CN104086938A - 水吸收剂、水吸收制品和生产水吸收剂的制品 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种残余单体含量低、各种粒度分布范围之间残余单体含量波动小，并且具有可心的吸收性能而且卫生的水吸收剂；其生产方法，以及吸收制品。本发明水吸收剂的残余单体含量波动不高于500ppm，且残余单体指数不大于0.30。该生产方法包括包括制取水凝胶聚合物的第一步骤，包括令包括不饱和羧酸和/或其盐的单体水溶液在交联剂存在下进行聚合；制取粉末形式并包括粒度介于300～850μm的颗粒和粒度小于300μm的颗粒作为主要组分的水吸收剂树脂前体的第二步骤，包括干燥所述水凝胶聚合物，随后粉碎和分级以调节粒度分布，制取水吸收剂树脂的第三步骤，包括加热所述水吸收剂树脂前体与表面交联剂的混合物，该交联剂能在所述水吸收剂树脂前体表面形成酯键，通过喷雾加入包括含硫还原剂的水溶液到所述水吸收剂树脂上的第四步骤，以及令水吸收剂树脂与所述水溶液的混合物在不低于40℃但不高于120℃的气流下接受热处理的第五步骤。

Description

水吸收剂、水吸收制品和生产水吸收剂的制品

本申请是分案申请，其母案是申请日为2006年2月10日、申请号为200680004986.3、发明名称为“水吸收剂、水吸收制品和生产水吸收剂的制品”的申请。

技术领域

本发明涉及水吸收剂、吸收制品和生产水吸收剂的方法。

背景技术

近年来，旨在吸收体液的水吸收剂被广泛用于卫生用品如一次性尿布、卫生巾、失禁垫之类。作为此种水吸收剂，例如已知有部分中和的聚丙烯酸交联聚合物之类通常以颗粒形式使用的，尽管以片状、纤维状等形式使用的那些也已公知。

预期此种水吸收剂应具有的特征包括水吸收性能，即，在无载荷条件下高吸收容量以及，当然，在载荷下的高吸收容量。然而，卫生方面和异味的问题也必须加以考虑，因为它可能被用于卫生用品如一次性尿布中。说到影响卫生方面和异味问题的原因，它们可能由水吸收剂的原料所致。特别是，一种公知的原因可归咎于残留在水吸收剂中的少量未反应单体。因此，要求在水吸收剂中残余单体含量要低。

作为减少水吸收剂树脂中残余单体含量的技术，公开过：(1)通过分2次或多次加入而增加加入到单体液体中的自由基聚合引发剂用量的方法(JP-B No.S63-7203)，(2)在聚合期间或以后将自由基聚合引发剂加入到水凝胶聚合物中的方法(JP-A No.2004-517179)，以及(3)在干燥之前或期间向水凝胶聚合物中加入还原性物质的方法(JP-A No.H7-98847)。另外，还公开了：(4)当水吸收剂树脂与表面交联剂水溶液混合时将还原性物质组合起来混合的方法(JP-A No.H04-106108)，以及(5)当，完成表面交联处理后，水吸收剂树脂与混合活化剂如表面活性剂和不溶于水的细颗粒进行混合时，混合还原性物质的方法(国际出版物号91/03497的小册子)，以及诸如此类。

然而，当残余单体含量利用以上方法(1)和(2)中描述的技术降低时，所制成的水吸收剂树脂可能被着色。于是，水吸收剂树脂变得可透过吸收制品的面层被看到，从而引起商业价值变差的问题。另外，由于减少残余单体含量要求各种各样苛刻的条件，由于聚合物变劣使物理性能受损。因此，目前存在着在将残余单体降低到要求水平与保持或改进吸收性能如无载荷下的吸收容量、载荷下的吸收容量之间难以求得平衡的问题。另外，在以上方法(3)和(4)的情况下，可能产生释放臭味的问题，据信，这是由在以后的步骤中经热处理后，通过外加还原性物质与由原料衍生的杂质的结合生成的组分所派生的，尽管更确切的原因尚不能肯定。因此，这些方法不适合用于生产诸如尿布之类的吸收制品。况且，在上面的方法(5)的情况下，当把水吸收剂从诸如尿布之类的吸收制品中取出，然后测定残余单体含量时，可能遇到在众多吸收制品之间，水吸收剂的残余单体含量波动甚大的问题，其中发现有些的残余单体含量尚未降低到要求的水平，或者发现有些不合规格，尽管残余单体含量确实降低了。这可能导致异味和卫生方面的问题，或者提供的产品，视情况而定，在目前青睐降低吸收制品的厚度从而减少构成该吸收制品的亲水纤维浆粕等的数量，却因而又增加了水吸收剂接触到使用者皮肤的几率——这样的大环境下，可能不合格。

发明内容

本发明的目的是提供一种残余单体含量低、各种粒度分布范围之间残余单体含量波动小，并且具有可心的吸收性能而且卫生的水吸收剂；其生产方法，以及吸收制品。

本发明人为解决上述问题做了深入研究。结果发现，在吸收制品如尿布之间，水吸收剂的残余单体含量的波动是由水吸收剂的粒度分布的波动所致，并且由于在各种粒度分布范围之间水吸收剂的残余单体含量不同，该残余单体含量随着粒度分布的此种变化而变化。而且，据公开，高残余单体含量据发现存在于小粒度的水吸收剂颗粒中。

更具体地说，当从生产吸收制品如尿布的设备喂入粉末状水吸收剂到吸收制品中时，水吸收剂出现不小的粒度偏析。譬如，据公开，喂入到每一个吸收制品如尿布中的水吸收剂的残余单体含量有波动，而同时，粒度分布也有波动。而且，当按照其粒度测定每一种水吸收剂各自的残余单体含量时，结果发现，残余单体含量在每一段粒度分布范围之间相差很大。更具体地说，据发现，虽然在粒度相同的颗粒之间，残余单体含量的变化并没有如此之大，例如，在粒度不小于300μm的颗粒之间，但是粒度不小于300μm的颗粒的残余单体含量则不同于粒度小于300μm的颗粒的残余单体含量，若颗粒是从一块尿布中取出的话，这说明，在不同粒度分布范围之间存在差异。换句话说，据发现，每一粒度范围的水吸收剂的残余单体含量都各不相同，说明从某一吸收制品中采集的水吸收剂的残余单体含量波动源于可能归咎于伴生偏析所致的粒度分布范围之间残余单体含量上产生的差异。

造成不同粒度分布范围之间残余单体含量差异的原因可认为是如下这些。当水吸收剂树脂是通过水相聚合制备时，聚合反应完成后水凝胶聚合物中残余单体含量一般介于50,000～100,000ppm，然而，当该聚合物干燥时，残余单体含量就变为几百个ppm。这样的情况是由于残留在水凝胶聚合物颗粒中的聚合引发剂作用于残余单体从而在干燥提供的高温下发生聚合反应造成的。在此阶段，聚合物凝胶的表面和以高速干燥的小凝胶颗粒的含湿量快速下降，从而使残余引发剂失活，或者单体与残余引发剂相遇的几率由于含湿量的下降而减少。相应地，残余单体的聚合反应将终止。因此，单体将大量留在易于变干，尤其是在干燥物质的表面和聚合物凝胶的小凝胶颗粒等部位上。还有，干燥期间蒸发的单体蒸汽可能被其它干燥物质的表面吸收，从而也可能让大量单体存在于干燥物质的表面上。加之，干燥期间残余单体聚合反应的进程可能因聚合反应完成后聚合物暴露于与氧气的接触之中，从而通过与空气中的氧气作用致使凝胶表面和小凝胶颗粒上的引发剂自由基失活而终止。

如上所述，在水凝胶聚合物的干燥步骤中，据信凝胶颗粒之间的残余单体含量有变化，借此也在一个颗粒内形成梯度，其中距离表面一侧越近的点，残余单体含量变得越大。

另外，当根据需要将水凝胶聚合物的干燥物质粉碎时，预计小颗粒是残余单体含量大的颗粒，因为粉碎作用一般从容易破碎并包括大量残余单体的表面开始，尽管它也可能与粉碎用的设备有关。

但是，当水吸收剂树脂通过反相悬浮聚合获得时，多数情况一般都不包括任何粉碎步骤，于是残余单体含量的差异是基于粒度分布的波动造成的。当聚合反应完成后水和悬浮溶剂(环己烷、正己烷之类)借助蒸馏移出时，部分残余单体通过被洗脱到溶剂中而被清除。在此阶段造成不同粒度分布范围内残余单体含量的差异。尽管因凝胶状态残余单体数量恒定，但在细颗粒与粗颗粒之间单位体积的表面面积也是不同的。由于从凝胶内部洗脱的数量依赖于表面面积，故据估计粗颗粒更容易包括残余单体。

从上面描述的方方面面，本发明人引入按照下式(1)计算的“粒度分布范围之间残余单体指数(RMI：残余单体指数)”，作为调节不同粒度分布范围之间水吸收剂的残余单体含量变异性的指标，并因此通过将该残余单体指数调节到预定范围内，制成一种水吸收剂，它具有低残余单体含量、不同粒度分布范围之间残余单体含量波动小并且卫生。

RMI＝|RM₁-RM₂|/RM_A    (1)

其中RM₁代表在构成水吸收剂的颗粒当中粒度小于300μm的水吸收剂的残余单体含量；RM₂代表在构成水吸收剂的颗粒当中粒度介于300μm～850μm的水吸收剂的残余单体含量；并且RM_A代表水吸收剂的残余单体含量。当RM_A是0时，RMI应为0。还有，|RM₁-RM₂|是指(RM₁-RM₂)的绝对值。

本发明水吸收剂是一种粒状吸收剂，包含，作为主要组分的一种水吸收剂树脂，后者具有交联结构，它包括由不饱和羧酸和/或其盐衍生的结构单元并可通过以表面交联剂沿其表面进行表面交联处理获得，所述水吸收剂包含粒度介于300～850μm的颗粒和粒度小于300μm的颗粒，

其中残余单体含量不低于0但不高于500ppm，并且

按照上式(1)计算的残余单体指数(RMI)不大于0.30。

本发明吸收制品包含上述水吸收剂。

生产本发明吸收剂的方法包括：

(1)制取水凝胶聚合物的步骤，通过令包括不饱和羧酸和/或其盐的单体水溶液在交联剂存在下进行聚合；

(2)制取粉末形式并包括粒度介于300～850μm的颗粒和粒度小于300μm的颗粒作为主要组分的水吸收剂树脂前体的步骤，通过干燥所述水凝胶聚合物，随后粉碎和分级以调节粒度分布，

(3)制取水吸收剂树脂的步骤，通过加热所述水吸收剂树脂前体与表面交联剂的混合物，该交联剂能在所述水吸收剂树脂前体表面形成酯键，

(4)通过喷雾加入包括含硫还原剂的水溶液到所述水吸收剂树脂上的步骤，以及

(5)令水吸收剂树脂与所述水溶液的混合物在不低于40℃但不高于120℃的气流下接受热处理的步骤。

本发明水吸收剂具有低残余单体含量并且在粒度分布范围之间残余单体含量变异性小，因此，当它应用于吸收制品中时，吸收剂制品之间因颗粒偏析所致残余单体含量的变异性小。于是，可提供一种卫生产品，即便它被用于近年来风靡的轻薄型吸收制品中。

如上所述，本发明人发现，尽管水吸收剂的残余单体不均匀地存在于水吸收剂颗粒之上/之内，但特别是在通过水相聚合制取的水吸收剂中，它可以较大数量存在于本发明表面部分上和细颗粒中，也与水吸收剂颗粒有关。按照传统的减少残余单体的方法，由于相信残余单体在颗粒内部也均匀地存在，故一直对颗粒内部和整个颗粒实施减少残余单体的过度处理，旨在作为整体来处理水吸收剂的残余单体(颗粒内部，大颗粒)。于是，水吸收剂的各项物理性能发生恶化。结果，难以在降低残余单体含量与有利的物理性能如在载荷下高吸收容量、抑制变色等之间求得平衡。然而，按照本发明生产方法，水吸收剂颗粒表面和/或细颗粒之上和/或之内的残余单体可接受选择性的处理，从而可在降低残余单体含量与有利的物理性能之间取得平衡。

关于本发明水吸收剂，其生产方法不受具体限制。在本发明中，作为选择性处理水吸收剂颗粒表面和细颗粒之上和/或之内的措施，例如，可采用本发明生产方法(表面交联处理，随后加入包括少量含硫还原剂的水溶液，以及进一步在预定条件下接受额外的加热处理)，或者也可采用日本专利申请号2005-038123中公开的生产方法。按照本发明生产方法，通过喷洒少量上面提到的水溶液可达到均匀的施加。另外，按照本发明生产方法，由于其中仅使用少量水溶液，故水溶液优先被表面和细颗粒结合，从而导致水吸收剂颗粒表面和细颗粒之上和/或之内的残余单体优先受到在预定气流下的热处理(干燥)。

如上所述，按照本发明的水吸收剂的生产方法，包括含硫还原剂的水溶液利用喷洒(喷雾)与水吸收剂树脂均匀地混合并接受热处理。因此，在残余单体含量随着粒度分布范围的不同而波动的水吸收剂树脂的情况下，含硫还原剂有效地作用于残余单体，因此可获得残余单体含量低并且在不同粒度分布范围之间残余单体含量波动小的水吸收剂。因此，所得的水吸收剂无着色、不放出任何臭味，并且具有可心的物理性能，不引起对物理性能的损害，特别是因聚合物变劣所致在载荷下的吸收性能受损的问题。

由于本发明吸收制品包含的水吸收剂具有低残余单体含量，并且在粒度分布范围之间残余单体含量波动小，故可提供一种卫生产品，它不着色，不需要担心残余单体含量因颗粒偏析而波动，以及不合格产品的出现。

本发明包括以下实施方案：

实施方案1：一种生产水吸收剂的方法，包括：

制取水凝胶聚合物的第一步骤，通过使包括不饱和羧酸和/或其盐的单体水溶液在交联剂存在下进行聚合；

制取粉末形式并包括粒度介于300～850μm的颗粒和粒度小于300μm的颗粒作为主要组分的水吸收剂树脂前体的第二步骤，通过干燥所述水凝胶聚合物，随后粉碎和分级以调节粒度分布，

制取水吸收剂树脂的第三步骤，包括加热所述水吸收剂树脂前体与表面交联剂的混合物，该交联剂能沿所述水吸收剂树脂前体表面形成酯键，

通过喷雾加入包括含硫还原剂的水溶液到所述水吸收剂树脂上的第四步骤，以及

使水吸收剂树脂与所述水溶液的混合物在不低于40℃但不高于120℃的气流下接受热处理的第五步骤。

上述实施方案1的生产水吸收剂的方法，其中在所述第三步骤中获得的水吸收剂树脂对生理盐水溶液的无载荷下吸收容量(CRC)不小于30g/g，且对生理盐水溶液的4.8kPa高载荷下吸收容量(AAP4.8kPa)不小于20g/g。

上述实施方案1的生产水吸收剂的方法，其中在所述第三步骤中获得的水吸收剂树脂对生理盐水溶液的总吸收容量(TAC)不小于65g/g，

其中TAC按下式(3)计算：

TAC(g/g)＝CRC+SAAP    (3)

其中，CRC代表无载荷下吸收容量(g/g)，SAAP(单层AAP)代表1.9kPa载荷下单层吸收容量(g/g)。

实施本发明的最佳模式

下面将结合优选的实施方案详细说明生产本发明水吸收剂的方法，但本发明范围不受这些描述的限制。除了下面的实施例之外，还可想出各种替代方案，仍不偏离本发明的范围和原则。

生产本发明水吸收剂的方法中的第一步骤是通过让包括不饱和羧酸和/或其盐的单体发生聚合来生成水凝胶聚合物(以下亦称作聚合物凝胶)的步骤。不饱和羧酸不受特定限制，只要它在分子中具有1或多个羧基基团，但其例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、肉桂酸、巴豆酸等。从所获得的水吸收剂的性能和成本的角度，丙烯酸和/或其盐优选作为主要组分。当丙烯酸和/或其盐被作为主要组分包括在内时，即，当聚丙烯酸(部分中和的)交联聚合物作为主要组分被包括在内时，除了上面提到的不饱和酸之外，还可组合使用一种单体。此种单体的例子包括：阴离子不饱和单体如马来酸酐、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-甲基丙烷磺酸、2-(甲基)丙烯酰乙烷磺酸、2-(甲基)丙烯酰丙烷磺酸和2-羟乙基(甲基)丙烯酰磷酸酯及其盐；含巯基基团的不饱和单体；含酚羟基基团不饱和单体；含酰胺基团不饱和单体如(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺和N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺；含氨基基团不饱和单体如N，N-二甲基氨基乙基的(甲基)丙烯酸酯、N，N-二甲基氨基丙基的(甲基)丙烯酸酯、N，N-二甲基氨基丙基的(甲基)丙烯酰胺；等。这些单体可单独与上述不饱和羧酸和/或其盐一起使用，或者2种或多种这些单体可作为任意混合物使用。

包括丙烯酸的不饱和羧酸的盐的例子包括钠、锂、钾、铵、胺等的盐。它们当中，钠盐从成本的角度是优选的。丙烯酸和/或其盐的用量优选不低于70mol％，更优选不低于80mol％，进一步优选不低于90mol％，特别优选不低于95mol％，以全部单体组分(除了下面描述的内部交联剂之外)为基准计。上限是100mol％。当单体是包括丙烯酸的含酸基团单体时，其中和比不受特定限制，中和可按照需要在中和以后实施。对于诸如可能接触到人体的卫生制品的场合，还应考虑聚合反应以后不必中和，该中和比优选地不小于40％摩尔但不大于90mol％，更优选其下限是50mol％，同时上限是80mol％。

聚合反应可通过水相聚合或反相悬浮聚合实施。虽然单体水溶液的浓度不受特定限制，但优选不低于10wt％但不高于70wt％，特别优选不大于20wt％但不高于60wt％。另外，当实施水相聚合或反相悬浮聚合时，也可结合使用非水溶剂。此外，溶剂的类型不受特定限制。该单体水溶液的浓度也是这里所谓的水凝胶聚合物的优选固体含量。水凝胶聚合物的固体浓度可根据在180℃干燥6h后生成的干燥残余物来确定。

聚合反应可采用自由基聚合引发剂实施。该自由基聚合引发剂不受特定限制，而是可从普通水吸收剂生产中使用的那些当中根据待聚合单体的类型和聚合条件任意选择和使用一种、两种或多种。这些引发剂的例子包括热引发剂如，过硫酸盐，例如，过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸铵；过氧化物如过氧化氢、过氧化叔丁基和过氧化丁酮；偶氮化合物如偶氮腈化合物、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-酰氨基丙烷)二盐酸化物和2，2′-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸化物；以及诸如此类，以及光解引发剂如苯偶姻衍生物、苄基衍生物、乙酰苯衍生物、二苯酮衍生物、偶氮化合物等。从成本效益和减少残余单体的效果的角度，热引发剂是优选的，特别优选过硫酸盐。

也可通过与能加速上面提到的自由基聚合引发剂分解的还原剂相结合制备一种氧化还原引发剂。还原剂的例子包括亚硫酸(亚硫酸盐)或氢亚硫酸(亚硫酸氢盐)例如，亚硫酸钠和亚硫酸氢钠、L-抗坏血酸(抗坏血酸盐)、还原金属(盐)如亚铁盐、胺等。更优选的是，光解引发剂和热引发剂组合使用。聚合反应步骤中自由基聚合引发剂的用量优选不低于0.001重量份但不高于2重量份，特别优选的是，下限是0.01重量份，上限是0.05重量份每100重量份单体。自由基聚合引发剂的用量若低于0.001重量份之所以不优选，因为未反应单体的数量可能大到导致获得的水吸收剂中残余单体含量增加的地步。相反，也不优选用量超过2重量份，因为水吸收性能，特别是所获水吸收剂在载荷下的吸收容量可能受损。另外，之所以不优选还因为可能产生获得的水吸收剂容易着色的问题。在本发明中，残余单体在特别温和的处理条件下可减少，因此，可避免由于在传统激烈聚合条件和干燥条件下减少残余单体所造成的物理性能损伤。在聚合步骤中，替代应用自由基聚合引发剂，该聚合反应可通过以活性能量射线，例如，辐射线、电子射线、紫外线或诸如此类，辐照反应体系来实施。

在聚合步骤中，生成一种自交联型交联聚合物，或其中需要可交联单体如内部交联剂的交联聚合物，因为本发明的水吸收剂具有由不饱和羧酸和/或其盐衍生的交联结构。作为内部交联剂，任何在分子中具有2个或更多个可聚合不饱和基团或2个或更多个反应性基团的已知内部交联剂皆可使用。其具体例子包括，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、甘油的丙烯酸酯甲基丙烯酸酯、环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、三烯丙基胺、聚烯丙基氧基链烷、(聚)乙二醇二缩水甘油基醚、甘油二缩水甘油基醚、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、甘油、1，4-丁二醇、季戊四醇、乙二胺、碳酸亚乙基酯、碳酸亚丙基酯、聚乙烯亚胺、缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯以及诸如此类。可使用这些当中的1、2或更多种。诸如内部交联剂之类可交联单体形成的交联结构可通过一次全部加入到单体中或者通过分数份加入后的聚合来形成。替代地，它也可通过在聚合后加入到水凝胶聚合物中，随后让其交联来形成。

再有，本发明水吸收剂树脂不限于按照这里公开的生产方法生产的那些，而是，任何包括由上面提到的单体衍生的结构单元的交联聚合物都算在内。由上面提到的单体衍生的结构单元对应于通过，例如，利用聚合反应打开每个单体的可聚合双键产生的结构(由双键(C＝C)转变为单键(-C-C-)所生成的结构)。

内部交联剂的用量可根据所需的水吸收剂的特性确定，然而，一般地它优选不低于0.001mol，但不高于5mol，每100mol单体。当内部交联剂的用量低于0.001mol时，凝胶强度可能降低并且可萃取物增加。相反，当用量高于5mol时，吸收容量趋于下降。内部交联剂可一次全部加入或者分数份加入。在聚合步骤中，各种各样发泡剂中的任何一种，如碳酸(氢)盐、二氧化碳、偶氮化合物和惰性有机溶剂(例如，0～30重量份每100重量份单体)；亲水聚合物如淀粉·纤维素、淀粉·纤维素的衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸(聚丙烯酸酯)或聚丙烯酸(聚丙烯酸酯)交联聚合物(例如，3～30重量份每100重量份单体)；各种各样表面活性剂当中的任何一种；链转移剂如偏磷酸(偏磷酸盐)(例如，0～1重量份每100重量份单体)；可根据需要加入到反应体系中。

虽然，聚合温度不受特定限制，但一般地，优选不低于10℃，但不高于140℃。当聚合温度低于10℃时，聚合时间将变得过长，以致生产率下降，并且水吸收剂的物理性能也变劣。相反，当聚合温度超过140℃时，水吸收剂树脂的物理性质同样也会恶化。聚合时间也不受特定限制，而是可根据单体和聚合引发剂的类型，以及聚合温度等加以酌定。另外，从设备考虑，聚合反应一般在常压下实施，但它也可在减压下进行，以便降低聚合体系的沸腾温度。

通过聚合获得的水凝胶聚合物具有由上面提到的单体水溶液的浓度，例如，不低于10wt％但不高于70wt％，所派生的固体含量，并且进行干燥、粉碎和根据需要分级从而生产出水吸收剂树脂前体(第二步骤)。水凝胶聚合物优选地以约0.1～5mm颗粒形式的状态接受第二步骤的处理。干燥的方法不受特定限制，而是可采用任何使用普通干燥器和加热炉的方法。优选的是，干燥温度不低于100℃，但不高于250℃。下限优选为120℃，特别优选150℃，而上限则可优选地是220℃，特别优选200℃。干燥时间不受特定限制，可根据获得的干燥物质具有，例如，不低于80wt％，优选85～100wt％，更优选90～100wt％的所需固体含量要求来确定。优选地是，为便于粉碎起见，干燥进行到使通过干燥获得的干燥物质的固体含量，通过在180℃下干燥3h得到的干燥残余物的重量除以干燥前重量来规定，不低于90wt％的程度。一般地，从生产效率考虑，干燥一般可在2h内完成，尽管视聚合物凝胶的粒度、干燥温度、可采用的气流等因素，该时间可能变化。

干燥的聚合物根据需要进行粉碎。虽然粉碎一般可针对在干燥步骤中获得的凝胶状干燥物质实施，但也可对干燥前的聚合物实施。优选进行粉碎以达到获得更多具有要求粒度的颗粒，更优选地通过选择粉碎条件，以便生产出更多具有150～850μm范围粒度的颗粒。粉碎的方法不受特定限制，而是任何传统上公知的方法皆可采用。

粒度分布可通过以颗粒形式进行分散聚合和分散干燥来调节，正如在反相悬浮聚合中那样。然而，一般地，特别是在水相聚合的情况下，粉碎和分级可在干燥以后实施，以便调节到具有预定粒度分布。在粉碎步骤中获得的粉碎物质根据需要进行分级以便达到，一般地不小于200μm但不大于850μm的颗粒质量中值粒度(D50)，借此调节到优选具有预定粒度分布的粉末。作为分级方法，任何传统上公知的方法皆可采用。

为了获得本发明的水吸收剂，就如此调节的粉碎物质的粒度而言，质量中值粒度(D50)可限制在通常为200～850μm，优选200～710μm，更优选250～600μm，特别优选300～500μm的窄范围内。另外，小于150μm的颗粒的含量可控制在0～5wt％，优选0～3wt％，更优选0～2wt％，特别优选0～1wt％。而且，上面提到的粉碎物质的粒度介于300～850μm的颗粒与粒度小于300μm的颗粒的重量比应不小于5/95但不大于95/5。而且，优选粒度不小于150μm但不大于600μm的颗粒应控制在占整个粉碎物质的不小于90wt％，更优选不小于95wt％，特别是不小于98wt％。

例如，为调节达到减少小于150μm的细颗粒数量，同时控制质量中值粒度(D50)落在250～600μm的窄范围内的预定粒度分布，在粉碎后应采用分级用的普通设备如网眼筛，根据需要去除粗颗粒和细颗粒。按此程序去除的粗颗粒可优选地具有600～5000μm粒度的颗粒，更优选850～2000μm粒度的颗粒。另外，在调节粒度分布中去除的细颗粒可优选地是粒度小于150μm的颗粒，更优选粒度小于200μm的颗粒。如此去除的粗颗粒可直接丢弃，但一般地，它们可按照上面所述再次接受粉碎步骤的处理。

同样，去除的细颗粒可直接丢弃，但可增设再生以生产出颗粒形式较大颗粒或附聚物以便能当作本发明水吸收剂树脂使用的步骤。公开在美国专利6228930、5264495、4950692、5478879和欧洲专利844270、日本专利申请号2005-38123等所公开的步骤中任何一个皆可采用。

特别是，按照日本专利申请号2005-38123中公开的技术，在回收含有大量上述残余单体的细颗粒的步骤中，细颗粒是在减少了残余单体含量之后再回收的。该技术优选作为获得本发明水吸收剂的生产方法之一。

在日本专利申请号2005-38123中公开的生产方法中，自由基聚合引发剂不是加入到聚合物凝胶中，而是将热引发剂(可热分解自由基聚合引发剂)加入到由水吸收剂树脂生产步骤中产生的细粉末获得的附聚颗粒一侧，其后干燥并让如此生成的附聚颗粒与聚合物凝胶共存。按照该生产方法，与热引发剂直接加入到聚合物凝胶中去的情况相比，同样的加入量(每单位重量的最终获得的水吸收剂树脂)能使残余单体更为有效地降低。而且，当以氧化剂或还原剂替代热引发剂时，可类似地达到这样一种效果。

更具体地说，日本专利申请号2005-38123中公开的水吸收剂树脂的生产方法包含制取具有水吸收性能的聚合物凝胶；通过加入至少一种选自热引发剂、氧化剂和还原剂的添加剂到在水吸收剂树脂生产中获得并且质量中值粒度落在10～150μm范围内的细粉末中制取附聚凝胶；以及在令附聚凝胶和聚合物凝胶共存的同时进行干燥。

按照日本专利申请号2005-38123中公开的发明，可在减少生产步骤期间产生的细粉末，与降低所获水吸收剂树脂中残余单体含量之间取得平衡。更特别是，按照该发明，可获得一种包括少量残余单体并具有可心物理性能的水吸收剂树脂，同时有效地再利用水吸收剂树脂生产步骤中产生的细粉末，却不增加用于减少残余单体的添加剂(选自热引发剂、氧化剂和还原剂至少一种)的用量。换句话说，该生产水吸收剂树脂的方法是一种能有效减少残余单体并且另外，还能在生产成本上达到良好效益(即循环细粉末)，其采用类似于传统通过附聚的细粉末循环方法。因此，日本专利申请号2005-38123中公开的生产方法优选作为本发明水吸收剂生产方法的一个例子。

下面，作为本发明水吸收剂生产方法的例子，将详细说明日本专利申请号2005-38123中公开的生产方法。然而，该生产方法不受下面说明的限制，而是，除了下面的举例说明之外，在不偏离该生产方法的原理的条件下可任意修改。

该生产方法包括制取具有水吸收性能的聚合物凝胶的步骤(以下亦称作“聚合步骤”)。下面的步骤不限于，但一般地包括：干燥聚合物凝胶的步骤(以下，亦称作“干燥步骤”)，和聚合物凝胶干燥物质的粉碎步骤(以下，亦称作“粉碎步骤”)，以及粉碎物质的分级步骤(以下，亦称作“分级步骤”)。特别是，该生产方法可视为一种适合连续生产水吸收剂树脂的方法，其中具有低残余单体含量的水吸收剂树脂可通过再利用水吸收剂树脂生产中获得的细粉末(例如，在上面提到的分级步骤中作为废料去除的细粉末等)而获得。

更具体地说，在该生产方法中，重要的是加入一种含有至少一种选自热引发剂、氧化剂和还原剂的添加剂(下面亦称作“重要添加剂”)的含水流体到在水吸收剂树脂生产中获得并具有落在10～150μm范围内的质量中值粒度的细粉末中，从而获得一种附聚凝胶(以下，亦称作“附聚凝胶”或“附聚颗粒”)、并在令附聚凝胶和聚合物凝胶共存的条件下干燥它们。换句话说，通过细粉末与含水流体混合获得的附聚颗粒与在聚合步骤中获得的聚合物凝胶一起接受干燥步骤处理。

在该生产方法中提到的上述附聚颗粒可以是包括许多细粉末并具有不大于20mm，优选0.3～10mm，更优选0.35～5mm的中值粒度的颗粒。因此当通过细粉末与含水流体混合获得大团的、结成一体的凝胶时，进一步的干燥和粉碎将是必要的。

上面提到的附聚颗粒的含湿量，考虑到干燥的负荷，优选不高于75wt％，更优选不高于70wt％，进一步优选不高于65wt％(下限高于0wt％，优选不小于5wt％)。当附聚颗粒的含湿量大大超过聚合物凝胶的含湿量时，部分不完全的干燥可能发生在与聚合物凝胶的干燥中。按照本生产方法的发明人获得的发现，当低含湿量附聚颗粒与聚合物凝胶按照现有技术在一起干燥时，所获水吸收剂树脂生产中的残余单体含量将显著增加，因此，考虑到残余单体，必须将附聚颗粒的含湿量维持在高水平，即便可能给后面的干燥步骤带来负担。然而，按照该生产方法，残余单体即便在含湿量比较低的情况下仍可足够程度地减少，因此该生产方法的应用在含湿量落在上面提到的范围内时更为重要。

细粉末具有小于要用该生产方法获得的水吸收剂树脂的粒度，并且传统上如上所述通常被当作废料处理。一般优选水吸收剂树脂的质量中值粒度(D50)(由JIS标准筛分级规定)介于200～800μm，例如，由该生产方法制取的水吸收剂树脂的质量中值粒度(D50)介于200～450μm。细粉末是一种残余物质，它是在被剔除而产生的，剔除后获得的水吸收剂树脂的质量中值粒度(D50)落在上面描述的要求范围内，具体地说，该质量中值粒度(D50)落在如上所述10～150μm的范围内。期望粒度大大小于150μm的颗粒(由JIS标准筛分级规定)优选地以70～100wt％的数量被包括在内，更优选90～100wt％。另外，更优选的是，从附聚强度考虑，采用水相聚合制取的细粉末为无规的，而不是采用反相悬浮聚合制取的球形。另外，细粉末可以接受也可以不接受在水吸收剂树脂生产中通常实施的表面交联处理，或者替代地，也允许是其任意混合物。

由水吸收剂树脂的生产获得的所有细粉末都可接受上述附聚处理。一般地，可使用占绝大多数的、在分级步骤中获得的细粉末，然而，在附聚中不但可以使用分级步骤中获得的细粉末，也可使用，例如，由袋式过滤器之类截留的细粉末等。否则，也可混合并使用在不同步骤中获得的细粉末或在单独生产过程中(其它生产设备)获得的细粉末。另外，细粉末的组成可与准备在一起进行干燥的聚合物凝胶的一样，或者可具有不同的组成。然而，优选采用组成与准备一起干燥的聚合物凝胶一样的细粉末。

从与含水流体的混合性能和干燥效率的角度考虑，细粉末的温度优选不低于35℃，更优选40℃～100℃，特别更优选45～80℃。在水吸收剂树脂的生产的每一个步骤中，细粉末的温度可通过保温、加热、冷却或诸如此类措施酌情调节。

可用于细粉末附聚的含水流体优选地通过将上述重要添加剂溶解在溶剂中来制备。溶剂不受特定限制，其例子包括，例如，水、包括亲水有机溶剂(例如，低级醇，例如，甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和叔丁醇；酮，例如，丙酮；醚，例如，二氧杂环己烷和四氢呋喃；酰胺，例如，N，N-二甲基甲酰胺；亚砜，例如，二甲基亚砜等)以及诸如此类的水溶液。从物理性能和附聚的强度的角度，溶剂包括水，其用量优选介于90～100wt％，更优选99～100wt％，并且只包括水的溶剂是特别优选的。另外，含水流体也可包括少量其它添加剂，例如，交联剂、螯合剂、表面活性剂等，其用量以不损害本生产方法的优点为准。例如，作为交联剂，任何类型下面将要描述的表面交联剂都可使用。通过在含水流体中包括交联剂，预计可降低水溶性组分含量和改进附聚强度。

虽然可作为重要添加剂包括在含水流体中的热引发剂不受特定限制，只要当让附聚颗粒和聚合物凝胶共存并进行干燥时它能分解以便与单体起反应，但是其例子包括，例如，过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、叔丁基过氧化氢、过氧化氢、2，2′-偶氮二(2-酰氨基丙烷)二盐酸化物等。在这些当中，优选过氧化物，特别优选过硫酸盐，例如，过硫酸钠。这些热引发剂可单独使用，也可使用其中的2种或更多种。

虽然包括在含水流体中的可作为重要添加剂的氧化剂不受特定限制，只要当让附聚颗粒和聚合物凝胶共存并进行干燥时它能与单体起反应，但其例子包括，无机氧化剂例如，氯酸盐、溴酸盐、亚氯酸盐和无机过氧化物或有机过氧化物，正如上面作为例子举出的热引发剂，例如，次氯酸盐、过硫酸盐和过氧化氢，以及过氧化叔丁基以及过氧化苯甲酰，以及诸如此类。在这些当中，过硫酸盐和过氧化氢是优选的，特别优选过硫酸盐。这些氧化剂可单独使用，或者也可使用其中的2种或更多种。

虽然可用作包括在含水流体中的重要添加剂使用的还原剂不受特定限制，只要当让附聚颗粒和聚合物凝胶共存并进行干燥时它能与单体起反应，它可以是有机还原剂或者无机还原剂，但优选是无机还原剂，特别合适的是，硫-基、磷-基或氮-基的还原剂。具体例子包括，例如，亚硫酸盐(例如，亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵等)、亚硫酸氢盐(例如，亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵等)、焦亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、连三亚硫酸盐、连四亚硫酸盐、硫代硫酸盐、亚硝酸盐、二甲基亚砜、二氧化硫脲、亚磷酸盐，含氮有机化合物如氨基酸和乙醇胺以及诸如此类。这些当中，硫-基还原剂，特别是亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、焦亚硫酸盐和连二亚硫酸盐是优选的。其盐的优选例子包括钠盐、钾盐和铵盐。首先，亚硫酸钠和亚硫酸氢钠是特别优选的。这些还原剂可单独使用，或者也可使用其中的2种或更多种。

作为重要添加剂，在上面描述的那些当中优选热引发剂，特别是，从可能达到的降低残余单体的优异效果来看，优选使用过硫酸盐作为重要添加剂。

重要添加剂在含水流体中的含量不受特定限制，但一般地优选介于0.0001～1wt％，以细粉末为基准计。当该含量低于0.0001wt％时，残余单体可能降低得不够，而反之，当它超过1wt％时，可能导致干燥后最终生成的水吸收剂树脂带色。

另外，重要添加剂(特别是热引发剂)可酌情用于聚合步骤中。在这样的情况下，关于重要添加剂在含水流体中的数量，一般地，在附聚前，每单位重量细粉末的用量优选介于1～500wt％，更优选5～400wt％，进一步优选10～300wt％，按加入到聚合步骤中的重要添加剂数量(每单位重量单体组分的数量)为基准计。当包括在含水流体中的重要添加剂与加入到聚合步骤中的重要添加剂之间的比例落在以上范围之外时，可能达不到本生产方法的优点。在如上面描述的情况下(即，当重要添加剂被用于聚合步骤中时)，加入到聚合步骤中的重要添加剂与包括在含水流体中的重要添加剂可以是同一种类型或不同类型。

本生产方法的特征是在含水流体中包括重要添加剂。尽管就加入量而论其效应可能比这种情况低，但重要添加剂(特别是，热引发剂)可除了加入到含水流体以外，可单独加入到本生产方法的任意步骤中，例如，在接受干燥步骤处理前加入到聚合物凝胶中，在进行粉碎步骤前加入到干燥物质(干燥的聚合物凝胶)中。

含水流体的用量不受特定限制，但优选地不低于25重量份，却又不高于280重量份，每100重量份细粉末。该用量更优选不高于200重量份，进一步优选不高于150重量份。当含水流体的用量超过280重量份时，可能获得大块结成一体的凝胶，这可能导致必须进一步干燥和粉碎凝胶状物质才能获得附聚颗粒，并且给干燥带来巨大负担。反之，当含水流体的用量低于25重量份时，附聚强度则可能不足，从而使最终产物，由于是多相混合而难以附聚，以致无法达到优异的特性。

虽然细粉末与含水流体的混合可在细粉末附聚后立即简单地执行，但特别优选的是，在附聚时预先将含水流体进行加热。再有，按照优选的实施方案，加热的含水流体与细粉末在高速下混合，从而使附聚得以进行。因此，得到的不是大块、结成一体的凝胶，而是粒度可直接控制的附聚颗粒。结果，可能不需要进一步干燥和粉碎凝胶状物质便可获得附聚颗粒，另外，因得到大块、结成一体的凝胶造成的种种问题也得以避免，即，水吸收剂树脂本身因主链断裂、纠缠或诸如此类造成的劣化这类由于混合所需要的巨大作用力或由于凝胶块在形成过程中处于捏合状态所造成的问题可得以避免。

在优选的附聚实施方案中，加热后含水流体的温度一般可不低于40℃，优选不低于50℃，更优选不低于60℃，进一步优选不低于70℃。而且，该温度上限可不低于含水流体的沸点，而该沸点可通过加入盐或其它溶剂、改变压力(解压，压缩)等各种各样措施加以调节。但是，即使温度高于100℃，也不会引起大的改变，因此，一般采用不高于100℃的温度。当含水流体预先加热时，优选单独配制重要添加剂以便获得室温或冷却状态的具有较高浓度的水溶液，随后在与细粉末临混合之前与较大量经过加热的其余含水流体进行混合。

在附聚的优选实施方案中，优选除了预先加热含水流体之外，细粉末本身也进行加热。细粉末在加热后的温度一般也不低于40℃，优选不低于50℃。由于即使温度高于100℃，也不会引起大的改变，因此，一般采用不高于100℃的温度。尽管当细粉末本身预先加热时，其程序不受特定限制，但是，例如，加热可通过经干燥加热后的保温，或者通过单独的方式从外部加热来实施。

在附聚的优选实施方案中，加热的含水流体和细粉末高速混合后，高速混合的意指完成含水流体与细粉末的混合以生成附聚颗粒的时间短。更具体地说，从含水流体被置于与细粉末彼此接触的时刻到生产出附聚颗粒的时刻为止的时间，即，混合时间短。该混合时间优选不超过3min，更优选不超过1min，最优选1s～60s。当混合时间过长时，含水流体与细粉末的均匀混合可能变得困难，并容易形成大块、结成一体的凝胶。另外，当混合时间过长时，含水流体中包括的重要添加剂可能在生产出的附聚颗粒与聚合物凝胶一起接受干燥步骤处理之前就分解了，因此增加了在干燥步骤中重要添加剂的存在量不足的可能性。另外，当已达到完全混合后继续混合过长时间时，可能导致获得的水吸收剂树脂性能变劣，例如，水吸收剂树脂的水可萃取物增加、载荷下吸收容量下降等。

完成高速混合的范例措施可涉及在搅拌下将加热含水流体一次投入到细粉末中。换句话说，当含水流体逐渐加入，例如，通过喷洒之类加入时，可能导致水吸收剂树脂变劣，因为细粉末可能在操作期间结成大团，或者可能受到捏合作用。加入加热的含水流体的持续时间优选应不超过60s，更优选不超过30s，最优选不超过10s。还有，作为达到高速混合的措施，也可举出这样一种方法，其中在搅拌下将细粉末加入到加热含水流体中，与上面相反。在此种工况中，细粉末的加料持续时间优选不超过60s，更优选不超过30s，最优选不超过10s。另外，完成高速混合的范例措施还可能涉及细粉末与加热含水流体一次性并流混合。在此种工况中，二者的加料持续时间优选不超过60s，更优选不超过30s，最优选不超过10s。同样，附聚颗粒也可通过连续地并流加入这两种物料以便让它们高速混合来获得。在令附聚颗粒与聚合物凝胶共存的同时对它们进行干燥所要求的持续时间优选尽可能短，考虑到重要添加剂可能分解的缘故。当在聚合步骤中连续获得聚合物凝胶时，在一种优选的实施方案中，附聚颗粒被连续地混合于其中从而短时间内完成干燥步骤。

所生成的附聚物质是否是附聚的颗粒，可利用光学显微镜根据以下事实判断：大量单个颗粒呈絮状附聚，同时保持其形状，以及它们在吸收液体后溶胀成为许多不连续颗粒。

附聚颗粒和聚合物凝胶在令它们共存的条件下完成干燥后，聚合物凝胶固体含量比率(％)和附聚颗粒的固体含量比率(％)之差(或，聚合物凝胶的含湿率和附聚颗粒的含湿率之间的差值)优选地尽可能地小。具体地说，附聚颗粒(附聚的凝胶)的固体含量比率A(％)与聚合物凝胶的固体含量比率B(％)的比值(A/B)一般地优选不小于1/3但不大于3，更优选不小于1/2但不大于2，还更优选不小于2/3但不大于3/2，进一步优选不小于4.5/5.5但不大于5.5/4.5，特别优选1(即，二者的固体含量基本相同)。当附聚颗粒的固体含量比率A与聚合物凝胶的固体含量比率B的比值(A/B)落在以上范围之外时，混合在一起的二组分的干燥容易是多相的。譬如，两相之一可能过分干燥或者干燥不足，从而可能导致生产中的麻烦和质量上的问题。

术语“固体含量”是指通过从凝胶状水吸收剂树脂(聚合物凝胶或附聚的凝胶)中除掉挥发性组分(主要是水)所产生的残余物，即，水吸收剂树脂的树脂组分。这里，如上所述的固体含量之重量指的是指“固体含量的数值”，而单位重量包括挥发性组分的凝胶状水吸收剂树脂的固体含量数量则由“固体含量比率(％)”代表。同样，术语“含湿率(含湿量)”是指凝胶状水吸收剂树脂中包括的水的比例(％)，大致对应于从100％减去上面提到的固体含量(％)所得到的数值。

在令附聚颗粒和聚合物凝胶共存条件下干燥以后，确定附聚颗粒与聚合物凝胶的比值(换句话说，在聚合步骤中获得的聚合物凝胶中每单位数量固体含量的细颗粒循环量)，以便使附聚颗粒(附聚凝胶)的固体含量数量，即，附聚前细粉末的固体含量数量，变得优选不大于40wt％，更优选不大于35wt％，不大于30wt％，不大于25wt％，不大于20wt％，不大于15wt％，以此顺序优选，以聚合物凝胶中的固体含量数量为基准计。另外，任何下限都允许，只要它大于0wt％。一般认为，从生产效率的角度，单位数量聚合步骤中获得的聚合物凝胶中固体含量数量的细粉末循环量若超过40wt％是不实际的。

考虑到细粉末循环量最多是40wt％，通过加入到含水流体中所用重要添加剂的数量相对于附聚颗粒与聚合物凝胶一起干燥后获得的整个水吸收剂树脂而言非常少，大多数低于0.3wt％。细粉末的循环量为约百分之十几(重量)，重要添加剂用量可低于0.1wt％。换句话说，与通过将所有使用的重要添加剂加入到聚合物凝胶中将残余单体降低到要求水平的情况相比，将重要添加剂加入到含水流体中的本生产方法能以非常少量重要添加剂将残余单体降低到要求的水平。

在本生产方法中，附聚颗粒和聚合物凝胶在让它们共存的条件下进行干燥。优选的是，要求干燥在至少一部分附聚颗粒与至少一部分附聚颗粒处于彼此接触状态中进行。替代地，优选让干燥通过附聚颗粒与聚合物凝胶混合来实施。干燥可在附聚颗粒与聚合物凝胶均匀地混合的状态，或者在附聚颗粒略微地或者几乎不与聚合物凝胶混合的状态中进行。换句话说，按照本生产方法，残余单体的降低可仅仅通过在如上所述略微地混合或几乎不混合的状态中干燥就能充分地达到，不需要特别地混合以达到均匀状态。具体地说，联系到在连接实施干燥的设备的管道内流动或在传送带上的聚合物凝胶，例如，所有需要做的只是让附聚颗粒汇聚到管道内或供料到传送带上，随后在它们呆在上面的同时一起实施干燥。按照在聚合物凝胶中加入过硫酸盐之类，借以减少残余单体的现有技术中，重要的是均匀地分配添加剂，例如，过硫酸盐或诸如此类，到整个聚合物凝胶上。然而，由于还必须单独进行混合操作，有迹象表明其降低残余单体的机理可能在这方面截然不同。换句话说，按照本生产方法，据信，包括在附聚颗粒中的重要添加剂可能不一定要通过以附聚颗粒的形式与聚合物凝胶均匀混合对降低残余单体起作用，而是它可在干燥期间发挥某种作用。当然，将附聚颗粒与聚合物凝胶均匀混合无论如何也是允许的。

在由上述步骤(日本专利申请号2005-38123中公开的步骤)中获得的细粉末的附聚凝胶中，其颗粒保留少量的残余单体。因此，在上述干燥步骤(让上述附聚凝胶和上述聚合物凝胶共存情况下的干燥)后为获得要求粒度分布进行粉碎之后，在粉碎步骤中产生的附聚凝胶衍生的细粉末(再生的细粉末)具有的残余单体比直接由聚合物凝胶干燥并粉碎所产生的细粉末(原生细粉末)少。因此，粒度小于，例如，300μm细颗粒的残余单体总量减少了，因此，粒度介于300～850μm颗粒与粒度小于300μm颗粒之间的残余单体差别降低了，从而能获得具有小RMI的水吸收剂。

包括在本发明水吸收剂树脂颗粒中的在上述步骤中再生的水吸收剂树脂颗粒的含量优选介于0～50wt％，更优选5～40wt％，最优选10～30wt％。当以上步骤中再生的水吸收剂树脂被用作本发明水吸收剂树脂颗粒时，就性能而论它可能具有优势，因为其表面面积比未再生的大，因此具有较高水吸收速度。

上面提到的水吸收剂树脂前体的堆密度(由JIS K-3362，1998规定)被调节到落在0.40～0.90g/ml的范围，更优选0.50～0.80g/ml，以便获得本发明的水吸收剂。还有，它被调节到所包括的150～600μm范围的颗粒优选地占到全部颗粒的90～100wt％，更优选95～100wt％，进一步优选98～100wt％。粒度分布的对数标准偏差(σζ)可介于0.20～0.50，更优选0.20～0.45，特别优选0.20～0.40。

本发明获得的水吸收剂树脂前体可调节到具有上面规定的粒度分布，并且表面交联前无载荷下对生理盐水溶液的吸收容量优选地不小于32g/g，更优选35～70g/g，进一步优选40～65g/g，特别优选45～60g/g。吸收容量的调节可通过控制上述聚合条件和干燥条件如内部交联剂之类来实现。

令如上所述获得的水吸收剂树脂前体接受表面交联处理，以便使颗粒表面发生交联(第三步骤)。按照该表面处理，本发明水吸收剂可通过使无载荷下的吸收容量(CRC：离心持液容量)降低到表面交联前的无载荷下吸收容量(CRC)的优选95～50％，更优选90～60％来获得。

作为表面交联剂，优选使用能与羧基基团生成酯键的表面交联剂。与以多元羧酸为基础的水吸收剂树脂的官能团(羧基基团)生成酯键(优选地脱水酯键)的表面交联剂的说明例子包括在分子中具有羟基基团的表面交联剂，例如，多羟基醇或氨基醇；以及通过开环产生羟基基团的表面交联剂，例如，碳酸亚烃酯、唑烷酮、氧杂环丁烷(oxetane)和环氧化合物。

此类表面交联剂的例子包括多羟基醇化合物，例如，乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1-甲基-1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、二丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、2，3，4-三甲基-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、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2-环己烷甲醇、1，2-环己烷二甲醇、1，2-环己烷二醇、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、内消旋赤藓醇、D-山梨醇和山梨醇；环氧化合物如乙二醇二缩水甘油基醚、聚乙二醇二缩水甘油基醚、甘油多缩水甘油基醚、二甘油多缩水甘油基醚、聚甘油多缩水甘油基醚、丙二醇二缩水甘油基醚、聚丙二醇二缩水甘油基醚和缩水甘油；多胺化合物，例如，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、多酰胺多胺，以及它们的无机盐或有机盐(氮丙啶盐之类)；多异氰酸酯化合物如2，4-甲苯二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯；卤代环氧化合物，例如，表氯醇；环氧溴丙烷和α-甲基表氯醇；多唑啉化合物，例如，1，2-亚乙基双唑啉；唑烷酮化合物，例如，N-酰基唑烷酮和2-唑烷二酮；碳酸亚烃酯如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、1，3-二烷-2-酮、4-甲基-1，3-二烷-2-酮、4，6-二甲基-1，3-二烷-2-酮和1，3-dioxopane-2-酮；环脲化合物；氧杂环丁烷化合物，例如，氧杂环丁烷、2-甲基氧杂环丁烷、3-甲基-3-羟甲基氧杂环丁烷和3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷；多价金属化合物如锌、钙、镁、铝、铁、锆之类的氢氧化物或氯化物；以及诸如此类。在这些表面交联剂当中，至少一种选自多羟基醇化合物、环氧化合物、多胺化合物及其盐、氧杂环丁烷化合物和碳酸亚烃酯化合物的化合物是合适的。更优选的是，表面交联剂可以是一种或多种选自以下的化合物：3～6个碳原子并且分子中包括2～3个羟基基团的多羟基醇、6～12个碳原子的环氧化合物、3～5个碳原子的碳酸亚烃酯化合物以及3～10个碳原子的氧杂环丁烷化合物。考虑到反应性，可使用1或2或者多种这些表面交联剂。表面交联步骤，考虑到其效果，可实施2或更多次。在此种工况中，尽管第二和以后的步骤可采用与第一周期相同的表面交联剂实施，但它们可采用不同的表面交联剂实施。

作为可用作表面交联剂的氨基醇，除了上面描述的那些之外可举出乙醇胺作为例子。

表面交联剂的用量可优选地不低于0.001重量份，但不高于10重量份，特别优选的下限是0.01重量份，而上限是5重量份每100重量份水吸收剂树脂前体粉末，尽管它可随着所用化合物及其组合而变化。使用这一范围用量的表面交联剂能沿着水吸收剂树脂表面达到比其内部高的交联密度。超过10重量份的表面交联剂用量不优选，因为不仅不经济，而且在水吸收剂中形成最佳交联结构后仍有超过需要的过量交联剂。低于0.001重量份的表面交联剂用量不优选，因为在提高水吸收性能，如载荷下吸收容量等方面几乎达不到改进作用。当实施表面交联时，水吸收剂树脂与表面交联剂一旦混合后，优选地使用水作为溶剂。水的用量可大于0重量份，优选不高于20重量份，更优选不低于0.5重量份但不高于10重量份，每100重量份水吸收剂树脂中的固体含量，尽管它可随着水吸收剂树脂前体的类型、粒度、含湿量之类而变化。

当实施表面交联时，水吸收剂树脂前体与表面交联剂混合后，可根据需要组合使用亲水有机溶剂。可用于这一步骤中的亲水有机溶剂的例子包括低级醇如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和叔丁醇；酮如丙酮；醚如二烷和四氢呋喃；酰胺如N，N-二甲基甲酰胺；以及亚砜如二甲基亚砜。亲水有机溶剂的用量可随着水吸收剂树脂前体的类型、粒度、含湿量等因素而变化，但优选地不低于0重量份但不高于20重量份，更优选不低于0重量份但不高于10重量份，每100重量份水吸收剂树脂前体粉末。最优选的是，为减少可能引起臭味的杂质源的目的，不使用亲水有机溶剂(基本上0重量份)。

当实施表面交联时，优选使用这样一种方法：水和/或亲水有机溶剂与表面交联剂预先混合后，通过喷洒或滴加到水吸收剂树脂前体中来混合水溶液。更优选通过喷洒实施混合的方法。喷雾液滴的粒度优选介于0.1～300μm范围，更优选0.1～200μm，就平均粒度而论。

水吸收剂树脂前体和表面交联剂以及水和亲水有机溶剂的混合中使用的混合设备应具有大的混合力，以便将它们均匀、可靠地混合。混合设备的适当例子包括，例如，圆筒形混合机、锥形双层壁混合机、高速搅拌混合机、V-形混合机、带式混合机、螺杆混合机、双臂捏合机、粉碎捏合机、旋转混合机、气流混合机、涡流混合机、间歇式ledige混合机、连续ledige混合机等。

当实施表面交联时，在水吸收剂树脂前体和表面交联剂混合后，进一步实施热处理以便沿着水吸收剂树脂前体表面发生交联，从而获得水吸收剂树脂。更具体地说，为让交联剂围绕水吸收剂树脂前体表面起反应，从交联剂的反应性和生产设备的简单性以及生产率考虑优选实施热处理。热处理的处理温度优选不低于80℃但不高于250℃，按物料温度计，尽管它可能随着使用交联剂而变化。低于80℃的处理温度不优选，因为热处理所需要的持续时间可能过长以致可能引起生产率的降低，另外，不能达到均匀的表面交联，从而容易导致载荷下吸收性能变劣，并有表面交联剂残留。同样，高于250℃的处理温度也是不优选的，因为水吸收剂树脂前体可能本身导致热变劣。

实施热处理用的设备可以是公知的干燥器或加热炉。合适的例子包括，例如，热传导式、辐射传热式、热空气传热式、介电加热式干燥器或加热炉。具体地说，带式、沟槽搅拌式、螺旋式、旋转式、盘式、捏合式、流化床式、气流式、红外线式、电子束式或加热炉，可作为例子。

虽然可由于热处理后的加工中造成的损坏而重新产生细粉末，但它可以通过在获得最终产物之前进一步设置分级步骤而清除并可优选地与热处理之前分级步骤中获得的细粉末一起接受粒度增大步骤(附聚步骤；上面提到的再生从而生产出较大颗粒或颗粒形式的附聚物)的处理。关于细粉末接受粒度增大处理步骤，热处理后细粉末的数量与热处理前细粉末的数量之比可优选地不大于5wt％，更优选不大于3wt％。超过5wt％的热处理后细粉末的数量比例不优选，因为粒度增大的颗粒的强度易于下降，并且吸收容量也可能下降。

需要的话，向如上所述获得的水吸收剂树脂上通过喷洒而加入包括含硫还原剂的水溶液(第四步骤)。特别是，该方法可用于回收含大量上述的残余单体的细颗粒，以获得残余单体含量低并且不同粒度分布之间残余单体含量波动小，而不需要采用通过减少残余单体实现回收的技术(日本专利申请号2005-38123)。

该表面交联的特征在于，能选择地或择优地在颗粒表面和细颗粒上加入少量水溶液。在该水溶液中，可包括螯合剂、植物组分、抗菌剂、水溶性聚合物、无机盐或下面将描述的类似添加剂。要溶解的含硫还原剂的含水量可不低于0.5重量份但不高于15重量份，更优选不低于1重量份但不高于12重量份，进一步优选不低于1重量份但不高于10重量份，特别优选不低于1重量份但不高于5重量份，每100重量份水吸收剂树脂。当水量低于上面提到的下限，0.5重量份时，包括含硫还原剂的水溶液与水吸收剂树脂的均匀混合可能难以达到。另外，超过上限15重量份的数量不优选，因为要调节到能产生如下面所述要求的含湿量就要求过大的干燥能量，因此不经济。另外，从稳定生产的角度，由于可能难以在水溶液混合后操作该混合物，因此也不优选。再者，当该数量超过上限15重量份时，为在短时间内调节到要求含湿量而在高温干燥期间可能产生难闻气味。另外，当加入的水量不低于上限15重量份时，水吸收剂树脂可能附聚得很坚硬，因此干燥后必须粉碎。按照该再粉碎步骤，已经形成的表面交联层可能被破坏，因此不可能得到所要求的载荷下吸收容量。

再有，含硫还原剂的数量可优选地不低于0.05重量份但不高于10重量份，更优选不低于0.1重量份但不高于8重量份，每100重量份水吸收剂树脂。当含硫还原剂的用量低于上面提到的下限0.05重量份时，可能达不到减少残余单体所要求的效果。相反，超过上限10重量份的用量，对于达到减少残余单体所要求的效果来说将是过大的加入量，并可能伴随物理性能变劣，况且就成本而论不经济。同样，优选的是，包括含硫还原剂的添加剂应占到不低于水溶液的0.001wt％但不高于50wt％的份额。在本发明中，少量就足够了，因为完善了向颗粒表面和细颗粒之上/之内的选择施加和择优施加，同时又不降低物理性能。

含硫还原剂的例子包括亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸钙、亚硫酸铵、亚硫酸、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵、硫代磷酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸铵、硫代硫酸镁、半胱氨酸、胱氨酸等。可使用这些当中的一种、两种或更多种。在这些当中，从降低残余单体的效果和成本的角度，优选亚硫酸盐和亚硫酸氢盐。

包括含硫还原剂的水溶液可通过以液滴状态提供给水吸收剂树脂并混合在其中来获得。更优选的是，在控制之下通过喷雾以产生微小液滴直径的条件下混合。喷雾液滴的平均粒度优选不小于0.1μm但不大于300μm，更优选的是，上限是200μm。虽然即便平均粒度小于0.1μm也不会引起任何特定问题，但由于可选择的喷嘴有限，它并不普遍，因此设备选择就势必是非常昂贵的设备式样。另外，当液滴的平均粒度超过300μm时，单位体积水溶液的液滴数目将减少。因此，与水吸收剂树脂相遇的几率可能减少，从而导致不能达到均匀混合。因此，尽管减少残余单体的目的达到了，但却在颗粒之间产生残余单体含量的波动，并因此无法达到所要求的残余单体指数。

施加水溶液用的混合设备优选具有大混合力。此类混合设备的例子包括，例如，圆筒形混合机、锥形双层壁混合机、高速搅拌混合机、V-形混合机、带式混合机、螺旋混合机、双臂捏合机、粉碎捏合机、旋转混合机、气流混合机、涡流混合机、间歇式ledige混合机、连续ledige混合机等。

在通过喷雾施加水溶液的过程中，包括含硫还原剂的水溶液还可包括其它添加剂如螯合剂、植物组分、抗菌剂、水溶性聚合物、无机盐或下面将描述的类似添加剂。在此种情况下，添加剂的含量可根据需要自由选择，但可占到水溶液的不低于0.001wt％，但不高于50wt％。作为螯合剂，优选具有高(多价)鳌合能力并具有抗铁和铜鳌合性的螯合剂。具体例子包括抗铁离子的稳定性常数不小于10的螯合剂，优选稳定性常数不小于20的螯合剂，更优选氨基多价羧酸及其盐，特别优选具有3或更多个羧基基团的氨基羧酸及其盐。这些多价羧酸的具体例子包括二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸、环己烷-1，3-二胺四乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸、乙二醇二乙基醚二胺四乙酸、乙二胺四丙酸(tetrapropionacetic acid)、N-烷基-N′-羧甲基天门冬氨酸、N-链烯基-N′-羧甲基天门冬氨酸及其碱金属盐、碱土金属盐、铵盐或胺盐。盐可以是完全中和的或者是部分中和的，或者其混合物也是允许的。这些当中，二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸及其盐是最优选的。另外，它们的用量一般可介于0.00001～10重量份，优选0.0001～1重量份，每100重量份水吸收剂树脂。

上面提到的植物组分可以0～10重量份，优选0.001～5重量份，更优选0.002～3重量份，每100重量份水吸收剂树脂的用量掺混，以便起到除臭作用。可用于本发明的植物组分优选是至少一种选自多酚、黄酮及其类似物和咖啡因的化合物，更优选至少一种选自单宁、鞣酸、五倍子和五倍子酸的化合物。另外，上面提到的抗菌剂不受特定限制，而是可以是任何具有抗菌活性的公知的抗菌剂，其例子包括公开在，例如，JP-A No.H11-267500中的抗菌剂。

其中加入了包括含硫还原剂的水溶液的水吸收剂树脂通过加热进行干燥处理，从而获得附聚物状态的水吸收剂(第五步骤)。考虑到附聚强度，处理可进行到含湿量不低于1wt％，但不高于15wt％，其中含湿量被规定为通过在180℃加热3h后产生的干燥后重量损失除以干燥前的重量。含湿量的下限可优选为2wt％，特别优选2.5wt％，而上限可优选为13wt％，特别优选12wt％。

为加热可采用空气流的热介质，例如，热空气。加热温度(热介质温度或物料温度)可优选地不低于40℃，但不高于120℃，更优选的是，下限是50℃，而上限是100℃。加热时间可优选地不短于1min但不长于2h。加热温度和加热时间的组合的恰当例子包括：在60℃加热0.1～1.5h；在100℃加热0.1～1h等。当条件落在这一范围之外时，温度太短和时间过长而没有落在这一范围的工况是不可取的，因为所获得的水吸收剂的表面状态可能如此湿，以致非常粘着，因此难以作为粉末来操作。相反，温度过高、时间过长，不落在这一范围的情况，也不优选，因为能量上不经济，而且由于少量残留在水吸收剂表面/内部的表面交联剂导致因交联反应的进行而可能降低吸收容量。

加入水溶液和加热可在同一设备中进行或者在不同设备中进行。加热可在搅拌的情况下或者在静置的情况下(基本上不搅拌)实施，只要能将温度和含湿量调节到落在预定范围内，然而，它优选在静置条件下实施，以便使固化得以形成疏松的块状物。加热可在向其中已加入了水溶液的水吸收剂树脂积累到具有大约1～100cm的厚度以后进行。厚度的下限可优选地为5cm，特别优选10cm，而上限可优选为80cm，特别优选70cm。经如此固化的吸收剂可进一步接受粉碎处理，或根据需要分级以便生产出符合本发明的水吸收剂。上面描述的固化定义为消除水吸收剂颗粒表面的可湿性从而生产出上面描述的热处理步骤中的粉末的操作。

在本发明中，除了上面描述的螯合剂、植物组分和抗菌剂之外，作为少量成分可进一步加入：(A)植物组分、(B)有机酸的多价金属盐，(C)无机细颗粒(包括(D)复合水合氧化物)之类。相应地，各种各样的功能也将被赋予本发明的水吸收剂。

然而，这些(A)～(D)以及(E)其它添加剂的用量可根据要赋予的目标和功能而变化，其用量可介于，一般地0～10重量份之间，优选0.001～5重量份之间，更优选0.002～3重量份，按一种化合物的加入量计，每100重量份水吸收剂树脂。一般地，从加入量考虑，低于0.001重量份的数量可能不会造成另外要赋予的充足效应和功能，而不低于10重量份的数量可能不会产生恰当的效果，或者可导致吸收性能的劣化。

(A)植物组分

在本发明水吸收剂中，可掺入上面提到的数量的植物组分以便赋予除臭性能。包含除上面提到的植物组分之外的植物组分包括，例如，theaceous植物中的山茶japonica(日本)(山茶)、Eurya japonica和Ternstroemia japonica等，poaceous植物中Oryza sativa(稻米)、bamboograss、bamboo plant、Zea mays(玉米)、小麦等以及类似物，以及rubiaceous plants中的咖啡植物，以及诸如此类。由于本发明的植物组分的形式可以是从植物获得的萃取物(香精油)、植物本身，作为植物加工工业和食品加工工业中生产步骤中的副产物产出的植物残余物和萃取残余物，以及诸如此类，但不局限于这些。

(B)多价金属盐

在本发明的水吸收剂中，可掺混多价金属盐，特别是以上述数量使用的有机酸的多价金属盐以改善粉末的流动性能，以及防止吸湿过程中的结块。可使用的有机酸的多价金属盐及其混合方法在，例如，国际申请PCT/2004/JP1355中做了举例说明，其中公开了脂肪酸、石油酸、高分子酸之类的非碱金属盐的金属盐作为可用于本发明的分子中有7个或更多个碳原子的有机酸。构成该有机酸的多价金属盐的有机酸的说明例子包括长链或支化脂肪酸，例如，己酸、辛酸、octynoic acid、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸和硬脂酸；石油酸如苯甲酸、肉豆蔻酸、环烷酸、萘甲酸和萘氧基乙酸；高分子酸，例如，聚(甲基)丙烯酸，和聚磺酸。然而，在分子中具有羧基基团的有机酸是优选的，而脂肪酸如己酸、辛酸、octynoic酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸、牛脂酸和氢化蓖麻油则更为优选。该有机酸可更优选地是分子中不具有不饱和键的脂肪酸，例如，己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸。最优选的是，有机酸可以是分子中具有等于或大于12个碳原子并且不具有不饱和键的长链脂肪酸，例如，月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸或硬脂酸。

(C)无机细颗粒

在本发明水吸收剂中可掺入无机细颗粒，特别是不溶于水的无机细颗粒以防止吸潮结块。可用于本发明的无机颗粒的具体例子包括，例如，金属氧化物，例如，二氧化硅和二氧化钛、硅酸(硅酸盐)如天然沸石和合成沸石，高岭土、滑石粉、粘土、膨润土等。它们当中，二氧化硅和硅酸(硅酸盐)更为优选，而平均粒度介于0.001～200μm，按照Coulter计数器法测定，的二氧化硅和硅酸(硅酸盐)则进一步更优选。

(D)复合水合氧化物

在本发明水吸收剂中，可掺入包括锌和硅或锌和铝的复合水合氧化物，以便表现出在吸潮后的优异流动性(水吸收剂树脂或水吸收剂吸湿后的粉末流动性)，还能起到优异的除臭功能。

例如，作为一个例子，按照上述生产方法获得的本发明水吸收剂的残余单体含量，采用下文描述的HPLC(高效液相色谱法)定量测定，不低于0但不高于500ppm。残余单体含量优选不低于0但不高于400ppm，更优选不低于0但不高于300ppm，更优选不低于0但不高于250ppm，更优选不低于0但不高于200ppm，进一步优选不低于0但不高于150ppm，特别优选不低于0但不高于100ppm。当上面描述的聚合中使用的主要单体组分是丙烯酸和/或其盐时，未反应丙烯酸和/或其盐的含量不高于500ppm。当本发明水吸收剂的残余单体含量超过500ppm时，在作为吸收制品如尿布实际使用——吸收人尿，随后溶胀——之后将发出臭味。另外，考虑到与使用者皮肤可能接触，还可能涉及到卫生方面的问题。另外，该含量之所以不优选还因为由于在吸收制品制造现场散落粉末可能对工人健康产生不利影响。

例如，作为一个例子，可按照所述生产方法获得的本发明水吸收剂的残余单体指数(RMI)，按下式(1)确定，不大于0.30。RMI优选不小于0但也不大于0.26，更优选不小于0但不大于0.20，进一步优选不小于0但不大于0.15，特别优选不小于0但不大于0.10。

RMI＝|RM₁-RM₂|/RM_A    (1)

其中，RM₁代表在构成水吸收剂的颗粒当中，粒度小于300μm的水吸收剂的残余单体含量；RM₂代表在构成水吸收剂的颗粒当中，粒度小于300～850μm的水吸收剂的残余单体含量；以及RM_A代表水吸收剂的残余单体含量。当RM_A是0时，RMI应为0。

这里的残余单体指数可这样确定：采用网眼尺寸为850μm和300μm的JIS标准筛，和托盘，对水吸收剂进行筛分；分别测定粒度小于300μm的颗粒，和粒度介于300～850μm的颗粒的残余单体含量；然后将它们一起代入通式(1)以按照上面的描述求出吸收剂的残余单体指数的数值。该残余单体指数若超过0.30则不优选，因为它表明，在水吸收剂的不同粒度分布范围之间存在残余单体含量波动，因此，该残余单体含量波动是基于，当水吸收剂应用于吸收制品中时，颗粒的偏析造成的水吸收剂粒度分布的差异而所致。

优选本发明水吸收剂对生理盐水溶液的无载荷下吸收容量(CRC)，按照下面描述的方法测定，不小于30g/g。当无载荷下吸收容量小于30g/g时，当它用于吸收制品如尿布中时不能展现出高吸收性能。相反，上限不受限制，但据信从生产的困难和成本出发约60g/g将足够。CRC更优选不小于31g/g但不大于55g/g，特别优选不小于32g/g但不大于50g/g。当打算将本发明水吸收剂的无载荷下的吸收容量调节到不小于30g/g时，调节应进行到，在第四步骤中加入包括含硫还原剂的水溶液之前水吸收剂树脂(即在第三步骤中获得的在其表面交联的水吸收剂树脂)的水吸收容量在经过预计降低后仍应达到不小于30g/g，以相应于加入的水溶液的量。

优选本发明水吸收剂树脂在4.8kPa高载荷下对生理盐水溶液的吸收容量(AAP4.8kPa)，按下文描述的方法测定，不小于20g/g。当在高载荷下该吸收容量小于20g/g时，则当它用于吸收制品如尿布时不能展现出高吸收容量。相反，上限不受限制，但据信从生产的困难和成本出发约35g/g将足够。高载荷下吸收容量可更优选不小于21g/g，特别优选不小于22g/g。

当打算将本发明水吸收剂的高载荷下的吸收容量(AAP4.8kPa)调节到不小于20g/g时，调节应进行到，在第四步骤中加入包括含硫还原剂的水溶液之前水吸收剂树脂(即在第三步骤中获得的在其表面交联的水吸收剂树脂)的水吸收容量在经过预计降低后仍应达到不小于20g/g，以相应于加入的水溶液的量。

调节到无载荷下吸收容量不小于30g/g并且在高载荷下吸收容量不小于20g/g的本发明水吸收剂通常具有相对优越的凝胶强度。因此，在用于吸收制品的情况下，特别是在由水吸收剂和亲水纤维作为主要组分构成的吸收制品中，它适用于高含量水吸收剂(芯浓度)，按水吸收剂和亲水纤维总重量计，的吸收制品。在此种情况下，芯浓度可优选地介于30～100wt％，更优选40～90wt％，最优选50～80wt％。

在本发明水吸收剂中，当无载荷下吸收容量的调节值不小于30g/g并且在高载荷下吸收容量不小于20g/g被规定为任选项时，作为替代参数，对于生理盐水溶液的总吸收容量(TAC)优选不小于65g/g，后者是通过将无载荷下吸收容量(CRC)和1.9kPa载荷下单层吸收容量(SAAP)，正如按下文方法测定的，代入到下式(2)中算出的。更优选总吸收容量不小于67g/g，特别优选不小于70g/g。高总吸收容量若小于65g/g之所以不优选，是因为当它用于吸收制品如尿布时，可能表现不出高吸收性能。虽然上限不受限制，但据信，从生产的困难和成本的角度，大约100g/g就足够了。

TAC(g/g)＝CRC+SAAP    (2)

其中CRC代表无载荷下吸收容量(g/g)，而SAAP(单层AAP)则代表在1.9kPa(g/g)载荷下的单层吸收容量。

当本发明的水吸收剂的总吸收容量(TAC)预定值旨在不小于65g/g时，则应进行调节以便在第四步骤中加入包括含硫还原剂的水溶液之前水吸收剂树脂(即在第三步骤中获得的在其表面交联的水吸收剂树脂)的水吸收容量在经过预计降低后仍应达到不小于65g/g，以相应于加入的水溶液的量。

对生理盐水溶液的总吸收容量不小于65g/g的本发明水吸收剂通常具有较高无载荷下吸收容量，相比之下，上面提到的水吸收剂被调节到无载荷下吸收容量不小于30g/g并且在高载荷下吸收容量不小于20g/g。因此，采用比上面提到的吸收制品中使用的低的芯浓度是优选的，因为所要求的吸收制品吸收容量可以用较少量水吸收剂达到。在此种情况下，芯浓度可优选地介于10～70wt％，更优选20～60wt％，最优选30～50wt％。

当水吸收剂被调节到具有不小于30g/g的无载荷下吸收容量并且具有不小于20g/g的高载荷下吸收容量时，被调节到具有不小于65g/g的总吸收容量的水吸收剂，可能是能单独或者同时地满足这些参数的水吸收剂。

本发明人发现，水吸收剂的残余单体含量在不同粒度分布范围之间有波动，这乃是前所未知的，而根据在每一种粒度分布范围内残余单体含量之间的比较，结果发现，在300μm的粒度，残余单体含量变化很大，而且在大约150μm的粒度，残余单体含量的变化更大。因此，为将本发明残余单体指数调节到特定范围内，重要的是严格控制粒度分布，即，粒度介于300～850μm的颗粒与粒度小于300μm的颗粒之间的重量比，以及粒度小于150μm的细颗粒的数量。当这些数值落在下面描述的特定范围之外时，调节残余单体指数可能有困难。

再者，当在近年来受到青睐的轻薄一次性吸收制品如尿布中包括的水吸收剂具有过大粒度时，例如，当大量粒度超过850μm的颗粒被包括在内时，水吸收剂的粗颗粒可能刺激穿戴者的皮肤，并增加穿戴者的不适感。因此，包括过多大粒度粗颗粒的水吸收剂对于吸收制品来说是不优选的。

另外，水吸收剂的粒度分布和质量中值粒度与水吸收剂的表面面积数值密切关联。水吸收剂的表面面积对应于水吸收剂与含水液体如体液之间的接触面积，并对水吸收剂的上述水吸收表现和吸收能力产生很大影响。当细颗粒数目过大时，可能引起凝胶结块从而可能降低吸收制品的吸收能力。另外，还可能加剧工作环境的恶化，因为在吸收制品生产中粉尘的散落。相反，当粗颗粒数目过大时，吸收制品的吸收能力也下降，因为水吸收剂表面面积的减少导致水吸收速度减慢。

因此，水吸收剂粒度分布的控制从水吸收剂吸收能力的调节的角度也很重要，从吸收制品的表面品质和工作环境的角度来看也一样。因此，考虑到上面提到的目前趋势，本发明水吸收剂应严格控制在以下范围。

本发明水吸收剂应控制在包括，在全部水吸收剂中，不小于95wt％粒度不大于850μm的颗粒，并且其小于150μm的颗粒的含量不高于5wt％，优选不高于2wt％，更优选不高于1wt％。粒度介于300～850μm的颗粒与粒度小于300μm的颗粒之间的重量比可不小于9/95，但不大于95/5，更优选不小于20/80，但不大于80/20，进一步更优选不小于30/70但不大于70/30。另外，优选这样来控制，以便使粒度不小于150μm但不大于600的颗粒占到全部水吸收剂的不小于90％，进而不小于95wt％，特别是不小于98wt％。

水吸收剂应控制在具有窄范围的质量中值粒度(D50)，该范围优选为200～710μm，更优选250～600μm，特别优选300～500μm，并控制在其小于150μm的颗粒的比例为0～5wt％，优选0～3wt％，更优选0～2wt％，特别优选0～1wt％。另外，水吸收剂的质量中值粒度，在经过第四步骤和第五步骤中的附聚以后，与附聚前水吸收剂树脂的质量中值粒度相比，增加5～30％。优选的是，在此种工况中的百分率增加的下限可以是7％，特别是9％，而其上限可以是25％，特别是20％。由于本发明生产方法具有附聚步骤，故水吸收剂的特征在于具有低含量细颗粒，例如，粒度小于150μm的那些，尽管质量中值粒度如此之小。

水吸收剂的此种粒度分布的对数标准偏差(σζ)应控制在不小于0.20但不大于0.50。更优选的是，其上限优选为0.45，特别是0.40。

本发明水吸收剂的堆密度(由JIS K-3362，1998)规定)可控制在不小于0.40g/ml但不大于0.90g/ml。更优选的是，堆密度的下限控制在0.50g/ml，而上限控制在0.80g/ml。

该水吸收剂优选具有不规则粉碎的形状以便具有固定到亲水纤维如浆粕上的能力。不规则粉碎形状指的是粉碎物质的形状，优选地在水相聚合中并具有上面提到的粒度分布的粉碎物质。

另外，该水吸收剂的按照下面描述的测定方法规定的硫基挥发性组分含量优选介于0～2.5ppm，更优选0～2.0ppm，进一步优选0～1.5ppm，仍更优选0～1.0ppm，特别优选0ppm(不可检测)。当硫基挥发性成分检测为超过2.5ppm的上述上限时，可以断定，由前面步骤中加入的含硫还原剂衍生的异味将从溶胀的凝胶放出。在此种工况中，当它被用于吸收制品的实际应用时，穿戴者可能感到不愉快并且也涉及卫生方面的缺点。

当包括含硫还原剂的水溶液在表面交联处理后被加入到水吸收剂树脂中从而获得用于降低残余单体含量目的的水吸收剂时，获得的水吸收剂的吸收性能必须充分加以考虑，另外还要将成品水吸收剂的硫基挥发性成分含量调节到上面的范围内。有关这方面，将在下面做详细说明。

为将获得的水吸收剂中的硫基挥发性成分含量调节到上面的范围内，表面交联处理后水溶液与水吸收剂树脂必须尽可能均匀地混合，并且用于此目的的手段可优选地是如上所述具有大混合力的混合设备。然而，在具有大混合力的混合设备中，以前形成的表面交联层可能因设备给水吸收剂树脂带来的加工损伤而被破坏。特别是，当包括含硫还原剂的水溶液以较大液滴状态施加到水吸收剂树脂上，因此水吸收剂树脂相遇的几率很低时，未能接触到液滴的水吸收剂树脂在混合设备中将受到通常被称为“零混合”的处理。因此，热处理步骤后转变为干状态的表面交联层将被混合设备壁面和搅拌器元件刮掉。结果，制成的水吸收剂表现出在高载荷下吸收容量(AAP4.8kPa)的显著下降，故该物理特性值在很大程度上受到表面交联的均一性的影响。因此，迄今难以获得一种高载荷下吸收容量(AAP4.8kPa)保持在特定水平，同时具有特定无载荷下吸收容量(CRC)的水吸收剂。更具体地说，在诸包括表面交联的水吸收剂树脂和含硫还原剂的水吸收剂当中，传统上不可能存在任何一种水吸收剂，它既具有特定无载荷下吸收容量(CRC)又具有特定高载荷下吸收容量(AAP4.8kPa)，同时又表现出被调节到预定范围内的低含量硫基挥发性成分。

然而，在包括含硫还原剂的水溶液加入到表面交联后的水吸收剂树脂中以后，当该水溶液的混合是通过以液滴直径落在符合本发明生产方法的上述优选范围内的喷雾完成时，就能获得迄今从未能获得的水吸收剂。更具体地说，现已能获得无载荷下吸收容量(CRC)不小于32g/g、高载荷下吸收容量(AAP4.8kPa)不小于20g/g，同时表现出调节到0～3ppm尤其严格范围内的硫基挥发性成分含量的水吸收剂。再者，水溶液的加入使获得的水吸收剂的残余单体含量得以降低到要求的范围。有关本发明生产方法获得的水吸收剂的吸收性能能保持在高水平的原理的细节尚不肯定。然而，据信，凝胶弹性通过将水吸收剂树脂的表面稍微转变为湿润/溶胀状态以及该表面交联层变得能抵御混合设备壁表面和搅拌元件给全带来的加工损伤的破坏作用而提高的，而这又是由于如上所述的方法增加了水吸收剂树脂与水溶液液滴之间相遇的几率所带来的结果。

另外，本发明水吸收剂具有不小于70的亨特亮度，优选不小于71，更优选不小于72。含湿量可介于1～15重量，以总重量为基准计。

虽然本发明水吸收剂的应用不受特定限制，但优选地，它可用于吸收制品，如一次性尿布、卫生巾和失禁垫。特别是，当它用于具有高水吸收剂浓度的尿布(那些在一片尿布中使用大量水吸收剂树脂的尿布)这类传统上涉及水吸收剂原材料衍生的异味、带色以及诸如此类问题的尿布时，可得到优异的性能。

本发明吸收制品具有一种吸收剂芯，它是通过将该水吸收剂和为获得片材形状需要的亲水纤维成形而制取的；正面片材具有透液性；背面片材具有不透液性。当不使用亲水纤维时，吸收剂芯可通过将水吸收剂固定到纸和/或非织造布上而制成。本发明吸收制品，特别是，婴儿用一次性尿布，成人用一次性尿布以及卫生巾，可这样制造，例如，通过掺混纤维基材和本发明水吸收剂，或制成夹层结构，从而生产出吸收剂芯(吸收芯)，随后将吸收剂芯夹在具有透液性的基材(正面片材)与具有不透液性的基材(背面片材)之间，并安装弹性件、扩散层、压敏胶粘带以及诸如此类，若需要的话。

该吸收制品中的吸收剂芯中的水吸收剂含量(芯浓度)优选不低于10wt％，更优选不低于20wt％，进一步优选不低于30wt％，特别优选不低于70wt％。上面提到的吸收剂芯优选地也接受压塑处理以便使密度不小于0.06g/cc，但不大于0.50g/cc；基重不小于0.01g/cm²但不大于0.20g/cm²。可使用的纤维基材材料的例子包括，例如，磨木桨、棉短绒，以及亲水纤维如交联的纤维素纤维、人造丝纤维、棉纤维、毛纤维、乙酸酯纤维、维尼纶纤维等，它们优选地是气流铺网的。

由于本发明的吸收制品包括低残余单体含量和不同粒度分布范围之间残余单体含量波动小的水吸收剂，故整个制品的残余单体含量低，从而达到在不同制品之间残余单体含量波动小的目的。由于残余单体含量低，该卫生吸收制品可成形为哪怕是轻薄型的。

实施例

以下，将通过实施例展示本发明的优点，然而，本发明不应视为局限于针对这些实施例的描述。水吸收剂的各种性能按照以下方法测定。同样，在测定市售供应水吸收剂树脂和水吸收剂，乃至从尿布之类取出的吸收剂的情况下，类似的测定方法也可采用。另外，在实施市售供应水吸收剂树脂和水吸收剂，乃至从尿布之类中取出的水吸收剂的对比试验时，当它们具有处于分布过程中的被吸收水分时，可酌情对它们实施减压干燥(例如，在60～80℃进行约16h)，借此对水吸收剂进行干燥以达到平衡含湿率(约5wt％，2～8wt％)，随后再进行比较。

[水吸收剂树脂(1)的制备]

在5500g中和比75mol％的丙烯酸钠水溶液(单体浓度：38wt％)中溶入4.0g聚乙二醇的二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数：9)从而得到一种反应混合物。接着，将反应混合物喂入到反应容器中，后者具有带夹套的不锈钢双臂捏合机，它具有2个∑-形桨叶并具有10L的内部容积，带有盖子。向反应混合物中引入氮气，同时维持反应混合物处于25℃，以便以氮气置换出溶解在反应混合物中的氧气。随后，向反应混合物中加入28.3g10wt％过硫酸钠水溶液和1.4g1wt％L-抗坏血酸水溶液，同时维持搅拌。随后的一分钟，开始聚合反应。在聚合开始后的17min后，显示出86℃的聚合峰值温度，在聚合开始后的35min，获得水凝胶聚合物。如此制备的水凝胶聚合物已被精细地分散为1～4mm的颗粒，随后，该精细分散的聚合物被展布到50目-网眼尺寸的金属丝网(网眼：300μm)上，随后在160℃下进行热空气干燥60min。随后，干燥物质利用辊磨进行粉碎，并以网眼尺寸分别为850μm和150μm的筛网进一步分级。照此，获得一种具有不规则粉碎形状的交联聚合物粉末(a)，作为水吸收剂树脂前体。

100重量份如此获得的交联聚合物粉末(a)通过喷洒3.53重量份含0.5重量份丙二醇、0.03重量份乙二醇的二缩水甘油基醚、0.3重量份1，4-丁二醇和2.7重量份水的表面交联剂水溶液进行混合。该混合物在210℃的热介质温度下在混合机中热处理45min从而获得水吸收剂树脂(1)。

[水吸收剂树脂(2)的制备]

在5500g中和比75mol％的丙烯酸钠水溶液(单体浓度：38wt％)中溶入2.5g聚乙二醇的二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数：9)从而得到一种反应混合物。接着，将反应混合物喂入到与制备水吸收剂树脂(1)所用一样的反应容器中。向反应混合物中引入氮气，同时维持反应混合物处于25℃，以便以氮气置换出溶解在反应混合物中的氧气。随后，向反应混合物中加入28.3g10wt％过硫酸钠水溶液和1.4g1wt％L-抗坏血酸水溶液，同时维持搅拌。随后的约一分钟，开始聚合反应。在聚合开始后的17min后，显示出86℃的聚合峰值温度，聚合开始后的35min，获得水凝胶聚合物。如此制备的水凝胶聚合物已被精细地分散为约1～6mm的颗粒。该水凝胶聚合物按照类似于上面描述的方式进行干燥和粉碎，并以网眼尺寸分别为850μm和150μm的筛网进一步分级。照此，获得一种具有不规则粉碎形状的交联聚合物粉末(b)，作为水吸收剂树脂前体。

100重量份如此获得的交联聚合物粉末(b)通过喷洒3.53重量份组成与上面描述的相同的表面交联剂水溶液进行混合。该混合物在195℃的热介质温度下在混合机中热处理40min从而获得水吸收剂树脂(2)。

[水吸收剂树脂(3)的制备]

在2000g中和比75mol％的丙烯酸钠水溶液(单体浓度：35wt％)中溶入1.7g聚乙二醇的二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数：9)从而得到一种反应混合物。该反应混合物被注入到尺寸为：长320mm、宽220mm和高50mm的不锈钢托盘中。反应混合物的深度为23mm。该不锈钢托盘的顶部用具有氮气进口、废气排出和聚合物引发剂加入进口的聚乙烯薄膜密封，并被置于30℃水浴中。在维持反应混合物的温度等于30℃的同时向该反应混合物中喂入氮气，从而赶出溶解在溶液中的氧气。另外，在下一段时间里，将氮气继续喂入到反应容器的顶部空间中，与此同时从对面一侧排气。向其中注入1.6g10wt％2，2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸化物的水溶液、1.6g10wt％过硫酸钠水溶液、2.9g1wt％L-抗坏血酸的水溶液和0.3g3.5wt％过氧化氢水溶液，随后利用磁性搅拌子充分混合。由于聚合反应是在加入聚合引发剂以后1min时开始的，故对不锈钢托盘重复做以下处理：间歇浸没在液体温度12℃的水浴中直至托盘被浸没至对应于距离托盘底部10mm高度的水位，以便控制聚合温度。在聚合反应开始后12min时，表现出74℃的聚合峰值温度。为使凝胶陈化，将托盘浸没在液体温度60℃的水浴中直至对应于距托盘底部10mm高的水位，并保持20min。如此获得的水凝胶聚合物用备有孔尺寸9.5mm的模板的绞肉机压碎，并铺展在50目筛网(网眼大小：300μm)上面，随后在160℃的热空气中干燥60min。随后，干燥物质利用辊磨粉碎，并以网眼尺寸分别为850μm和150μm的筛网进一步分级。照此，获得一种具有不规则粉碎形状的交联聚合物粉末(c)，作为水吸收剂树脂前体。

100重量份如此获得的交联聚合物粉末(c)通过喷洒5.03重量份含1重量份丙二醇、0.03重量份乙二醇二缩水甘油基醚、1重量份异丙醇和3重量份水的表面交联剂水溶液进行混合。该混合物在195℃的热介质温度下在混合机中热处理40min从而获得水吸收剂树脂(3)。

[水吸收剂树脂(4)的制备]

在5500g中和比75mol％的丙烯酸钠水溶液(单体浓度：38wt％)中溶入4.0g聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数：9)从而得到一种反应混合物。接着，将反应混合物喂入到反应容器中，后者具有带夹套的不锈钢双臂捏合机，它具有2个∑-形桨叶并具有10L的内部容积，带有盖子。向反应混合物中引入氮气，同时维持反应混合物处于25℃，以便以氮气置换出溶解在反应混合物中的氧气。随后，向反应混合物中加入47.2g10wt％过硫酸钠水溶液和1.4g1wt％L-抗坏血酸水溶液，同时维持搅拌。随后的一分钟，开始聚合反应。在聚合开始后的15min后，显示出92℃的聚合峰值温度，在聚合开始后的35min，获得水凝胶聚合物。如此制备的水凝胶聚合物已被精细地分散为1～4mm的颗粒，随后，该精细分散的聚合物被展布到50目-网眼尺寸的金属丝网(网眼：300μm)，随后在160℃下进行热空气干燥60min。随后，干燥物质利用辊磨进行粉碎，并以网眼尺寸分别为850μm和150μm的筛网进一步分级。照此，获得一种具有不规则粉碎形状的交联聚合物粉末(d)，作为水吸收剂树脂前体。

100重量份如此获得的交联聚合物粉末(d)通过喷洒3.53重量份含0.5重量份丙二醇、0.03重量份乙二醇二缩水甘油基醚、0.3重量份1，4-丁二醇和2.7重量份水的表面交联剂水溶液进行混合。该混合物在210℃的热介质温度下在混合机中热处理45min从而获得水吸收剂树脂(4)。

[实施例1]

向100重量份如上所述获得的水吸收剂树脂(1)中，通过喷雾加入含有5重量份水和1重量份亚硫酸氢钠(Wako Pure化学公司制造，特殊品级化学品)作为含硫还原剂。喷雾加入是采用中空锥形喷嘴1/4M-K010(Ikeuchi公司制造，液滴直径：70μm～150μm)实施的。如此获得的混合物被铺展成厚度5em的层并让其在通风式、气氛温度设定在80℃的热空气干燥器中静置和固化30min。接受固化处理的混合物被送过网眼尺寸850μm的筛网过筛，从而获得水吸收剂(1)。

[实施例2]

向100重量份水吸收剂树脂(1)中，通过喷雾加入含有10重量份水和1重量份上面描述的亚硫酸氢钠的水溶液。喷雾加入是采用上面描述的中空锥形喷嘴1/4M-K010(液滴直径：70μm～150μm)实施的。如此获得的混合物被铺展成厚度5cm的层并让其在通风式、气氛温度设定在80℃的热空气干燥器中静置和固化30min。接受固化处理的混合物被送过网眼尺寸850μm的筛网过筛，从而获得水吸收剂(2)。

[对比例1]

直接用水吸收剂树脂(1)不加以改性作为对比水吸收剂(1)。

[对比例2]

向100重量份水吸收剂树脂(1)中直接以粉末形式加入1重量份上面提到的亚硫酸氢钠，随后充分混合从而获得对比水吸收剂(2)。

[实施例3]

向100重量份如上所述获得的水吸收剂树脂(2)中通过喷雾加入含有3重量份水和0.5重量份上面描述的亚硫酸氢钠的水溶液。喷雾加入是采用上面提到的中空锥形喷嘴1/4M-K010(液滴直径：70μm～150μm)完成的。如此获得的混合物铺展成厚度5cm的层，并让其在通风式、气氛温度设定在80℃的热空气干燥器中静置和固化30min。接受固化处理的混合物被送过网眼尺寸850μm的筛网过筛，从而获得水吸收剂(3)。

[实施例4]

向100重量份水吸收剂树脂(2)中通过喷雾加入含有10重量份水和1重量份上面描述的亚硫酸氢钠的水溶液。喷雾加入是采用上面提到的中空锥形喷嘴1/4M-K010(液滴直径：70μm～150μm)完成的。如此获得的混合物铺展成厚度5cm的层，并让其在通风式、气氛温度设定在80℃的热空气干燥器中静置和固化30min。接受固化处理的混合物被送过网眼尺寸850μm的筛网过筛，从而获得水吸收剂(4)。

[对比例3]

直接用水吸收剂树脂(2)不加以改性作为对比水吸收剂(3)。

[实施例5]

向100重量份如上所述获得的水吸收剂树脂(3)中通过喷雾加入含有5重量份水和0.5重量份上面描述的亚硫酸氢钠的水溶液。喷雾加入是采用上面提到的中空锥形喷嘴1/4M-K010(液滴直径：70μm～150μm)完成的。如此获得的混合物铺展成厚度5cm的层，并让其在通风式、气氛温度设定在80℃的热空气干燥器中静置和固化30min。固化的混合物被送过网眼尺寸850μm的筛网过筛，从而获得水吸收剂(5)。

[对比例4]

直接用水吸收剂树脂(3)不加以改性作为对比水吸收剂(4)。

[实施例6]

当含有5重量份水和0.5重量份亚硫酸氢钠的水溶液在实施例5中混合时，用一根内径1mm的直管替代中空锥形喷嘴。于是，该水溶液通过以约2mm液滴直径加入而被混入。随后，重复如同实施例5的处理，结果获得水吸收剂(6)。

[对比例5]

按如上所述获得的水吸收剂树脂(4)直接用作对比水吸收剂(5)，而不加以改性。

[按照实施例7的水吸收剂(7)的制备]

在2000g中和比75mol％的丙烯酸钠水溶液(单体浓度：39wt％)中溶入2.3g聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷的平均加成摩尔数：9)从而得到一种反应混合物。如此获得的反应混合物被注入到尺寸为：长320mm、宽220mm和高50mm的不锈钢托盘中。此时，反应混合物的厚度是23mm。该不锈钢托盘的顶部用具有氮气进口、废气排出和聚合物引发剂加入进口的聚乙烯薄膜密封，并被置于25℃水浴中。在维持反应混合物的温度等于25℃的同时向该反应混合物中喂入氮气，从而赶出溶解在溶液中的氧气。另外，在下一段时间里，将氮气继续喂入到反应容器的顶部空间中，与此同时从对面一侧排气。向其中注入8.0g10wt％过硫酸钠水溶液作为聚合引发剂和1.4g1wt％L-抗坏血酸的水溶液，随后利用磁性搅拌子充分混合。由于聚合反应是在加入聚合引发剂以后2min时开始的，故对不锈钢托盘重复做以下处理：不断浸没在液体温度12℃的水浴中直至托盘被浸没至对应于距离托盘底部10mm高度的水位，以便控制聚合温度。在聚合反应开始后15min时，表现出85℃的聚合峰值温度。为使凝胶陈化，将托盘浸没在液体温度60℃的水浴中直至对应于距托盘底部10mm高的水位，并保持20min。如此获得的水凝胶聚合物用备有孔尺寸9.5mm的模板的绞肉机(Hiraga Seisakusho公司制造，32号绞肉机)压碎从而获得粒状水凝胶聚合物(聚合物凝胶)。进而，该水凝胶聚合物(聚合物凝胶)被铺展在50目筛网(网眼大小：300μm)上面，随后在180℃的热空气中干燥60min，采用气流通风式间歇干燥器(Satake化学设备公司制造，“71-S6型”)。随后，干燥物质利用辊磨粉碎，并以网眼尺寸分别为850μm和150μm的筛网进一步分级从而获得粒度介于150μm～850μm并具有不规则粉碎形状的交联聚合物粉末(e)，和粒度小于150μm的交联聚合物粉末(f)。

通过重复上面描述的操作，获得300g交联聚合物粉末(f)。如此制取的300g交联聚合物粉末(f)加入到在水浴中保持在80℃的5L研钵混合器(NISHI NIPPON SHIKENKI：KK制造)中，并向其中一次加入预先保温在80℃的细粉末附聚用的含水流体(s1)，其间研钵混合器的搅拌桨叶以60Hz/10V的高速不停地搅拌。加入的含水流体(s1)是一种通过将0.008g过硫酸钠溶解在80℃的450g水中配制的含水流体，该流体在溶解完成后立即使用。在加入以后的10s内，细粉末形式的交联聚合物粉末(f)与含水流体进行混合从而生产出附聚物。在加入含水流体以后的10min时得到粒度介于3～10mm的附聚凝胶。进而，200g如此形成的附聚凝胶和1800g通过重复上述聚合步骤和上述凝胶粉碎步骤获得的颗粒形式水凝胶聚合物(聚合物凝胶)经略加搅拌，将混合物铺展在50目筛网(网眼尺寸：300μm)上，随后在180℃的热空气中干燥30min，采用气流通风式间歇干燥器(Satake化学设备公司制造，“71-S6型”)，结果获得干燥的物质。该干燥物质利用辊磨粉碎，并以网眼尺寸分别以850μm和150μm的筛网进一步分级从而获得粒度介于150μm～850μm并具有不规则粉碎形状的交联的聚合物粉末(g)。

向100重量份如上所述获得的交联聚合物粉末(g)中通过喷雾混入3.5重量份含有0.3重量份1，4-丁二醇和0.2重量份3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷和3重量份水的表面交联剂水溶液。该混合物在210℃的加热介质温度的混合器中热处理40min，结果获得按照实施例7的水吸收剂树脂(7)。

[对比例6]

类似于交联的聚合物粉末(g)，获得一种粒度介于150μm～850μm并具有不规则粉碎形状的交联聚合物粉末(h)，不同的是，在细颗粒附聚步骤中用450g80℃的水替代含水流体(s1)。向100重量份如上所述获得的交联聚合物粉末(h)中通过喷雾混入3.5重量份含有0.3重量份1，4-丁二醇和0.2重量份3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷和3重量份水的表面交联剂水溶液。该混合物在210℃的加热介质温度的混合器中热处理40min，结果获得对比水吸收剂树脂(6)。

[对比例7]

向100重量份交联聚合物粉末(h)中，加入含有0.3重量份亚硫酸氢钠(Wako Pure化学公司制造，特殊品级化学品)和5重量份水的含水流体(s2，然后混合)。另外，再向100重量份如此形成的混合物中通过喷雾混入3.5重量份含有0.3重量份1，4-丁二醇和0.2重量份3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷和3重量份水的表面交联剂水溶液。该混合物在210℃的加热介质温度的混合器中热处理40min，结果获得对比水吸收剂(7)。

[对比例8]

向100重量份对比水吸收剂(6)中加入含有0.05重量份亚硫酸氢钠((Wako Pure化学公司制造，特殊品级化学品)和30重量份水的含水流体(s3)，随后进行混合。进而，如此形成的混合物采用气流通风式间歇干燥器(Satake化学设备公司制造，“71-S6型”)在70℃干燥2h，由于所制成的干燥物质坚硬地附聚起来，以致它不能按照实施例1那样通过网眼850μm的筛网。于是，采用辊磨将干燥物质再次粉碎，于是它得以通过网眼尺寸850μm的筛网，结果获得对比水吸收剂(8)。

按照如下所述测定方法测定如前面所述获得的每一种水吸收剂的残余单体含量、残余单体指数、无载荷下吸收容量、4.8kPa载荷下的吸收容量、1.9kPa下的单层吸收容量、粒度小于150μm的颗粒的重量百分数、亨特亮度，以及含湿率。测定是在25℃±2℃和50％RH相对湿度的条件下进行的。另外，使用0.90wt％氯化钠水溶液作为生理盐水溶液。

[残余单体含量(ppm)]

0.500g水吸收剂分散在1000mL去离子水中，然后利用长50mm的磁性搅拌子搅拌2h以萃取残余单体。随后，溶胀的凝胶采用滤纸(Toyo Roshi Kaisha公司制造，2号，保留粒度按JIS P3801规定：5μm)。该滤液进一步以HPLC样品预处理用过滤器chromatodisc25A(Kurabo工业公司制造，用于含水体系，孔径：0.45μm)过滤，从而制成测定残余单体用的样品。将该测定残余单体用的样品放在高效液相色谱(HPLC)仪器上进行分析。通过分析已知浓度的单体标准溶液获得的标定曲线被用作外标。考虑到水吸收剂在去离子水中的吸水率，可定量确定水吸收剂的残余单体含量。在HPLC上测定的条件如下。

载体溶液：通过将3mL磷酸溶液(85wt％，Wako Pure化学工业公司制造，特殊品级化学品)稀释在1000mL超纯水(比电阻：不小于15MΩ.cm)中制备磷酸水溶液。

载体速度：0.7ml/min

柱：SHODEX RSpak DM-614(Showa Denko K.K.制造)

柱温：23±2℃

波长：UV205nm

[对生理盐水溶液的无载荷下吸收容量(CRC)]

0.20g水吸收剂均匀地放入到非织造布袋(60mm×85mm)中并将它浸没到控制在25±2℃的生理盐水溶液中。30min后，从溶液中取出袋子，并利用离心机(H-122型小型离心机，由Kokusan公司制造)以250G(250×9.81m/s²)将其脱水3min，随后，称重以确定袋子的重量W2(g)。实施类似的操作但不使用任何水吸收剂之后，测定袋子重量W1(g)。于是，吸收容量(g/g)可从重量W1和W2按照下式算出。

CRC(g/g)＝(W2-W1)/W0-1

其中，W0代表水吸收剂的重量。

[对生理盐水溶液的在4.8kPa高载荷下的吸收容量(AAP4.8kPa：抗压吸收率)]

0.900g水吸收剂被均匀地散布在焊接在内径60mm的塑料支撑圆筒端面(底)的不锈钢制400目筛网(网眼尺寸：38μm)上。在水吸收剂上面安装上外径略小于60mm并抵住支撑圆筒内表面不形成间隙并可上下滑动的活塞。测定支撑圆筒、水吸收剂和活塞的重量W3(g)。在活塞上安装一重量，该重量被调节到能以，包括活塞重量在内，4.8kPa均匀地压在水吸收剂上，从而完成测定仪器的准备。在直径150mm的培替氏培养皿上放置直径90mm、厚度5mm的玻璃过滤器，并向其上倒入控制在25±2℃的生理盐水溶液直至达到与玻璃过滤器上表面平齐的液位。在玻璃过滤器表面放置直径9cm的一片滤纸(2号，由ToyoRoshi Kaisha公司制造)以达到完全润湿，去掉超过润湿的滤纸的过量液体。

将测定仪器放在滤纸上，于是液体被载荷下的水吸收剂吸收。通过当液面低于玻璃过滤器上表面时补加液体使液位维持不变。1h后，取出测定仪器并再次测定扣除所使用的重量后的W4(g)(支撑圆筒、溶胀的水吸收剂和活塞的重量)。由重量W3和W4根据下式计算4.8kPa(g/g)高载荷下的吸收容量。

AAP4.8kPa(g/g)＝(W4-W3)/W0

其中W0代表水吸收剂的重量。

[对生理盐水溶液的在1.9kPa载荷下单层吸收容量(SAAP；单层AAP1.9kPa：抗压单层吸收率)]

测定按照类似于上面提到的在4.8kPa高载荷下吸收容量那样测定，不同的是，水吸收剂的重量从0.900g变为0.200g，并且安装的重量是调节到能以，包括活塞重量在内，1.9kPa均匀地压在水吸收剂上的重量。1.9kPa载荷下单层吸收容量(g/g)按照下式计算。

SAAP(g/g)＝(W6-W5)/W0

(其中W5代表支撑圆筒、水吸收前水吸收剂和活塞的重量；W6代表支撑圆筒、水吸收后水吸收剂和活塞的重量；而W0代表水吸收剂的重量)。

[粒度小于150μm的颗粒的重量百分数]

水吸收剂利用网眼尺寸850μm、710μm、600μm、500μm、425μm、300μm、212μm、150μm、106μm和45μm的JIS标准筛和一个托盘进行筛分，然后通过实测确定粒度小于150μm的颗粒的重量百分数。进而，对应于每种粒度分布范围，在对数几率纸上标绘出百分率R。于是，将测定得到的对应于R＝50wt％的粒度作为质量中值粒度(D50)。另外，对数标准偏差(σζ)由下式表示，其中σζ值较小表示粒度分布较窄。

σζ＝0.5×ln(X2/X1)

其中，X1和X2分别代表R＝84.1wt％，和R＝15.9wt％的粒度。

为实施筛分，将10.00g水吸收剂加入到一组具有每种网眼尺寸的JIS标准筛网(IIDA TESTING SIEVE：内径80mm)上，并采用Ro-tap筛子摇动器(ES-65型筛子摇动器，由Iida Seisakusho公司制造)摇动过筛5min。

[亨特亮度(WB)]

亨特亮度是采用亨特色度计测定的。亨特亮度越大，表面亮度越高。

[水吸收剂的含湿量(H)]

在底面直径约50mm的铝杯中精确称取2.000g水吸收剂，随后测定水吸收剂和铝杯的总重量W7(g)。然后，通过令其在180℃气氛温度的烘箱内静置3h以达到干燥。3h后，让从烘箱中取出铝杯和水吸收剂在干燥皿内充分冷却至室温。测定水吸收剂和铝杯在干燥后的总重量W8(g)，含湿量按照下式确定。

H(wt％)＝(W7-W8)/W0

其中W0代表水吸收剂的重量。

[水吸收剂的硫基挥发性成分含量(ppm)]

每个实施例和对比例中获得的水吸收剂，各取6.00g，均匀地铺展在玻璃培替氏培养皿中(代号：305～07，外径：120mm×高度：25mm，描述在GENERAL CATALOGUE A-1000(published in 2003)published by SOGO LABORATORY GLASS WORKS CO.，LTD)。随后，水吸收剂以一片裁成圆形(直径：116mm)的透气、透液的heatlon纸(Nangoku制浆技术公司，型号：GSP-22)覆盖。可用非织造布替代heatlon纸。用胶粘带(10mm×10mm)在3处将heatlon纸或非织造布的外周固定在培替氏培养皿内壁上。打开3升嗅袋(OMI ODORAIRSERVICE公司制造)的一边，将其上展布了水吸收剂的玻璃培替氏培养皿加入以后，用胶粘带将敞开的嗅袋部分封合，不留任何空间。一旦从连接嗅袋的玻璃管将嗅袋内解压之后，向其中灌入1.2L无气味空气，随后，将30mL调节到25±2℃的0.90wt％氯化钠水溶液(生理盐水溶液)一次倒入嗅袋中的培养皿内，其间，利用连接Teflon(注册商标)管的玻璃漏斗防止环境空气侵入。随后，让水吸收剂均匀地溶胀并用硅橡胶塞将袋子气密密封。让袋子在37℃的保温器内放置以便溶胀。60min后，回收袋子，将其放在室温下存放。在室温下放置10min后，去掉硅橡胶塞，并利用气体取样器(Gastec公司制造，GV-100S)，和气体检测管(Gastec公司，5Lb型，测定目标气体：二氧化硫)在防止环境空气侵入的同时测定气氛浓度。该气氛浓度被定义为来自水吸收剂的硫基挥发性成分含量(ppm)。

在该测定方法中，视情况而定，气体检测管可起探测作用从而产生颜色变化，但单单采用生理盐水溶液的操作与此类似，只是不使用水吸收剂。在此种工况中，可通过减去单单使用生理盐水溶液时产生的指示剂范围内检测到的空白值以实现校正(检测极限：0.05ppm)。

有关上面描述的物理性能的测定结果显示在下表1和表2中。

[异味的感官试验]

针对水吸收剂(1)～(7)和对比例(1)～(8)的水吸收剂，分别做了感官评估。水吸收剂，数量1重量份，在20重量份0.9wt％生理盐水溶液中进行溶胀，并在37℃气密条件下静置1h。随后，由10位成年对象实施气味的感官评估。在该评估方法中，没有不愉快气味的那些给予0分；有不愉快气味的打5分；相应地，根据对象经历的不愉快程度做出5等级的评估意见。来自10位对象的平均打分对应于该气味的得分。该气味的得分越低，表明产生不愉快气味越少。这一气味评分的结果显示在下表1和表2中。使用水吸收剂树脂(1)作为比较的对照标准。于是，评估是采用该水吸收剂树脂(1)的气味评分假定为3.0的基础上进行的。

正如从气味的感官试验结果看出的，通过将作为含硫还原剂的亚硫酸氢钠以粉末状态直接混合制成的对比例(2)水吸收剂表现出亚硫酸氢钠特有的气味，从而导致对象经历的不愉快加重。而且，即便亚硫酸氢钠以水溶液状态加入，当在下一步骤中实施高温热处理(例如，在对比例7中的210℃)时，对象所经历的不愉快还是加重。相比之下，据发现，对象经历的不愉快将减少，如果采用的方法中，残余单体，如实施例7那样，在附聚步骤中被减少，或者在方法中高温处理后向表面交联之后的水吸收剂树脂中加入含硫还原剂的话。

[吸收剂芯的评估(残余单体含量波动的评估)]

制备一种包括10g水吸收剂和10g短绒浆粕的水吸收剂芯，分别采用在实施例3中获得的水吸收剂(3)并以短绒浆粕作为亲水纤维。下面将描述该水吸收剂芯的制备方法的细节。100重量份水吸收剂(3)加入到料斗中，执行预定程序，以便随着振动加料器、输送带的启闭和预先调节好的加入量，水吸收剂断断续续地落入到金属丝网上。另一方面，程序设置的执行还保证短绒浆粕以预定数量下料到金属丝网上，同时在时间安排上与水吸收剂(3)下料错开，以便在水吸收剂(3)以预定数量下料结束后再下料。水吸收剂芯的制备是通过水吸收剂(3)和短绒浆粕下料到具有边框(长：12cm，宽：12cm)并且网眼尺寸150μm的金属丝网上，并从金属丝网底侧抽吸它们而制成的。首先，开始供应短绒浆粕，随后，供应水吸收剂(3)的振动加料器启动以便在预定时间内以预定数量落下水吸收剂(3)，此时适逢短绒浆粕层已开始在金属丝网上形成以后。据此，生产出水吸收剂芯。通过重复这一操作，生产出10张水吸收剂芯(1)～(10)。生产出的水吸收剂芯(1)～(10)每一个被放入到聚乙烯袋(长：20cm，宽：24cm)中。密封袋口以后，摇动袋子。水吸收剂(3)与短绒浆粕的分离产生单独的水吸收剂(3)-1～(3)-10。所获得的每一种水吸收剂的残余单体显示在表3中。

另外，通过实施类似操作但采用在对比例5中获得的对比水吸收剂(5)，获得对比水吸收剂(5)-1～(5)-10。所获得的每一种水吸收剂的残余单体显示在下表3中。

在表1和表2中，实施例1和2与对比例1的比较，实施例3和4与对比例3的比较揭示，实施例1～4的水吸收剂具有低含量残余单体，表现出不同粒度分布范围之间波动小，并且卫生。另外，实施例2与对比例2的比较，和实施例5与实施例6的比较揭示，为获得具有上面描述的的物理性能的水吸收剂，不仅只是含硫还原剂与水吸收剂树脂的混合，而且含硫还原剂水溶液与水吸收剂树脂均匀混合都是有效的。另外，在对比例5中虽然想到通过增加聚合引发剂的用量来降低残余单体含量，但是它表明，残余单体指数不能降低到其它实施例的范围，另外，还发现亨特亮度降低了，同时4.8kPa高载荷下吸收容量也降低了。

实施例7与对比例6的比较揭示，当细颗粒含有的残余单体数量在制取细粉末的附聚凝胶的步骤中被降低时，所获得的水吸收剂的残余单体含量也下降，而且残余单体指数也减小。再有，考虑对比例5，可以得出以下结论，通过选择实施例7的方法来降低残余单体是比较有效的，而且残余单体指数也可比增加聚合中的聚合引发剂用量的工况有所下降。

进而，正如从实施例7与对比例8的比较清楚地看出的，按照对比例8的方法降低残余单体是不够的，同时无法使残余单体指数落在要求的范围内。另外，在对比例8中，由于含湿量高，因此水吸收剂中的吸收剂树脂组分的比例(固体含量)降低了，无载荷下吸收容量和高载荷下吸收容量也变得低了。况且，在对比例8中，在表面交联处理后为粉碎刚硬的附聚物再次实施了粉碎步骤，然而，已证明，这一操作会导致表面交联层的破坏，从而在比因降低固体含量引起的降低更大程度上降低了载荷下吸收容量。

正如从表1和表2看出的，实施例3和对比例5表现出大致相同的残余单体含量。然而，正如从表3清楚地看出的，在能达到低残余单体指数的实施例3中，每个水吸收剂芯之间的波动比对比例5小，尽管残余单体含量在这两种情况下大致相同。

正如上面所述，按照本发明生产水吸收剂的方法，可获得具有低残余单体含量、不同粒度分布范围之间残余单体含量波动小的水吸收剂。该水吸收剂不带色，不放出任何臭味，并具有均衡的可心物理性能，不存在因聚合物变劣引起物理性能受损的问题。

而且，本发明水吸收剂表现出可人的物理性能、低残余单体含量并且不同粒度分布范围之间残余单体含量波动小，因此，当它用于吸收制品如尿布中时，产品之间的波动可减少，能提供卫生产品，即便在它被用于轻薄型吸收制品的情况下。

工业应用

本发明水吸收剂可应用到要求水吸收容量和水保持能力的用途，包括卫生制品如尿布和卫生巾用水吸收剂、医用水保持剂以及农业和园艺用水保持剂，以及作为其它用途的脱水剂，以及诸如此类。

以上的说明不过是举例说明而已，在不偏离本发明原则的条件下可制定出各种各样修改方案。

Claims (12)

1.一种颗粒水吸收剂，包含，作为主要组分，一种水吸收剂树脂，

其中该吸收剂树脂具有交联结构，它包括由不饱和羧酸和/或其盐衍生的结构单元，并可通过以表面交联剂沿其表面进行表面交联处理而获得，

所述水吸收剂包含粒度介于300～850μm的颗粒和粒度小于300μm的颗粒，

其中残余单体含量不低于0但不高于500ppm，并且

残余单体指数(RMI)，按下式(1)计算不大于0.30：

RMI＝|RM₁-RM₂|/RM_A    (1)

其中RM₁代表在构成水吸收剂的颗粒当中粒度小于300μm的水吸收剂的残余单体含量；RM₂代表在构成水吸收剂的颗粒当中粒度介于300μm～850μm的水吸收剂的残余单体含量；并且RM_A代表水吸收剂的残余单体含量。

2.权利要求1的水吸收剂，其中残余单体含量不低于0但不高于300ppm。

3.权利要求1或权利要求2的水吸收剂，其中所述不饱和羧酸的主要组分是丙烯酸，所述残余单体是丙烯酸和/或其盐。

4.权利要求1～3中任何一项的水吸收剂，其中粒度介于300～850μm的颗粒与粒度小于300μm的颗粒之间的重量比不小于20/80但不大于80/20。

5.权利要求1～4中任何一项的水吸收剂，其中对生理盐水溶液的无载荷下吸收容量(CRC)不小于30g/g，且对生理盐水溶液的4.8kPa高载荷下吸收容量(AAP4.8kPa)不小于20g/g。

6.权利要求1～4中任何一项的水吸收剂，其中对生理盐水溶液的总吸收容量(TAC)，按下式(2)计算不小于65g/g：

TAC(g/g)＝CRC+SAAP    (2)

其中，CRC代表无载荷下吸收容量(g/g)，SAAP(单层AAP)代表1.9kPa载荷下单层吸收容量(g/g)。

7.权利要求1～6中任何一项的水吸收剂，其中粒度小于150μm的颗粒的含量不高于2wt％。

8.权利要求1～7中任何一项的水吸收剂，其中颗粒具有不规则粉碎形状。

9.权利要求1～8中任何一项的水吸收剂，它包含氧化剂、还原剂或过硫酸盐，以及水吸收剂树脂。

10.权利要求1～9中任何一项的水吸收剂，它包含含硫还原剂和水吸收剂树脂。

11.一种水吸收剂，包含：水吸收剂树脂，该树脂具有交联结构，它包括由不饱和羧酸和/或其盐衍生的结构单元并可通过以表面交联剂沿其表面进行表面交联处理获得；以及含硫还原剂，

其中对生理盐水溶液的无载荷下吸收容量(CRC)不小于32g/g，

对生理盐水溶液的4.8kPa高载荷下吸收容量(AAP4.8kPa)不小于20g/g，

作为由气体检测管规定的气氛浓度，硫基挥发性成分的含量不小于0但不高于2.5ppm。

12.包含权利要求1～11中任何一项的水吸收剂的吸收制品。