CN105980799A - 制备吸水性聚合物颗粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备吸水性聚合物颗粒的方法,包括下述步骤:‑由单体溶液或悬浮液的聚合获得含水聚合物凝胶;‑在传送带干燥器中、特别是在强制通风传送带干燥器中干燥含水聚合物凝胶,其中,‑传送带干燥器具有循环传送带,并且含水聚合物凝胶在循环传送带上传送,以及其中,‑循环传送带形成为循环板式传送带,其包括由铰链组件的铰链线隔开的若干带板,并且每个带板具有用于接收含水聚合物凝胶的表面,其中所述铰链组件包括具有呈直线铰链线形式的铰链线的万向接头(301)。
Description
本发明涉及一种制备吸水性聚合物颗粒的方法,其中含水聚合物凝胶在带式干燥器、优选强制通风带式干燥器(forced-air belt dryer)中在循环传送带上干燥。
吸水性聚合物颗粒用于制备尿布、卫生棉条、卫生巾和其他卫生用品,也用作商品蔬菜种植、农业或技术工程等应用中的保水剂。吸水性聚合物颗粒还称为“吸收树脂”、“超吸收剂”、“超吸收聚合物”、“吸收聚合物”、“吸收凝胶材料”、“亲水性聚合物”或“水凝胶”。
在含水聚合物凝胶状态下的超吸收聚合物被认为是湿的状态,即在干燥之前为仍具有相当大含水量的含水聚合物凝胶,特别是如下所述。优选地,在该状态下含水聚合物凝胶可以是交联的;特别地,除残留部分外,几乎为完全交联的,特别是如下所述。在吸水性聚合物颗粒状态下的超吸收聚合物被认为是干燥后的状态,即在含水聚合物凝胶干燥之后为具有更低的残留含水量的吸水性聚合物颗粒,特别是如下所述。优选地,在该状态下吸水性聚合物颗粒可以是后交联的;特别地,除残留部分外,几乎为完全后交联的,特别是如下所述。吸水性聚合物颗粒的制备记载于专著“Modern Superabsorbent PolymerTechnology”,F.L.Buchholz和A.T.Graham,Wiley-VCH,1998,第71-103页。由聚合获得的含水聚合物凝胶通常借助强制通风带式干燥器干燥。建议使用空气带式干燥器、特别是多级强制通风带式干燥器,其中在每种情况下使经干燥的材料重新分布在下一个传送带上(还参见“Perry's Chemical Engineers'Handbook”,第7版,McGraw-Hill,第12-48页)。
具有传送带的带式干燥器通常用于制备吸水性聚合物颗粒,关于所述带式干燥器的特定相应参数如同记载于例如US2011/0204288 A1中的传送带表面粗糙度或US 2010/0041549A1中的传送带速度或US 2012/0048973A1中的旋转带与传送带相结合。因此,具有传送带的带式干燥器与带式反应器(band reactor)不同。其中,带式反应器用于由其成分来制备含水聚合物凝胶,而传送带式干燥器用于由含水聚合物凝胶来制备吸水性聚合物颗粒,特别是用于由优选几乎完全交联的含水聚合物凝胶制备所述吸水性聚合物颗粒,特别是后交联的吸水性聚合物颗粒。
在现有的传送带式干燥器中,现有技术的板式传送带的设计在第一和第二带板之间的接合处具有销轴,因此板的连接类似于钢琴铰链。通用型的钢琴铰链例如示于US2004/0200698A1中。此处,产生的问题在于如图5所示,在板之间的铰链线处的间隙G形成了开口,所述开口允许颗粒穿过该开口或在该开口处捕获颗粒,这是不希望的。通常,从带上脱落的材料不能或仅不利地回收,因此通常被视为是废料。
本发明的一个目的是提供一种改进的制备吸水性聚合物颗粒的方法,和一种改进的在制备吸水性聚合物颗粒的方法中使用传送带干燥器的方法,以及一种改进的适合在制备吸水性聚合物颗粒的方法中使用的传送带干燥器。本发明的另一个目的是改进含水聚合物凝胶的干燥,特别是借助强制通风带式干燥器来改进含水聚合物凝胶的干燥,以及特别是减少日常维护工作并延长停机之间的运行时间。本发明的再一个目的是提高所述方法的效率和/或提高传送带组件的有效利用。另一个目的是在使用传送带时避免废料,特别是避免颗粒穿过铰链和/或避免在板式传送带的相邻板之间的铰链处捕获颗粒。再一个目的是通过避免改变工艺条件来提高工艺稳定性,例如在改变干空气通量等的干燥器中克服热交换器结垢。
关于所述方法的目的,通过本发明的如权利要求1所述的一种制备吸水性聚合物颗粒的方法实现。
本发明的方法包括以下步骤:
-由单体溶液或悬浮液的聚合获得含水聚合物凝胶,
-在传送带干燥器中干燥含水聚合物凝胶,其中
-传送带干燥器具有循环传送带,并使含水聚合物凝胶在循环传送带上传送,以及其中
-循环传送带形成为循环板式传送带,其包括由铰链组件的铰链线隔开的若干带板,并且每个带板具有用于接收聚合物凝胶的表面,其中
所述铰链组件包括具有呈直线铰链线形式的铰链线的万向接头。
在下文中,本发明的呈板式传送带形式的循环传送带称为循环板式传送带。
特别地,该方法包括由单体溶液或悬浮液的聚合获得交联的含水聚合物凝胶。
关于该方法的目的,通过本发明的使用如权利要求21中所述的方法来实现。本发明的用于实现所述目的的构思还产生了一种在制备吸水性聚合物颗粒的方法中使用传送带干燥器的方法,其中所述传送带干燥器适合于干燥含水聚合物凝胶。
根据本发明,其中
-传送带干燥器具有循环传送带,并使含水聚合物凝胶在循环传送带上传送,以及其中
-循环传送带形成为循环板式传送带,其包括由铰链组件的铰链线隔开的若干带板,并且每个带板具有用于接收聚合物凝胶的表面,其中
所述铰链组件包括具有呈直线铰链线形式的铰链线的万向接头。
适合于本发明的过程和方法的强制通风带式干燥器记载于,例如专著“ModernSuperabsorbent Polymer Technology”,F.L.Buchholz和A.T.Graham,Wiley-VCH,1998,第89-92页。
特别地,本发明已意识到,钢琴铰链类型的铰链由于其开口结构,将必然使聚合物颗粒、特别是含水聚合物凝胶颗粒和/或吸水性聚合物颗粒以一定的量穿过;这将造成一定量的废料。特别地,本发明意识到,通常铰链间隙大于板的狭缝;因此,由于空气速率更低,颗粒通过铰链间隙比通过带的狭缝落下更容易。特别地,在干燥器的末端,特别是在排料区域,使一块干燥的超吸收聚合物(即通常干燥的聚合物凝胶)破裂,然后可用来自进入铰链的块状物的颗粒充满该铰链;如此说来,颗粒可被偶然地压入铰链中。因此,可在铰链的开口中捕获甚至更多的颗粒。随后,可在干燥器的前端或在途中释放颗粒,特别是如果铰链是敞开的或移动的,例如在悬链体系下。特别地,这可在干燥器的前端或末端在循环板式传送带的转折点处发生。而且,本发明还意识到,整个带在带的途中从后向前像“振动筛”一样运行,即,特别是在带的途中从后面的排料阶段至前面的接收阶段像“振动筛”一样运行;因此,原则上各处均释放颗粒,尽管以不同的速率释放颗粒。此外在气流通道中、特别是在干燥器处或干燥器中的不想要的颗粒的积聚会增加。因此,热交换器和/或加热器或预热器的结垢可因颗粒而增加;这首先会影响空气的循环气流通道,还会影响空气向带式干燥器的直接气流通道。
该问题至少通过减少或避免聚合物颗粒、特别是含水聚合物凝胶颗粒和/或吸水性聚合物颗粒经由所述铰链组件穿过铰链的量得到限制,所述铰链组件包括具有呈直线铰链线形式的铰链线的万向接头。在本文中,避免了钢琴型铰链的开口结构。
根据权利要求22所述的本发明的传送带干燥器适用于干燥含水聚合物凝胶,其中
-传送带干燥器具有循环传送带,并使含水聚合物凝胶在循环传送带上传送,以及其中
-循环传送带形成为循环板式传送带,其包括由铰链组件的铰链线隔开的若干带板,并且每个带板具有用于接收聚合物凝胶的表面,其中
所述铰链组件包括具有呈直线铰链线形式的铰链线的万向接头。
在下文中,本发明的呈板式传送带形式的循环传送带称为循环板式传送带。
因此,在第一个方面,本发明意识到,至少第一部分增加的生产废料可因传送带的万向接头设计而减少。本发明的传送带干燥器在所要求保护的过程和方法中的用途基于这样的认识,包括具有呈直线铰链线形式的铰链线的万向接头的所述铰链组件对于减少废料的量是特别有利的;即减少吸水性聚合物颗粒通过具有铰链线的万向接头而落下的量。因此,根据本发明的构思设计的铰链使得颗粒不能落下。
本发明的这些方面和其他方面以及其进一步的改进还在从属权利要求中概述。从而,所提议的构思的所述优势更能得到改进。对于从属权利要求的每个特征,均得到独立保护,其独立于本公开内容的所有其他特征。
在该意义上,循环板式传送带形成为环形带,即形成为环形的板式传送带。优选地,循环板式传送带的板不必为单件板,但仍还可由许多平的或其他形状的板件组装而成。优选地,循环板式传送带的板由奥氏体钢制成。然而,为了避免凝胶在带板上的粘附,所述带板可涂覆有聚四氟乙烯、PFA、MFA或已知用于避免粘性产品的粘附的相似的涂料。此外,板式传送带甚至可由聚合物(如PEEK、聚四氟乙烯、PVC等)或这些聚合物与其他材料的组合物制成。
根据本发明的构思的第一个方面,在一个特别优选的改进中,板以垂直于循环板式传送带的传送方向的方式相邻,并且直线铰链线横向于传送方向、特别是垂直(即呈直角)于传送方向从板的第一侧延伸至板的第二相对侧。该设计有利地适合于干燥过程中传送的方向。带板优选以从带的第一侧延伸至带的第二相对侧的单件形式形成,但也可为非连续的;例如板可由数个在连接件的传送方向上带有铰链的横向组装件组成;即,所述数个横向组装件可沿着横向于传送方向的方向并排放置。
特别地,万向接头形成为无销(pin less)万向接头,特别是其中直线铰链线不含有指向传送方向的线段(line section)。优选地,这样以特别有利的方式避免了钢琴型铰链的开口结构。优选地,两个连接的带板的铰链部分在水平方向上没有重叠,但在垂直方向上重叠。
优选地,循环板式传送带(特别是其带板)具有多个孔。有利地,带板可具有多个圆形孔(例如具有圆形轮廓或椭圆形轮廓)或槽(例如具有长方形轮廓),其中孔或槽能使干燥的空气从那里穿过,因此孔或槽等开口具有小于粒径的开口宽度。特别地,孔或槽的开口宽度认为是孔或槽的最小宽度。例如,椭圆形轮廓的开口宽度认为是最小轴的长度。例如,槽的长方形轮廓的开口宽度认为是槽的短边的长度。优选地,槽的长边或椭圆形孔的长轴指向传输方向。因此,有利地避免了聚合物材料通过板自身的损失。较不优选地(但仍是可能的),开口大于粒径但不会大很多;例如,开口尺寸可在来自粒径分布下端的颗粒的尺寸范围内。仍优选的是,开口宽度在颗粒尺寸范围内或大于颗粒尺寸。特别地,当仅涉及颗粒分布下端时,这是可接受的。孔或槽的总的自由面积优选在10%-70%范围内,即,作为所有开口的总和除以带板的总表面的自由面积在10%-70%范围内。优选地,横向于传输方向和/或在传输方向上,循环板式传送带的板具有多个槽等开口。槽等略长开口可以偏移排(offset row)的方式排列,并且具有的长度为5-50mm,宽度为0.5-5mm且长宽比为2-20。较不优选但仍为可能的应用为圆孔。例如,略圆的孔或狭缝的横截面尺寸可具有的直径为0.5-10mm。槽的方向可垂直于传送方向或在传送方向上。
在所述方法的第一个方面的一个特别优选的改进中,借助这样的设计来改进,其中当循环板式传送带——特别是在板式传送带弯曲时,所述板的第一和第二带板在第一和第二带板之间的铰链线处借助装配第一和第二带板的铰链组件而彼此枢转。在该改进中,在第一和第二带板在直线铰链线处彼此枢转——且在任意其他位置当板彼此优选不枢转——时,在带的外侧向内侧直接连接处没有形成弯曲狭缝(bend slit)。根据本发明的一个变型,在弯曲区域中形成具有一定狭缝宽度的弯曲狭缝,其中所述狭缝宽度小于带板自身的开口的开口宽度。该改进已意识到,在铰链狭缝和/或弯曲狭缝小于板中开口的宽度的情况下,颗粒不能如同通过板一样更容易地落下。换言之,如果铰链线处的开口大于板中的开口(如同现有技术中的情况),则通过铰链开口的空气速度将远小于通过板开口的空气速度,因此颗粒更容易落下。
该改进意识到,在现有的板式传送带——例如具有前后延伸的钢琴型铰链线——中,铰链线处的开口往往大于干燥带中的狭缝或其他孔,例如以便允许带板的热膨胀,这是因为干燥器在升高的温度下操作。在现有的板式传送带中,相邻板之间的铰链槽G处的这些开口(如现有技术在图5中的实例所示)可宽于板的孔。根据该改进的认识,呈含水凝胶或颗粒形式的干燥聚合物(特别是在干燥器的空气下降(air-down)阶段)、干燥的超吸收聚合物或其他吸水性聚合物可穿过铰链开口。根据该改进的认识,该干燥的聚合物材料将在干燥区域积聚。通过使用封闭的万向接头而避免该问题,其中该改进意识到,尽管是优选的,但铰链线不需要完全封闭。相反,已意识到,通过使第一和第二带板在铰链线处彼此枢转,足以使得在具有狭缝宽度的直线铰链线处形成弯曲狭缝,其中所述狭缝宽度小于带板中的孔的开口宽度。
简言之,第一和第二带板设置于直线铰链线处,并且形成具有一定狭缝宽度的铰链狭缝,其中所述狭缝宽度小于带板中的开口的开口宽度。特别优选的是,在铰链狭缝处丝毫没有形成间隙或从铰链的外侧至内侧没有开口;优选地,这可通过完全重叠的铰链组件而实现。在仍然形成狭缝的情况下,然而,狭缝的间隙应至少在一端封闭。然而,在所有情况下,即使狭缝的间隙在两端均是敞开的,狭缝宽度应小于带板中的槽、孔等开口的宽度。狭缝宽度和/或开口宽度的上限可限定为关于最小的粒径,或至少关于来自粒径分布的下端粒径。因此,至少狭缝宽度应远低于平均的较小粒径。
在铰链线处具有狭缝的铰链的上述优选设置可通过提供覆盖装置来覆盖铰链线、特别是覆盖铰链线处的狭缝而完全实现或至少部分实现。优选地,可通过带板表面的延伸装置而提供覆盖物,该延伸装置在铰链线上方延伸,特别是在铰链线的狭缝上方延伸。至少是在循环板式传送带展平(flattening)时,该覆盖物位于铰链线上方,特别是位于铰链线的狭缝上方,其中设置第一和第二带板以形成相当平的表面。在循环板式传送带的这种延伸情况下,当将循环板式传送带弯曲以改变方向时,与循环板式传送带的弯曲情况相比,该循环板式传送带的表面是相当平整的。但是,还优选地,当第一和第二带板在直线铰链线处彼此枢转时,覆盖物可位于铰链线上方,特别是位于铰链线的狭缝上方。在所有情况下,可优选地以这样的方式设置覆盖物,使得形成的弯曲狭缝具有狭缝宽度,其中覆盖弯曲狭缝使得残留的狭缝宽度小于带板中的开口的开口宽度。覆盖物优选为刚性的和稳定的,例如由金属等板材料制成。此外,在变型的改进中,对于覆盖物,还可提供柔性材料。在下文中将更详细地概述这些和其他改进。
在所述方法的一个特别优选的第一种改进的变型中,当板式传送带在传送方向上弯曲时,直线铰链线的狭缝是封闭的或至少部分地覆盖。因此,直线铰链线的封闭和/或覆盖的狭缝可用在完全或部分封闭的万向接头中。完全重叠的铰链丝毫没有从外侧开向内侧的狭缝。因此,如果可允许存在狭缝,则该狭缝被覆盖。覆盖物可形成为柔性覆盖物。特别地,将重叠的铰链设计为完全封闭的,优选地使得在平坦状态和/或甚至在弯曲状态下的铰链中不会产生直通狭缝(through-slit)。
在所述方法的一个特别优选的第二种改进的变型中,在弯曲循环板式传送带时形成这样的狭缝,使得残留的狭缝宽度至少小于带板中的开口的开口宽度。特别地,在弯曲循环板式传送带时,允许存在狭缝,并且当没有弯曲时狭缝是封闭的。然而,当传送时,狭缝不允许某物在弯曲处落下。特别地,上述覆盖物还可用于至少部分地覆盖狭缝,优选地,尽管覆盖物几乎敞开至一定程度,但其中优选地,该敞开的程度至少小于带板中的开口的开口宽度。覆盖物可形成为柔性覆盖物。
在所述方法的一个特别优选的另一改进的第二种变型中,当循环板式传送带在传送方向上循环时(当循环板式传送带在传送方向上展平时),设置第一和第二带板以形成同样的平面,特别是跨过铰链线的同样的平面。在循环板式传送带的这种延伸的情况下,当将循环板式传送带弯曲以改变方向时,与循环板式传送带的弯曲情况相比,该循环板式传送带的表面是相当平坦的。其中,在设置第一和第二带板以形成同样的平面时,直线铰链线是封闭的或覆盖的。因此,优选地,该改进提供一种在循环板式传送带展平时的封闭的万向接头。特别地,在带的弯曲区域内,可允许存在狭缝,但其宽度小于带板中的其他狭缝或圆形开口的宽度。
在一个优选的改进中,为了实现上述改进,优选的是,万向接头包括重叠的第一和第二带板的第一和第二延伸装置。特别地,可耦合两块相邻的板以提供覆盖的铰链。可提供第一和第二延伸装置作为例如在铰链上方延伸的板的顶侧和底侧延长部分(elongation)。
在万向接头的一个优选的改进中,第一和第二带板在铰链线处彼此枢转耦合,特别是借助重叠的第一和第二带板的第一和第二延伸装置进行。优选地,第一和第二带板在铰链线处直接或间接地彼此枢转耦合。例如,直接连接的第一和第二板可借助封闭的铰链组件在表面侧连接。间接连接的第一和第二板可借助悬链连接,而铰链可制成松散的铰链并且悬链在板的下面与该板连接。
其他改进提供一种特别有利的板和/或铰链组件的结构。优选地,板具有一个以上的加强筋和/或加强桁架(reinforcing truss)。从而优选地避免板的弯曲,并提高板的强度。因此,板的高负荷是可行的且不会发生板的变形风险。筋或桁架可设置在垂直于传送方向的板的下方,和/或数个筋/桁架可设置在传送方向上。筋/桁架可被焊接或用螺丝拧紧以与带板连接。
有利地,板式传送带具有与驱动器同步和/或适用于支撑所述板的牵引装配线。特别地,牵引装配线具有多个牵引元件,其中第一和/或第二块板被分配至牵引元件的第一牵引元件和第二牵引元件。特别地,牵引装配线为一连串牵引元件的形式。特别地,牵引装配线的多个元件中的至少一个牵引元件提供与单个板连接的第一和/或第二连接部件。已发现,对于支撑所述板以及为所述板提供有效的牵引而言,这种结构是特别稳定的。例如,所述板可用螺丝拧紧和/或焊接在一起和/或以连接。
在一个特别优选的改进中,板的第一连接部件(特别是第一杆)沿着传送方向延伸,和/或所述板的第二连接部件(特别是第二杆)横向于传送方向延伸。该组合对循环板式传送带板提供了特别安全的支撑,以及对板提供了定向稳定的牵引力。
有利地,牵引组装线支撑了沿带板一侧的传送方向延伸的移动侧壁。该措施有利地提供了在板式传送带的两侧的材料防护,并且可用作密封部件以避免空气绕过带板的一侧或两侧上的带。
在本发明的第二方面中,已意识到,至少第二部分的废料归因于传送带干燥器的设计。优选地,在所述方法中,传送带干燥器是包括多于单级的多级带式干燥器形式的强制通风传送带干燥器。特别地,可优选包括二级、三级或更多级。在一个特别优选的改进中,带式干燥器的至少一个干燥阶段是空气向下的阶段,其中干燥空气从循环板式传送带上方的上部区域传递至循环板式传送带下方的下部区域。该改进意识到,在上述空气向下的腔室中,本发明的应用是特别优选的用途,因为空气向下的腔室往往不希望地推动颗粒穿过铰链中的开口。另一个原因是,在空气向下的腔室中,允许更高的空气流速,并因此用于干燥器的第二阶段。在第一阶段中,在略微更低的空气速率下使用向上流动的空气,以避免将仍然柔软的凝胶压入带板狭缝中。
特别地,循环板式传送带形式的循环传送带被分配至干燥区,特别是传送带干燥器的阶段,其中单独的循环板式传送带具有第一返回端和第二返回端,其中第一和/或第二返回端位于干燥区阶段的外部,特别是干燥阶段的腔室的外部。
优选地,可提供铰链,其适合为在铰链线处自清洁的铰链。已证实,当由板式传送带自下而上旋转铰链时,在铰链线处积聚的聚合物材料(如果有的话)将有利地落下。
在试验中,已发现,在现有技术的干燥器的前端,积聚了每月约1-5吨的一些废料,其中特别是钢琴铰链传送带向上转动以接收新的凝胶材料。原因是,在干燥过程期间,一些凝胶颗粒在钢琴铰链传送带的上部带的下方获得,并停留在钢琴铰链传送带的下部返回带上。当所述带从干燥器的底部翻转到顶部时,颗粒因重力而在带的下部的返回部件上移动,并最终通过带狭缝落下。第二,现有技术中带的铰链向上敞开一部分,但敞开得不会太多。现在,滞留在铰链线中的颗粒例如在干燥器的排料侧释放,并可落到地板上。从而进行传送带的清洁。
因此,根据本发明的构思,在一个特别优选的传送带干燥器的改进中,有利的是,循环板式传送带的第一返回端和/或第二返回端位于干燥区的壳体的外侧,特别是一段壳体的外侧。因此,可从传送带干燥器中取出废料,而无需更多努力,特别是无需打开干燥阶段的壳体并且无需停止干燥器,因此实现了连续生产过程。此外,不存在可被颗粒堵塞的热交换器,并且干燥过程和过程稳定性本身不受该颗粒积聚的影响。
在本发明的方法中,有利地使用具有循环板式传送带的强制通风带式干燥器,以及由不锈钢制成的产物接触表面。此处,可行的是,随后通过适当的表面处理(例如通过喷砂)来使粗糙度Rz调节至所需的值。喷砂钢的表面具有比无光或抛光钢的表面更大的粗糙度Rz。可有利地使用粗糙表面和/或完全抛光的表面,以避免凝胶粘在带板上。此外,可使用涂料(见上文)。
不锈钢通常具有的铬含量为10.5至13重量%。高的铬含量导致钢表面上的二氧化铬保护钝化层。其他合金成分增加了耐腐蚀性并提高了机械特性。
特别合适的钢为具有例如至少0.08重量%的奥氏体钢。除铁、碳、铬、镍和任选的钼外,奥氏体钢有利地还包含其他合金成分,优选铌或钛。
优选的不锈钢为根据DIN EN 10020材料号为1.43xx或1.45xx的钢,其中xx可为0-99的自然数。特别优选的材料为材料号为1.4301、1.4541和1.4571的钢,尤其是材料号为1.4301的钢。
循环板式传送带通常具有多个孔或其他开口。开口可形成为例如圆形或椭圆形孔。在本发明的一个优选的实施方案中,循环传送带具有——优选横向于传输方向和/或在传输方向上——多个以偏移排设置的槽,其长度优选为5至50mm,更优选为10至40mm,最优选为15至30mm,宽度优选为0.5至5mm,更优选为1至4mm,最优选为1.5至3mm,并且长度与宽度之比优选为2至20,更优选为5至15,最优选为8至12。
优选地,循环板式传送带(即带式干燥器的板式传送带)的宽度优选为至少1m。循环板式传送带的强制通风带的宽度,特别地这是关于带板,即强制通风带式干燥器中的循环板式传送带的宽度为优选1至10m,更优选2至7.5m,最优选2.5至5m。
强制通风带式干燥器从后到前的长度为优选10至80m,更优选20至60m,最优选30至50m。因此,循环板式传送带的总长度基本上是强制通风带式干燥器的长度的两倍或大于两倍,即传送方向的上部长度,与传送方向相反的下部长度以及后部和前部的曲线长度。循环板式传送带的总长度为优选20至160m,更优选40至120m,最优选60至100m。
强制通风带式干燥器的循环板式传送带速度为优选0.005至0.05m/s,更优选0.01至0.04m/s,最优选0.015至0.035m/s。
在强制通风带式干燥器上的停留时间为优选10至120分钟。更优选地,停留时间为20至90分钟,最优选为30至60分钟。还优选地,停留时间为10至60分钟,最优选为12至30分钟,特别是15至25分钟。
在强制通风带式干燥器中干燥之前,含水聚合物凝胶的含水量优选为30至70重量%。特别地,在所述方法中,在强制通风带式干燥器中干燥之后,超吸收聚合物的含水量,即特别是超吸收(即吸水性)聚合物颗粒的含水量为0.1至15重量%。在应用区中,以含水聚合物凝胶床提供的含水聚合物凝胶在干燥前的含水量为优选30至70重量%,更优选35至65重量%,最优选40至60重量%。含水聚合物凝胶的平均凝胶粒径——即含水聚合物凝胶颗粒的平均粒径——为优选0.1至10mm,更优选0.5至5mm,最优选1至3mm。
在应用区中,在强制通风带式干燥器的传送带上的聚合物凝胶床的高度为优选2至20cm,更优选5至15cm,最优选8至12cm。
强制通风带式干燥器的气体入口温度为优选150至220℃,更优选160至210℃,最优选170至200℃;该温度可取决于并根据在带式干燥器的干燥阶段中具体的布局和位置而变化。
用于干燥的气流可包含水蒸气。然而,水蒸气含量应不超过对应于优选至多50℃、更优选至多40℃、最优选至多30℃的露点的值。
在强制通风带式干燥器上干燥之后,超吸收聚合物的含水量为优选0.5至15重量%,更优选1至10重量%,最优选2至8重量%。为了测定上述含水量,根据EDANA测试方法WSP 230.2-05,标题为“Mass Loss Upon Heating”,分析干燥后的超吸收聚合物并优选测定含水量。
在本发明的第三方面的改进中,意识到在聚合物凝胶过程的特定方法中传送带接头和/或传送带干燥器的设计是特别有用的。特别有利的干燥方法记载在WO 2006/100300A1中。
根据一个优选的改进,含水聚合物凝胶由单体溶液或悬浮液的聚合获得,所述单体溶液或悬浮液包含:
-至少一种烯键式不饱和单体,特别是带有酸基团、优选至少部分被中和的烯键式不饱和单体;
-至少一种交联剂;
-至少一种引发剂;
-任选地,一种以上的可与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体;和
-任选地,一种以上的水溶性聚合物。
在这种情况下,含水聚合物凝胶几乎完全交联;特别是交联至至少99%的量。
特别地,所述方法还包括下列步骤:
-在强制通风带式干燥器上干燥所得的含水聚合物凝胶
研磨并分级所得的聚合物凝胶、特别是在干燥后获得的聚合物凝胶;
-任选地,热表面后交联;
-任选地,在储存仓或储存站等的中间容器中处置吸水性聚合物颗粒。
根据本发明的构思,强制通风带式干燥器具有循环板式传送带。在这种情况下,吸水性聚合物颗粒是后交联的;特别是后交联至至少90%的量。
在下文中更详细地描述吸水性聚合物颗粒的制备。
吸水性聚合物颗粒通过聚合单体溶液或悬浮液而制得,并且通常不溶于水。
单体a)优选为水溶性的,即在23℃下在水中的溶解度通常是至少1g/100g水,优选至少5g/100g水,更优选至少25g/100g水,且最优选至少35g/100g水。
合适的单体a)为,例如,烯键式不饱和羧酸,如丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸。特别优选的单体为丙烯酸和甲基丙烯酸。非常特别优选丙烯酸。
其他合适的单体a)为,例如,烯键式不饱和磺酸,如苯乙烯磺酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。
杂质会对聚合有显著的影响。因此,所用的原料应具有最高纯度。因此通常有利的是,特别地纯化单体a)。合适的纯化方法记载于,例如WO2002/055469 A1、WO2003/078378A1和WO2004/035514 A1中。合适的单体a)为,例如,根据WO2004/035514 A1纯化的丙烯酸,其包含99.8460重量%的丙烯酸、0.0950重量%的乙酸、0.0332重量%的水、0.0203重量%的丙酸、0.0001重量%的糠醛、0.0001重量%的马来酸酐、0.0003重量%的二丙烯酸和0.0050重量%的对苯二酚单甲醚。丙烯酸和/或其盐在单体a)的总量中的比例为优选至少50摩尔%,更优选至少90摩尔%,最优选至少95摩尔%。
单体a)通常包含阻聚剂(优选对苯二酚单醚)作为储存稳定剂。
单体溶液包含优选最高达250重量ppm、优选至多130重量ppm,更优选至多70重量ppm、优选至少10重量ppm、更优选至少30重量ppm且尤其是约50重量ppm的对苯二酚单醚,各自基于未中和的单体a)计。例如,可使用带有酸基团的烯键式不饱和单体与适当含量的对苯二酚单醚来制备单体溶液。
优选的对苯二酚单醚是对苯二酚单甲醚(MEHQ)和/或α-生育酚(维生素E)。
合适的交联剂b)为具有至少两个适合于交联的基团的化合物。这种基团为,例如,可以自由基聚合至聚合物链中的烯键式不饱和基团,和可与单体a)的酸基团形成共价键的官能团。此外,可与单体a)的至少两个酸基团形成配位键的多价金属盐也适合用作交联剂b)。
交联剂b)优选为具有至少两个可以自由基聚合到聚合物网络中的可聚合基团的化合物。合适的交联剂b)为,例如,二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二乙二醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基胺、四烯丙基氯化铵、四烯丙氧基乙烷,如EP 0 530 438 A1中的记载;二丙烯酸酯和三丙烯酸酯,如EP 0 547847 A1、EP 0 559 476 A1、EP 0 632 068 A1、WO 93/21237 A1、WO 2003/104299 A1、WO2003/104300 A1、WO 2003/104301 A1和DE 103 31 450 A1中的记载;混合丙烯酸酯,其除了丙烯酸酯基团外还包含其他烯键式不饱和基团,如DE 103 31 456 A1和DE 103 55 401A1中的记载;或交联剂混合物,例如在DE 195 43 368 A1、DE 196 46 484 A1、WO 90/15830A1和WO 2002/032962 A2中的记载。
优选的交联剂b)为季戊四醇三烯丙基醚、四烯丙氧基乙烷、亚甲基双甲基丙烯酰胺、15重乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和三烯丙基胺。
非常特别优选的交联剂b)为多乙氧基化和/或多丙氧基化丙三醇,其已用丙烯酸或甲基丙烯酸酯化得到二丙烯酸酯或三丙烯酸酯,例如在WO 2003/104301 A1中的记载。3至10重乙氧基化丙三醇的二丙烯酸酯和/或三丙烯酸酯是特别有利的。非常特别优选1至5重乙氧基化和/或丙氧基化丙三醇的二丙烯酸酯或三丙烯酸酯。最优选3至5重乙氧基化和/或丙氧基化丙三醇的三丙烯酸酯,尤其是3重乙氧基化丙三醇的三丙烯酸酯。
交联剂b)的用量优选为0.05重量%至1.5重量%,更优选为0.1重量%至1重量%,且最优选为0.3重量%至0.6重量%,各自基于单体a)计。随着交联剂含量的增加,离心保留容量(CRC)下降且在21.0g/cm2压力下的吸收(AUL0.3psi)经过最大值。
所用的引发剂c)可为在聚合条件下产生自由基的所有化合物,例如,热引发剂、氧化还原引发剂、光敏引发剂。合适的氧化还原引发剂为过二硫酸钠/抗坏血酸、过氧化氢/抗坏血酸、过二硫酸钠/亚硫酸氢钠和过氧化氢/亚硫酸氢钠。优选使用热引发剂和氧化还原引发剂的混合物,例如过二硫酸钠/过氧化氢/抗坏血酸。然而,使用的还原组分优选为2-羟基-2-亚磺酰基乙酸的钠盐、2-羟基-2-磺酰基乙酸的二钠盐和亚硫酸氢钠的混合物。这类混合物可作为FF6和FF7(Brüggemann Chemicals;Heilbronn;Germany)得到。可与带有酸基团的烯键式不饱和单体a)共聚的烯键式不饱和单体d)为,例如,丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基丙酯、丙烯酸二乙基氨基丙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯。
所用的水溶性聚合物e)可为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、淀粉衍生物、改性纤维素,例如甲基纤维素或羟乙基纤维素、明胶、聚乙二醇或聚丙烯酸,优选淀粉、淀粉衍生物和改性纤维素。
通常,使用含水单体溶液。单体溶液的含水量优选为40重量%至75重量%,更优选为45重量%至70重量%,最优选为50重量%至65重量%。还可以使用单体悬浮液,即含有过量的单体a)(例如丙烯酸钠)的单体溶液。随着含水量增加,在随后的干燥中所需的能量增加,并且随着含水量降低,聚合热几乎不能被充分除去。
为达到最佳性能,优选的阻聚剂需要溶解氧。因此,单体溶液可在聚合前通过惰性化——即通入惰性气体,优选氮气或二氧化碳——除去溶解氧。单体溶液的含氧量在聚合前优选降低至小于1重量ppm,更优选降低至小于0.5重量ppm,最优选降低至小于0.1重量ppm。
合适的反应器为,例如,捏合反应器或带式反应器。在捏合机中,在含水单体溶液或悬浮液的聚合中形成的含水聚合物凝胶通过例如反式旋转搅拌器轴被连续粉碎,如WO2001/38402 A1中所述。在带上的聚合记载于,例如DE 38 25 366 A1和美国专利第6,241,928号中。带式反应器中的聚合形成了含水聚合物凝胶,其在进一步的处理步骤中例如在挤出机或捏合机中被粉碎。
为了改进干燥特性,借助捏合机得到的经粉碎的含水聚合物凝胶可再次被挤出。
所得含水聚合物凝胶的酸基团通常被部分中和。中和优选在单体阶段进行。这通常通过混入水溶液或优选固体形式的中和剂来完成。中和的程度优选为25摩尔%至95摩尔%,更优选为30摩尔%至80摩尔%,最优选为40摩尔%至75摩尔%,为此可使用常规的中和剂,优选碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐及其混合物。也可以使用铵盐代替碱金属盐。特别优选的碱金属为钠和钾,但非常特别优选的是氢氧化钠、碳酸钠或碳酸氢钠及其混合物。
然而,还可以在聚合后、在聚合中形成的含水聚合物凝胶阶段进行中和。还可以在聚合之前通过向单体溶液实际添加部分中和剂并仅在聚合后、在含水聚合物凝胶阶段设定所需的最终中和度,从而中和最高达40摩尔%、优选10摩尔%至30摩尔%且更优选为15摩尔%至25摩尔%的酸基团。当含水聚合物凝胶在聚合后被至少部分中和时,含水聚合物凝胶优选例如通过挤出机进行机械粉碎,在此情况下,可喷雾、喷淋或浇注中和剂,然后小心混入。为此,得到的凝胶物质可被反复挤出以均匀化。
然后,使用强制通风带式干燥器干燥含水聚合物凝胶,直至残留的含水量为优选0.5重量%至15重量%,更优选1重量%至10重量%,最优选2重量%至8重量%,残留的含水量通过EDANA推荐的测试方法No.WSP 230.2-05“Moisture Content”来测定。在残留的含水量过高的情况下,干燥的聚合物凝胶具有过低的玻璃化转变温度Tg,且进一步处理会很困难。在残留的含水量过低的情况下,干燥的聚合物凝胶太脆,并在随后的粉碎步骤中,得到大量不想要的具有过小粒径的聚合物颗粒、特别是吸水性聚合物颗粒(“细粒”)。干燥前凝胶的固含量优选为25重量%至90重量%,更优选为35重量%至70重量%,最优选为40重量%至60重量%。
此后,研磨并分级干燥的聚合物凝胶,且用于研磨的装置通常可以是单级或多级滚压机(优选二级或三级滚压机)、销磨机、锤磨机或振动研磨机。
作为产品级分移除的聚合物颗粒(特别是吸水性聚合物颗粒)的平均粒径优选为至少150μm,更优选为250μm至600μm,非常特别是300μm至500μm。产品级分的平均粒径可通过EDANA推荐的测试方法No.WSP 220.2-05“Particle Size Distribution”测定,其中筛分级分的质量比例以累积的形式绘图,并且平均粒径通过图形方法测定。此处,平均粒径为得到累积50重量%的筛目值。
具有至少150μm粒径的颗粒比例优选为至少90重量%,更优选为至少95重量%,最优选为至少98重量%。
具有过小粒径的聚合物颗粒(特别是吸水性聚合物颗粒)降低渗透性(SFC)。因此,过小的聚合物颗粒、特别是过小的吸水性聚合物颗粒(“细粒”)的比例应该很小。
因此,通常除去过小的聚合物颗粒、特别是过小的吸水性聚合物颗粒并将其循环到方法中。这优选在聚合之前、聚合期间或聚合之后立即(即在含水聚合物凝胶干燥之前)完成。在循环之前或期间,可用水和/或含水表面活性剂润湿过小的聚合物颗粒、特别是过小的吸水性聚合物颗粒。
还可以在后续的方法步骤中(例如在表面后交联或另外的涂覆步骤之后)除去过小的聚合物颗粒、特别是过小的吸水性聚合物颗粒。在这种情况下,循环的过小的聚合物颗粒、特别是过小的吸水性聚合物颗粒以另一种方式(例如用气相二氧化硅)进行表面后交联或涂覆。
当捏合反应器用于聚合时,优选在聚合的后三分之二和/或后三分之一期间加入过小的聚合物颗粒、特别是过小的吸水性聚合物颗粒。
当在非常早的阶段例如向单体溶液中实际加入过小的聚合物颗粒、特别是过小的吸水性聚合物颗粒时,这降低了所得的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)。然而,这可以通过例如调节交联剂b)的用量而补偿。
粒径至多为850μm的颗粒的比例优选为至少90重量%,更优选为至少95重量%,最优选为至少98重量%。
粒径至多为600μm的颗粒的比例优选为至少90重量%,更优选为至少95重量%,最优选为至少98重量%。
具有太大粒径的聚合物颗粒、特别是吸水性聚合物颗粒降低了溶胀率和/或各自溶胀动力学的溶胀速度。因此,过大的聚合物颗粒、特别是过大的吸水性聚合物颗粒的比例同样应该很小。
因此,通常除去过大的聚合物颗粒、特别是过大的吸水性聚合物颗粒,并将其循环到干燥的聚合物凝胶的研磨步骤中。
为了进一步改进性能,可对聚合物颗粒、特别是吸水性聚合物颗粒进行表面后交联。合适的表面后交联剂为包含可与聚合物颗粒、特别是吸水性聚合物颗粒的至少两个羧酸酯基团形成共价键的基团的化合物。合适的化合物为,例如,多官能胺、多官能酰氨基胺、多官能环氧化物,如EP 0 083 022 A2、EP 0 543 303 A1和EP 0 937 736 A2中的记载;二官能醇或多官能醇,如DE 33 14 019 A1、DE 35 23 617 A1和EP 0 450 922 A2中的记载;或β-羟烷基酰胺,如DE 102 04 938 A1和美国专利第6,239,230号中的记载。
作为合适的表面后交联剂,还记载了DE 40 20 780 C1中的环状碳酸酯;DE 19807 502 A1中的2-噁唑烷酮及其衍生物,如2-羟乙基-2-噁唑烷酮;DE 198 07 992 C1中的双-2-噁唑烷酮和多-2-噁唑烷酮;DE 198 54 573 A1中的2-氧代四氢-1,3-噁嗪及其衍生物;DE 198 54 574 A1中的N-酰基-2-噁唑烷酮;DE 102 04 937 A1中的环脲;DE 103 34584 A1中的双环酰胺缩醛;EP 1 199 327 A2中的氧杂环丁烷和环脲;以及WO 2003/031482A1中的吗啉-2,3-二酮及其衍生物。
优选的表面后交联剂为碳酸亚乙酯、乙二醇二缩水甘油醚、聚酰胺与表氯醇的反应产物以及丙二醇和1,4-丁二醇的混合物。
非常特别优选的表面后交联剂为2-羟乙基-2-噁唑烷酮、2-噁唑烷酮和1,3-丙二醇。此外,还可以使用包含另外的可聚合烯键式不饱和基团的表面后交联剂,如DE 37 13601 A1中所述。表面后交联剂的量优选为0.001重量%至2重量%,更优选为0.02重量%至1重量%,最优选为0.05重量%至0.2重量%,各自基于干燥的聚合物颗粒(特别是吸水性聚合物颗粒)计。
在本发明的一个优选的实施方案中,在表面后交联之前、期间或之后,除了表面后交联剂以外,还可将多价阳离子施用到颗粒表面。
在本发明的方法中,可用的多价阳离子为,例如,二价阳离子如锌、镁、钙、铁和锶的阳离子;三价阳离子,如铝、铁、铬、稀土和锰的阳离子;四价阳离子,如钛和锆的阳离子。可行的抗衡离子为氯离子、溴离子、硫酸根、硫酸氢根、碳酸根、碳酸氢根、硝酸根、磷酸根、磷酸一氢根、磷酸二氢根和羧酸根,例如乙酸根、柠檬酸根和乳酸根。优选硫酸铝和乳酸铝以及乙酸铝。除了金属盐以外,还可以使用多胺作为多价阳离子。
多价阳离子的用量为,例如,0.001重量%至2重量%或优选0.001重量%至1.5重量%,优选为0.005重量%至1重量%,更优选为0.02重量%至0.8重量%,各自基于干燥的聚合物颗粒(特别是吸水性聚合物颗粒)计。
表面后交联通常以这样的方式进行,即将表面后交联剂的溶液喷涂至干燥的聚合物颗粒、特别是吸水性聚合物颗粒上。在喷涂后,对经表面后交联剂涂覆的聚合物颗粒、特别是吸水性聚合物颗粒进行热干燥,并且表面后交联反应可在干燥期间或之后进行。
表面后交联剂的溶液的喷涂优选在带有移动的混合工具的混合器中进行,例如螺杆混合器、盘式混合器和桨式混合器。特别优选的是水平混合器,例如桨式混合器,非常特别优选垂直混合器。水平混合器和垂直混合器之间的区别是混合轴的位置,即水平混合器具有水平安装的混合轴而垂直混合器具有垂直安装的混合轴。合适的混合器为,例如,水平犁铧混合器(Gebr.Maschinenbau GmbH;Paderborn;Germany)、Vrieco-Nauta连续混合器(Hosokawa Micron BV;Doetinchem;the Netherlands)、Processall Mixmill混合器(Processall Incorporated;Cincinnati;US)和Schugi(Hosokawa Micron BV;Doetinchem;the Netherlands)。然而,还可在流化床中喷涂表面后交联剂溶液。
表面后交联剂通常以水溶液的形式使用。表面后交联剂在聚合物颗粒、特别是吸水性聚合物颗粒中的渗透深度可以通过非水溶剂的含量和溶剂总量调节。
当仅使用水作为溶剂时,有利地添加表面活性剂。其改进了润湿性能并降低了形成结块的倾向。然而,优选使用溶剂混合物,例如异丙醇/水、1,3-丙二醇/水和丙二醇/水,其中以质量计的混合比例优选为20:80至40:60。吸水性聚合物颗粒在干燥器中的干燥温度优选为100℃至250℃,更优选为130℃至220℃,最优选为150℃至200℃。在干燥器中的停留时间为优选10至120分钟,更优选为10至90分钟,最优选为30至60分钟。干燥器的填充水平优选为30至80%,更优选为40至75%,最优选为50至70%。干燥器的填充水平可通过溢流堰的高度和轴的转速以及机器的倾角来调节。
随后,可再次分级经表面后交联的吸水性聚合物颗粒,除去过小的和/或过大的吸水性聚合物颗粒并将其循环到该方法中。
为了进一步改进性能,可涂覆或再润湿经表面后交联的吸水性聚合物颗粒。
再润湿优选在30至80℃、更优选在35至70℃、最优选在40至60℃下进行。在过低温度下,吸水性聚合物颗粒往往形成结块,并且在更高的温度下,水已蒸发至明显的程度。用于再润湿的水的量优选为1至10重量%,更优选为2至8重量%且最优选为3至5重量%。再润湿增加了吸水性聚合物颗粒的机械稳定性并降低了其产生静电的倾向。
用于改进溶胀率和渗透性(SFC)的合适的涂料为,例如,无机惰性物质,如不溶于水的金属盐、有机聚合物、阳离子聚合物和二价或多价金属阳离子。用于粘结粉尘的合适的涂料为,例如多元醇。为了消除聚合物颗粒、特别是吸水性聚合物颗粒的不需要的结块倾向,合适的涂料为,例如气相二氧化硅,如200;和表面活性剂,如20。
根据本发明的方法制备的吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)通常为至少15g/g,优选至少20g/g,更优选至少22g/g,特别优选至少24g/g且最优选至少26g/g。吸水性聚合物颗粒的离心保留容量(CRC)通常小于60g/g。离心保留容量(CRC)通过EDANA推荐的测试方法No.WSP 241.2 05"Centrifuge Retention Capacity"测定。
为了更完全地理解本发明,现将参考附图详细地描述本发明。详细的描述将说明和描述所认为的本发明的优选实施方案。当然,应理解,可对形状、设计或细节作出各种修饰和改变,而不背离本发明的基本思想。因此,这意味着,本发明不会限于本文中所示和描述的确切形式、形状、设计和细节,也不会限于少于此处公开的以及下文中要求保护的本发明全部内容中的任何内容。此外,对于单独或组合考虑的本发明而言,在说明书中描述的特征、公开本发明的附图和权利要求可为必需的。特别地,权利要求中的任何参考符号不应解释为限制本发明的范围。词语“包含(comprising)”不排除其他元素或步骤。词语“一个(a)”或“一个(an)”不排除复数。
在附图中:
图1示出了在视图(A)和剖视图(B1)和(B2)中用于说明本领域已知的传送带干燥器的基本原理的草图,根据本发明的构思,该原理与用于制备吸水性聚合物颗粒的方法中的传送带干燥器中的传送带的优选结构一同使用;
图2示出了用于说明原则上制备吸水性聚合物颗粒的方法(A)和根据优选的实施方案来干燥含水的吸水性聚合物凝胶的方法(B)的流程图,在(B)中使用循环板式传送带的一种优选的实施方案,其中所述循环板式传送带具有铰链组件,其包括具有呈直线铰链线形式的铰链线的万向接头;特别是如图3所示;
图3示意性地示出了在各种视图A、B、C、D中在传送带的第一和第二带板之间的铰链线处的铰链组件,其中循环板式传送带的优选实施方案具有铰链组件,所述铰链组件包括具有呈直线铰链线形式的铰链线的万向接头,以用于干燥含水的吸水性聚合物凝胶的方法;
图4示出了在视图(A)中在与传送方向呈相反方向上的第一板和第二板的正视图,以及在视图(B)中在板式传送带的第二端处彼此呈相对角度的第一板和第二板的侧视图;
图5示出了现有技术的第一板和第二板之间的钢琴型铰链连接。
图1示出了如专著“modern superabsorbent polymer technology”,F.L.Buchholz和A.T.Graham Wiley-VCH,1998,第71至103页中所述的单线带式干燥器的原理。如图1(A)所示,单线直通循环(through-circulation)带式干燥器100可理解为用于传送带干燥器的基本设计的通用基础。可设计双线设计或多线设计,其中两个或多个传送带干燥器100以顺序排列的方式提供。在第一端E1,传送带干燥器100为含水聚合物凝胶提供了接收阶段100.0,并且在第二端E2,传送带干燥器100为干燥的聚合物提供了排料阶段100.9。在接收阶段100.0中,产物分配器30将通常呈湿的水凝胶形式的含水聚合物凝胶分布至板式传送带10。在该实施方案中,产物分配器30为振荡的带式但也可为另一种设计。然后,含水聚合物凝胶从接收阶段100.0通过若干干燥阶段100.i(i=1……8或更少或更多)传送到排料阶段100.9。作为排料阶段100.9的部件,在出口处提供适合于将干燥的聚合物凝胶碎裂成一定尺寸的颗粒的产物碎裂机20。
传送带形成为具有若干带板的板式传送带10,其中在本文中,例如,参考第一和第二相邻的带板1和2,其中相邻的带板1、2被铰链组件的铰链线3隔开。关于本发明的实施方案,还描述了铰链组件。
通常,在传送带干燥器100的一端E1处,通过产物分配器30将湿的水凝胶均匀地铺展在板式传送带10的连续穿孔的、通常为不锈钢类型的带板上。各带板1、2具有用于接收含水聚合物凝胶的表面。在该实施方案中,带板1、2分别为穿孔设计并且由不锈钢制成。
得到以所需深度跨过干燥器带的宽度的湿聚合物材料的多孔床。干燥器带的宽度主要受限于板式传送带10的宽度,其从带10的一侧SE1以横向方向T延伸至板式传送带10的第二侧SE2。图1(B1)和图1(B2)各自示出了干燥阶段100.i(i=1……8或更少或更多)的空气向上和空气向下阶段100A、100D的剖视图,其中板式传送带10适合于将含水聚合物凝胶相继地通过干燥阶段100.i传送。
如图1(B1)所示,在空气向上阶段100A中,干燥空气A从下面通过气流分配器板41A接近板式传送带10,然后穿过板式传送带10的板1、2,之后循环回到热交换器40A,其将空气向上的循环空气A再加热。如图1(B2)所示,以类似的方式,空气向下的干燥阶段100D提供空气向下的循环空气D,其被热交换器40B再加热。两个区域内的空气通过风机40A和40B增压。风机40A和40B可为热交换器体系的部件,这意味着热交换器还分配有40A和40B但是没有详细示出。空气向上和空气向下阶段100A、100D的优选顺序沿着传送带干燥器100的纵向延伸来分布,并被分配至干燥阶段100.i,如图1(A)所示。其中,还示出了通过100A、100D的顺序所表示的气流中优选的变化和/或改变,即向上(A)-向上(A)-向下(D)-向下(D)-向下(D)-向下(D)。替代方案为,例如向上-向下-向上-向下-向上-向下…等;其他替代方案也是可行的。
板式传送带10的传送方向C通过辊R1、R2的旋转方向来限定,辊R1、R2使板式传送带10连续循环通过接收阶段100.0、干燥阶段100.i(i=1…8或更少或更多)和排料阶段100.9,然后,改变方向,以相反方向C’的方式从第二端E2(产物碎裂机20的区域)返回至第一端E1(产物分配器30的区域)。排料阶段还可称为冷却阶段,其与与这样的意图有关,即分别避免干燥的吸水性聚合物颗粒的块状物继续加热,并旨在朝向环境温度的方向冷却。
由产物碎裂机20提供的粒状聚合物材料为粒径在一定尺寸范围内变化的单片聚合物。下述特征也可变化,例如聚合物材料的床孔隙率、床堆积密度和床边缘周围的渗漏量。在干燥的时候,聚合物材料的床可由各个干颗粒或粘在一起以形成多孔板的干颗粒团(通常称为块状物)组成。
当在传送方向C上缩短传送带干燥器100的长度时,沿传送带干燥器10的纵向延伸的干燥阶段100.i(i=1……8或更少或更多)的数量取决于在接收阶段100.0的湿的含水聚合物凝胶的具体特性,以及取决于干燥空气A、D的具体种类和/或借助风机40A、40B通过聚合物材料和板式传送带10的向上或向下循环的热量。传送带干燥器的一个特别优选的变型实施方案(此处没有示出)具有至少三个阶段(即接收阶段100.0、单个干燥阶段100.i和排料阶段),但更优选地,除了接收阶段100.0和排料阶段,还有至少三个干燥阶段100.i(i=1……3)。
图2(A)示出了用于说明原则上制备吸水性聚合物颗粒的方法P的流程图。在步骤P1中,获得含水聚合物凝胶;基本上如上述由单体溶液或悬浮液的聚合来获得。在该实施方案中,所述单体溶液或悬浮液包含:
-至少一种烯键式不饱和单体,特别是带有酸基团、优选被至少部分中和的烯键式不饱和单体;
-至少一种交联剂;
-至少一种引发剂;
-任选地,一种以上的可与a)中所述的单体共聚的烯键式不饱和单体;和
-任选地,一种以上的水溶性聚合物。
在原则上的第二步骤P2中,将在步骤P1中获得的含水聚合物凝胶提供给传送装置,并在步骤P3中,提供给传送带干燥器,其中含水聚合物凝胶按照图1中示出的方式来干燥。在第四步骤P4中,可将由步骤P3获取的吸水性聚合物颗粒进行研磨并分级。在步骤P5中,任选地,可对聚合物材料进行热表面后交联。在步骤P6中,以及在其他步骤之间,任选地,可在储存仓或储存站等的中间容器中提供对吸水性聚合物颗粒的处置。
具体地,为了进一步阐明步骤P3,图2(B)示出了在干燥含水的吸水性聚合物凝胶的方法中使用传送带干燥器100的方法M的流程图。所述使用方法提供了步骤M1,其中将含水聚合物凝胶提供给传送带干燥器的循环板式传送带,并在该循环板式传送带上传送含水聚合物凝胶。在步骤M2中以及如图1所示,循环板式传送带形成为包括多个带板1、2的板式传送带10,所述带板1、2被铰链组件的铰链线隔开,并且各带板1、2具有用于接收聚合物凝胶的表面。在步骤M3中,板式传送带10延伸成平带,特别是如图1(A)对干燥阶段100.1至100.8所描述的情况。在该步骤M3中,在循环板式传送带10展平时,设置第一和第二带板1、2以形成相当平的表面S。在循环板式传送带的这种延伸情况下,当将循环板式传送带弯曲以改变方向时,与循环板式传送带的弯曲情况相比,该循环板式传送带的表面是相当平坦的。此处,有利地,平面S还跨过铰链线3延伸或可产生非常小的间隙。
在第一种变型的实施方案中,强制气流——作为向下气流D和/或向上气流A——适合于穿过如图1所示的板1、2的孔和/或铰链线3的狭缝。在一个优选的变型实施方案中,在设置第一和第二带板1、2以形成相当平的表面S时,铰链线3的狭缝是封闭的或被覆盖装置等覆盖。根据本发明,在两个实施方案中,构建铰链线以形成直线铰链线。因此,铰链不包含指向传送方向C的线段。铰链(即沿着直线铰链线)仅限于在横向方向T上的线段。横向方向T示于图1(B1)和图1(B2),如在第一和第二带板1、2之间从铰链线3的一侧SE1延伸至铰链线3的第二侧SE2。
在干燥方法的第四步骤M4中,当接近传送带干燥器的第一和/或第二端E1、E2,特别是当位于用于支撑并移动循环板式传送带10的辊R1、R2上时,循环板式传送带10发生弯曲。因此,特别是在步骤M4中,在循环板式传送带10发生弯曲时,第一和第二带板1、2在第一和第二带板1、2之间的铰链线3处彼此枢转。分配至第一和第二带板1、2的铰链组件适合于使带板1、2在铰链线3处枢转。在本申请的实施方案中,在直线铰链线3处,形成弯曲狭缝。
根据一个优选改进的构思,狭缝S应理解为仅定义为具有间隙宽度的间隙,该间隙宽度基本上为相邻板的前侧和后侧之间的距离。所述间隙可具有圆锥形或其他锥形的横截面形状,使得狭缝在一端仍是封闭的;即不能透过狭缝观看。因此,对于封闭的狭缝,间隙的最大宽度由狭缝S的狭缝宽度定义。即使在狭缝的两端均是敞开的情况下,开口的最大宽度仍由狭缝S的狭缝宽度定义。因此,狭缝宽度S具体定义为小于板1、2中的开口的最小宽度w。因此,在狭缝S为封闭的的情况下以及在即使狭缝S开向板的表面(使得可透过狭缝观看)的情况下,然而,狭缝宽度仍足够小以防止颗粒通过狭缝落下。
然而,因此,狭缝具有受限的狭缝宽度,即,在板式传送带10的弯曲区域内的狭缝宽度——只要存在的话——的值限于低于带板1、2中的开口的开口宽度值。特别地,可设置狭缝宽度,使得其远小于干燥的凝胶颗粒的粒径的平均值;特别是狭缝宽度的上限远小于干燥凝胶颗粒的粒径平均值或在干燥凝胶颗粒的粒径平均值的颗粒分布的下端。狭缝宽度的限制为,避免位于表面S上的聚合物颗粒、特别是含水聚合物凝胶颗粒和/或吸水性聚合物颗粒穿过。特别地,已发现有利的是,避免有狭缝或形成的狭缝宽度小于带板1、2自身中的孔或其他开口的宽度。因此,可避免颗粒以与穿过带板1、2中的孔的相同方式穿过弯曲狭缝。因此,提供的第一种重要的贡献是避免来自循环板式传送带的聚合物材料的损失。从循环板式传送带排出的废料的量显著降低。
在第五步骤M5中,优选地与步骤M4结合,在传送带干燥器100的干燥阶段或干燥区域的外部提供循环板式传送带10的弯曲状态。特别地,已发现有利的是,在干燥阶段100.i(i=1……9)的壳体的外部提供循环板式传送带10的弯曲状态。因此,避免了在干燥阶段自身内部存在大量积聚的颗粒,这有助于干燥过程的有效操作。因此,此外,所述过程不仅是有效的,而且几乎是不受干扰的。
如果在传送带干燥器内部存在非常少量的积聚的颗粒,则其主要在干燥阶段的壳体外部存在,优选在循环板式传送带10的进料或排料阶段,例如在如图1(A)中所示的阶段100.0或阶段100.9中。特别地,在板式传送带10的前端,可容易地清洗阶段100.0的区域和/或在板式传送带10的后端,提供阶段100.9中的区域,其中实际上,颗粒可连同常规产物一起正好落入排料中。优选地,在循环板式传送带10弯曲时,穿过在两个带板1、2之间的直线铰链线3处的弯曲狭缝的聚合物颗粒、特别是含水聚合物凝胶颗粒和/或吸水性聚合物颗粒,处于易于回收的状态或易于传送至产物碎裂机或其他类型的进一步加工设备。因此,至少减少了用于移除聚合物废料的附加劳动。
在另一种认识中,通过下述方式严格避免了聚合物材料从循环板式传送带10上不想要的排放:在第一和第二带板1、2之间提供直线铰链线与封闭的或至少部分覆盖或封闭的铰链狭缝的结合。因此,安全地抑制了使聚合物颗粒、特别是含水聚合物凝胶颗粒和/或吸水性聚合物颗粒进入铰链线3处的狭缝,和/或使颗粒穿过铰链线处的狭缝;对于在循环板式传送带10的展平状态中的铰链狭缝而言,这是特别有利的,但最优选对于在循环板式传送带10的弯曲状态中的弯曲狭缝是特别有利的。
此外,在一个优选的实施方案中,已意识到,聚合物颗粒从循环板式传送带10上不想要的排放、特别是含水聚合物凝胶颗粒和/或吸水性聚合物颗粒从循环板式传送带10上不想要的排放在空气向下的气流D中以及在空气向上的气流A中得到支持。因此,在干燥过程的第六步骤M6中,优选地,将循环板式传送带10的弯曲状态与空气向上的气流A结合。至少在循环板式传送带10的弯曲状态中避免了空气向下的气流D。在另一种变型的实施方案中,同一个干燥阶段100.i可在随空气向上和空气向下的气流A、D不时地变化中驱动;即在相同位置随时间改变空气流动方向。这有助于废料(如果有的话)的量不集中在干燥线的单一阶段。从而可延长维修和清洁的周期时间。
在步骤M7中,经干燥的聚合物颗粒从传送带干燥器100的循环板式传送带10排放。
图3示出了在透视图(A)中,用于将隔开的循环板式传送带10的相邻的第一和第二带板1、2装配在直线铰链线3处的构造的优选实施例;这将在下文中进一步详细概述。在一个特别优选的实施方案中,为提供一种直线铰链线3,铰链被构造成铰链组件300的无销铰链303。无销铰链形成为用于形成直线铰链线3的万向接头330的部件。
在本发明的一个优选实施方案中,并且如图3的视图(A)进一步所示,还提供了具有桁架等加强装置340的铰链组件300,该加强装置300加强了还用于高负荷的带板1、2和/或至少减小了带板1、2的变形。基本上,带板的其他加强装置350还可取向为传送的方向C;此处,其他加强装置350通过第一板1的切开部分示出。板1、2优选具有开口4,在该情况下,开口4优选为在图4的优选实施方案中所示的延长的开口400。
在本发明的实施方案中,提供了具有移动侧壁320的循环板式传送带10,所述移动侧壁320起到移动材料防护装置的作用,用于防止聚合物颗粒、特别是不希望排放的含水聚合物凝胶颗粒和/或吸水性聚合物颗粒在循环板式传送带10上从其侧端SE1、SE2(未示出)掉落。移动侧壁320在两个侧端SE1、SE2沿着带板的1、2侧的传送方向C延伸。在该实施方案中,将移动材料防护装置分别在侧端SE1、SE2固定到带板1、2本身,例如借助于可锚定在侧壁320和带板1、2的孔中的螺丝或螺钉等装置来固定。焊接或某些其他类型的连接也是可行的替代或附加方案。侧防护装置的目的还在于成为防止空气绕过带板的密封部件。
在一个变型的实施方案中,侧壁320还可连同带板1、2一起固定或锚定在牵引装配线310上,这在图3的视图(A)的下部分的分解图中示出。在该实施方案中,牵引装配线310形成重载链,如同悬链线,与图1的驱动器和/或辊R1、R2同步。在该实施方案中,牵引装配线310还适用于支撑如上所述的板1、2和/或侧壁320。
在该实施方案中,牵引装配线310提供用于固定辊314的导杆313。可提供若干第一和第二连接部件311、312以形成导链,在该实施方案中这仅示意性地示出。各连接部件311、312被分配至第一和第二带板1、2中的一个。各连接部件可具有各自的第一杆和各自的第二杆。第一杆沿着传送方向延伸,第二杆沿着垂直于传送方向C的方向延伸。这样提供了用于支撑第一和第二带板1、2的双轴连接装置315。应注意的是,第二杆是有用的但不是必要的;这些可被省略(仅具有单轴连接装置),或使用来自带板1、2的杆等代替以提供改进的双轴连接装置315。具有铰链组件300和加强装置340、350的循环板式传送带10与侧壁320和牵引装配线310一起示于图3视图(A)中的分解图中。图3视图(B)示出了从循环板式传送带10的侧端SE1视图(以横向于传送方向的桁架方向)观察,各自用于循环板式传送带10的以接近装配视图呈现的这些部件。
特别地,如图3的侧视图(B)示意性地示出,铰链组件300还包括第一和第二带板1、2的第一和第二延伸装置301、302,这适用于在万向接头330处沿着直线铰链线3至少部分覆盖和基本上封闭狭缝S。第一延伸装置301形成为一种略圆的轴承杆,第二延伸装置302形成为一种在板的平面上的延长装置。在第二板的平面中,在第二板2的后侧306上,在第二板2上的上板侧的延长装置302.1和下板侧的延长装置302.2提供一个用于接收第一板1的前侧305的凹槽304。
特别地,如在图3的侧视图(C)中示意性地示出的铰链组件300,延伸装置301、302的重叠至少部分地将狭缝S的宽度减少至一定值,该值小于用于避免聚合物颗粒的侵入、特别是用于避免含水聚合物凝胶颗粒和/或吸水性聚合物颗粒的侵入的狭缝宽度的上限。铰链组件的万向接头330本身适用于第一和第二板1、2在铰链线3的区域中的枢轴连接(pivotal couple)。特别地,重叠的第一和第二带板1、2的第一和第二延伸装置301、302的延长可用于形成用于第一和第二板1、2的枢轴连接的万向接头330。
特别地,图3的铰链组件300的无销铰链303的直线铰链线3不包含指向传送方向C的线段,并因此特别是不包含现有技术的任何钢琴型线段503C(如图5所示)。因此,根据本发明的构思,在本发明的实施方案中,在无销铰链303处仅存在直线铰链线3的横向方向,在该实施方案中为垂直方向。
如图5的钢琴型铰链组件500所示,在第一板501和第二板502之间的钢琴型铰链组件500中,钢琴型传送线段503C在铰链线503的横向方向上偏离了钢琴型横向铰链线段503L。因此,如在图5的钢琴型横向铰链线段503L和钢琴型传送线段503C的交叉点附近的间隙G清楚示出,留下了能够使颗粒穿过的铰链开口,从而具有上述缺点。
特别地,根据本发明的构思,对于本发明的直线铰链线3的实施方案,已示出,铰链线3的狭缝呈现为稍微自清洁的铰链。特别地,如图3视图(C)所示,其示出了传送带干燥器100的线的第一端E1——即当循环板式传送带从传送带干燥器100的下部区域向上移动至传送带干燥器100的上部区域——允许在重力下从铰链线3移除聚合物颗粒、特别是移除含水聚合物凝胶颗粒和/或吸水性聚合物颗粒。因此,循环板式传送带10在铰链线3处的可靠弯曲是可行的,且不会导致长期时间规模的干燥过程复杂化。这还减少了干燥线上的维修工作。
进一步如图3的视图(C)所示,在传送带干燥器100的线的第二端E2,即当板式传送带10从传送器100的上部区域向下移动至传送带干燥器的下部区域时,即使当板式传送带10弯曲以使得第一和第二板1、2彼此具有角度时,狭缝S的小的宽度仍小于用于避免聚合物颗粒由此侵入、特别是避免含水聚合物凝胶颗粒和/或吸水性聚合物颗粒由此侵入的狭缝宽度的上限。仍然在此处,延伸装置301、302几乎覆盖了狭缝S的全部宽度。甚至,如板式传送带10的上部区域所示,在弯曲第一和第二板1、2之前,该上部区域形成了相当平的表面,并且在此处,直线铰链线3几乎没有任何狭缝。在循环板式传送带的这种延长的情况下,当将循环板式传送带弯曲以改变方向时,与循环板式传送带的弯曲情况相比,该循环板式传送带的表面是相当平坦的。因此,甚至在板式传送带10的第二端E2处,避免了干燥的聚合物颗粒、特别是吸水性聚合物颗粒进入狭缝S。
图3示出了在视图(D)中,具有第一和第二带板1’、2’的传送带干燥器100’的板式传送带10’的替代实施方案。根据本发明的构思,传送带板1’、2’以多种形式改变。在这种情况下,第二带板2’具有上板侧延伸装置302.1’和下板侧延伸装置302.2’。因此,第二板2’的后侧306’提供用于接收第一板1’的前侧305’的凹槽304’;此处,在视图(D)中,凹槽304’是圆形柱形式,不同于视图(B)中凹槽304的矩形柱形式。此外,此处仅形成具有至少部分覆盖的小狭缝S的直线铰链线3’,使得狭缝宽度至多小于带板1’、2’中的开口的开口宽度。此外,具有凹槽304’和直线铰链线3’的带板1’、2’的替代实施方案以及类似的变型实施方案可用于其他描述的实施方案。
图4分别示出了在前视图(A)和与图5相同视角的侧视图(B)中,于其间具有直线铰链线3的第一和第二带板1和2。在该实施方案中,如视图(A)所示,第一和第二板彼此以一定角度弯曲,以使得第一板的延伸装置301的小部件可见。然而,当将第一和第二板1、2相互弯曲时,仍没有狭缝S向上开向表面;即,即使在弯曲状态下,也不可能透过铰链线3处的铰链观看。各自甚至在狭缝S在弯曲时演变的情况下——也就是说相邻板1、2的后侧305和前侧306之间的间隙——所述狭缝S(如图3C和图4A清楚示出)被延伸装置302的上板侧延伸装置302.1覆盖,以使得仅有狭缝宽度远小于板中的开口400的开口宽度w。在该实施方案中,如图4的视图(A)所示,开口400形成为延长的孔,其延长部分401的长度l>棒状圆端部件402、403。因此,即使当第一板1相对于第二板2的弯曲增加时,狭缝S的宽度也会小于带板1、2中的开口400的宽度w。特别地,在循环板式传送带10的弯曲区域中,狭缝S的狭缝宽度限于这样的值,其远小于干燥的凝胶颗粒的粒径的平均值;特别是,狭缝宽度w的上限可在形成粒径分布的下端的粒径范围内或小于该粒径,即远小于干燥的凝胶颗粒的粒径的平均值。
如图4的视图(A)所示,从与传送方向相反的视角观察的直接前视图中的相同带板1、2可使得直接观察到具有直线铰链合线3和在第一板的前侧的第一延伸装置301的万向接头330,由此降低了万向接头中的狭缝的宽度。然而,即使在传送带干燥器100的末端处于弯曲的状态下,也不能透过铰链线3处的铰链观察。
在传送带干燥器100的第二端E2上,其具有在循环板式传送带10上传送的吸水性聚合物颗粒P,并以干燥的块状物提供颗粒P。块状物下落至如图1的产物破碎机20所示的轧碎机上,在图1的排料阶段100.9中提供的传送带干燥器的隔离架中,所述轧碎机位于循环板式传送带10的下方。
实施例
实施例1比较实施例
后交联的超吸收剂(即吸水性聚合物颗粒)由交联的含水聚合物凝胶——特别是根据上述改进——通过使用在循环板式传送带干燥器中的两块板之间的钢琴型铰链来制备。
已发现,在6个月内,在干燥器的不同位置处以及在干燥器的前端,约30吨的废料从板式传送带上落下并积聚在干燥器带的下方,其中传送带向上转动以接收新的聚合物材料。
实施例2本发明的实施例
后交联的超吸收剂(即吸水性聚合物颗粒)由交联的含水聚合物凝胶——特别是根据上述改进——通过使用在传送带干燥器的循环板式传送带中的两块板之间的本发明的直线型铰链来制备。
已发现,每六个月一些废料(如果有的话)以约2-3吨的相当少的量积聚在不同位置处的带下方。在其中循环板式传送带向上转动的干燥器的前端可能会更多,在多级传送带干燥器的干燥阶段的外部也可能会更多。但如上所述,该积聚的材料不干扰该过程并可在运行操作期间移除。
总之,已发现在本申请中所示出和描述类型的板式传送带10是特别有利的,并且在制备吸水性聚合物颗粒的方法、特别是在干燥用于提供吸水性聚合物颗粒的含水聚合物凝胶的方法中是有用的,其可为一种特别更有效的方法,特别是通过减少废料的量并延长维修周期时间实现。如附图所述,特别是将本发明构思的第一方面与本发明构思的第二方面相结合,所述第一方面即本发明类型的封闭的或部分封闭的、至少密闭的具有直线铰链线的万向接头,所述第二方面在干燥阶段100.i外部,特别是在干燥阶段100.i(i=1……9)的壳体的外部提供板式传送带10在弯曲状态下的第一和/或第二端E1、E2。
Claims (23)
1.一种制备吸水性聚合物颗粒的方法,其包括下述步骤:
-由单体溶液或悬浮液的聚合获得含水聚合物凝胶,
-在传送带干燥器中、特别是在强制通风传送带干燥器中干燥含水聚合物凝胶,其中
-所述传送带干燥器具有循环传送带并且所述含水聚合物凝胶在循环传送带上传送,以及其中
-所述循环传送带形成为循环板式传送带,其包括由铰链组件的铰链线隔开的若干带板,并且每个带板具有用于接收含水聚合物凝胶的表面,
其中
所述铰链组件包括具有呈直线铰链线形式的铰链线的万向接头。
2.权利要求1的方法,其中板沿着循环板式传送带的传送方向相邻,并且直线铰链线横向于传送方向、特别是与传送方向呈直角而从板的第一侧延伸至板的第二相对侧。
3.权利要求1或2的方法,其中当循环板式传送带循环时,在循环板式传送带弯曲时,板的第一和第二带板在第一和第二带板之间的铰链线处借助分配至第一和第二带板的铰链组件而彼此枢转。
4.权利要求1至3之一的方法,其中在循环板式传送带展平时,设置第一和第二带板以形成平面,并且在直线铰链线处形成具有狭缝宽度的铰链狭缝,其中狭缝宽度小于带板中的开口的开口宽度;和/或在第一和第二带板在直线铰链线处彼此枢转时,形成具有狭缝宽度的弯曲狭缝,其中狭缝宽度小于带板中的开口的开口宽度。
5.权利要求1至4之一的方法,其中在循环板式传送带弯曲时,直线铰链线的弯曲狭缝是封闭的或至少部分覆盖的;和/或当循环板式传送带循环时,在循环板式传送带展平时,设置第一和第二带板以形成平面,特别是跨过铰链线的相当平的表面,以及其中在设置第一和第二带板以形成平面时,直线铰链线是封闭的或至少部分覆盖的。
6.前述权利要求之一的方法,其中,万向接头包括重叠的第一和第二带板的第一和第二延伸装置。
7.前述权利要求之一的方法,其中,第一和第二带板在铰链线处特别是直接或间接地彼此枢轴耦合,特别是借助重叠的第一和/或第二带板的第一和第二延伸装置或延长装置进行。
8.前述权利要求之一的方法,其中,万向接头形成为无销万向接头,特别是其中直线铰链线不包含指向传送方向的线段。
9.前述权利要求之一的方法,其中,板具有一个以上的加强筋和/或一个以上的加强桁架,特别是在传送方向上和/或横向、特别是垂直于传送的方向上位于板的下方。
10.前述权利要求之一的方法,其中,循环板式传送带具有与驱动器同步和/或适用于支撑板的牵引装配线。
11.前述权利要求之一的方法,其中,牵引装配线具有若干牵引元件,其中第一和/或第二板被分配至牵引元件的第一牵引元件和/或第二牵引元件。
12.前述权利要求之一的方法,其中,牵引装配线为一连串牵引元件的形式。
13.前述权利要求之一的方法,其中,牵引装配线的多个元件的至少一个牵引元件提供连接单个板的第一和/或第二连接部件。
14.权利要求13的方法,其中,连接板的第一连接部件、特别是第一杆沿着传送方向延伸,和/或连接板的第二连接部件、特别是第二杆横向于传送方向延伸。
15.前述权利要求之一的方法,其中,牵引装配线支撑沿带板的一侧、特别是沿带板的第一侧和第二侧沿着传送方向延伸的移动侧壁。
16.前述权利要求之一的方法,其中,
-传送带干燥器为多级带式干燥器形式的强制通风传送带干燥器,所述多级带式干燥器包括多于单级,特别是包括两级、三级或更多级,其中
-带式干燥器的至少一个干燥阶段为空气向下的阶段,其中干燥空气从循环板式传送带上方的上部区域传递至循环板式传送带下方的下部区域。
17.前述权利要求之一的方法,其中,将循环板式传送带形式的单独的循环板式传送带分配至传送带干燥器的干燥区域、特别是传送带干燥器的一个阶段,并且其中单独的循环板式传送带具有第一返回端和第二返回端,其中第一和/或第二返回端位于干燥区的外部,特别是干燥阶段的外部。
18.权利要求17的方法,其中,第一返回端和/或第二返回端位于干燥区壳体的外部,特别是一个阶段壳体的外部。
19.前述权利要求之一的方法,其中,含水聚合物凝胶由单体溶液或悬浮液的聚合获得,所述单体溶液或悬浮液包含:
-至少一种烯键式不饱和单体,特别是带有酸基团、优选被至少部分中和的烯键式不饱和单体;
-至少一种交联剂;
-至少一种引发剂;
-任选地,一种以上的可与a)中所述单体共聚的烯键式不饱和单体;和
-任选地,一种以上的水溶性聚合物。
20.前述权利要求之一的方法,其中,所述方法还包括下述步骤:
-研磨并分级所得的吸水性聚合物凝胶颗粒、特别是在干燥后获得的吸水性聚合物颗粒;
-任选地进行热表面后交联;
-任选地在储存仓或储存站等的中间容器中处置吸水性聚合物颗粒。
21.在干燥含水聚合物凝胶的方法中、特别是在前述权利要求之一中所述的方法中使用传送带干燥器的方法,其中所述传送带干燥器适用于干燥含水聚合物凝胶,其中
-传送带干燥器具有循环传送带,并且含水聚合物凝胶在循环传送带上传送,以及其中
-循环传送带形成为循环板式传送带,其包括由铰链组件的铰链线隔开的若干带板,并且每个带板具有用于接收含水聚合物凝胶的表面,
其中
所述铰链组件包括具有呈直线铰链线形式的铰链线的万向接头。
22.一种适用于干燥含水聚合物凝胶的方法、特别是前述权利要求之一中所述的方法的传送带干燥器,其中所述传送带干燥器适用于干燥含水聚合物凝胶,其中
-传送带干燥器具有循环传送带,并且含水聚合物凝胶在循环传送带上传送,以及其中
-循环传送带形成为循环板式传送带,其包括由铰链组件的铰链线隔开的若干带板,并且每个带板具有用于接收含水聚合物凝胶的表面,其中
所述铰链组件包括具有呈直线铰链线形式的铰链线的万向接头。
23.权利要求22的传送带干燥器,其中在直线铰链线处设置第一和第二带板,并且形成具有狭缝宽度的铰链狭缝,其中所述狭缝宽度小于带板中的开口的开口宽度。
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