·s·g-1)，AAP为24.9(g/g)。由输送导致的SFC降低率Rs为10.7％。未观察到输送配管34的阻塞现象。该比较例的规格和评价结果示于下述表1。
[比较例2a]
不使用二次空气，使初始固气比R1、末端固气比R2、初始线速度Vx以及末端线速度Vy为表1所示的值，除此之外与上述实施例1a相同，进行输送试验。在该比较例2a中，固气比变化率(R1/R2)为1.0。由于在该比较例2a中产生了输送配管34的阻塞现象(堵塞)，因而中止输送试验。该比较例的规格和评价结果示于下述表1。
[实施例1b]
使用吸水性树脂粉体B代替吸水性树脂粉体A进行输送试验。进而，使初始固气比R1、末端固气比R2、初始线速度Vx以及末端线速度Vy为表1所示的值。其它与上述实施例1a相同，进行输送试验。
到达输送区间的终点F 1的输送试验后的吸水性树脂粉体的物性为：CRC为30.0(g/g)，SFC为49.5(10-7·cm3·s·g-1)，AAP为24.3(g/g)。由输送导致的SFC降低率Rs为1.0％。未观察到输送配管34的阻塞现象。该实施例的规格和评价结果示于下述表1。
[实施例2b]
使用吸水性树脂粉体B代替吸水性树脂粉体A，进行输送试验。进而，使初始固气比R1、末端固气比R2、初始线速度Vx以及末端线速度Vy为表1所示的值。其它与上述实施例1a相同，进行输送试验。
到达输送区间的终点F1的输送试验后的吸水性树脂粉体的物性为：CRC为29.9(g/g)，SFC为49.3(10-7·cm3·s·g-1)，AAP为24.3(g/g)。由输送导致的SFC降低率Rs为1.4％。未观察到输送配管34的阻塞现象。该实施例的规格和评价结果示于下述表1。
[比较例1b]
使初始固气比R1、末端固气比R2、初始线速度Vx以及末端线速度Vy为表1所示的值，除此之外与上述实施例1b相同，进行输送试验。在该比较例1b中，调整二次空气的压力，以使固气比变化率(R1/R2)为10.3。
到达输送区间的终点F1的输送试验后的吸水性树脂粉体的物性为：CRC为29.8(g/g)，SFC为42.5(10-7·cm3·s·g-1)，AAP为23.9(g/g)。由输送导致的SFC降低率Rs为15％。未观察到输送配管34的阻塞现象。该比较例的规格和评价结果示于下述表1。
[比较例2b]
不使用二次空气，使初始固气比R1、末端固气比R2、初始线速度Vx以及末端线速度Vy为表1所示的值，除此之外与上述实施例1b相同，进行输送试验。在该比较例2b中，固气比变化率(R1/R2)为1.0。在该比较例2b中，产生输送配管34的阻塞现象(堵塞)，因而中止输送试验。该比较例的规格和评价结果示于下述表1。
[比较例1c]
在比较例1b中，使用包含微粉再循环品的吸水性树脂粉体(3)代替吸水性树脂粉体A进行输送试验。其结果为，可观察到微粉的再生以及粉尘的产生。
[表1]
如表1所示，实施例的评价要高于比较例。从这些结果来看，本发明的优势明显。
产业上的可利用性
本发明的吸水性树脂粉体的输送方法可适宜在例如可利用到纸尿布、卫生巾、失禁垫等包括吸收体的卫生材料等中的吸水性树脂粉体的制造工序中使用。

Claims (14)

1.一种吸水性树脂粉体的输送方法，其为经由内径为30mm～300mm的输送配管对制造工序中的吸水性树脂粉体进行空气输送的吸水性树脂粉体的输送方法，
设所述输送配管的起点的初始固气比为R1、设所述输送配管的末端的末端固气比为R2时，
所述初始固气比R1为35～150，并且，所述末端固气比R2为20～50，其中，R1、R2的单位为kg-树脂/kg-空气，
使固气比变化率R1/R2超过1且为7以下。
2.根据权利要求1所述的输送方法，其中，所述吸水性树脂粉体在所述输送配管的起点的线速度、即初始线速度为7m/s以下。
3.根据权利要求1或2所述的输送方法，其中，通过来自外部的加热而使至少一部分所述输送配管保温在50℃以上。
4.根据权利要求1或2所述的输送方法，其中，进行所述制造工序的制造设备包括贮藏部，通过来自外部的加热而使所述贮藏部保温在50℃以上。
5.根据权利要求4所述的输送方法，其中，将经过了空气输送的吸水性树脂粉体贮藏在所述贮藏部中。
6.根据权利要求1或2所述的输送方法，其中，一个输送区间所包括的输送配管的总长度Lt为50m以上。
7.根据权利要求1或2所述的输送方法，其中，所述吸水性树脂粉体的输送量为1000kg/hr以上。
8.根据权利要求1或2所述的输送方法，其中，所述吸水性树脂粉体通过多元醇进行了表面交联。
9.根据权利要求1或2所述的输送方法，其中，所述吸水性树脂粉体包含多价金属盐。
10.根据权利要求1或2所述的输送方法，其中，所述吸水性树脂粉体包含无机颗粒。
11.根据权利要求1或2所述的输送方法，其中，输送后的所述吸水性树脂粉体的0.69%（质量）生理食盐水导流性为10以上，其单位为10-7·cm3·s·g-1。
12.根据权利要求1或2所述的输送方法，其中，吸水性树脂粉体为通过连续带式聚合或连续捏合机聚合得到的不定形破碎形状的聚丙烯酸系吸水性树脂和/或聚丙烯酸盐系吸水性树脂。
13.根据权利要求1或2所述的输送方法，其中，吸水性树脂粉体为在包括微粉再循环工序的制造工序中得到的聚丙烯酸系吸水性树脂和/或聚丙烯酸盐系吸水性树脂。
14.根据权利要求1或2所述的输送方法，其中，吸水性树脂粉体为在150～250℃下表面交联而成的聚丙烯酸系吸水性树脂和/或聚丙烯酸盐系吸水性树脂。
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