CN106232691A - 应用添加剂的表面交联吸水性聚合物颗粒的后处理 - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
- C08J2300/14—Water soluble or water swellable polymers, e.g. aqueous gels
Abstract
本发明大体上涉及一种用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的工艺，包括工艺步骤：(i)制备单体水溶液，其包括至少一种部分中和的、带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)；和至少一种交联剂(α3)；(ii)可选择地将吸水性聚合物微粒添加至单体水溶液；(iii)向单体水溶液添加聚合引发剂、或者包括两种或更多组分的聚合引发剂体系中的至少一种组分；(iv)可选择地降低单体水溶液的含氧量；(v)将单体水溶液装入聚合反应器中；(vi)使单体水溶液中的单体聚合，由此获得的聚合物凝胶具有的含水量为40‑60wt％；(vii)将聚合物凝胶从聚合物反应器中卸走，并可选择地粉碎聚合物凝胶；(viii)干燥可选择地粉碎的聚合物凝胶；其中获得的已干燥聚合物凝胶的含水量为0.5‑25wt％；(ix)研磨，由此获得吸水性聚合物颗粒；(x)分级已研磨的吸水性聚合物颗粒；(xi)与其它交联剂接触，由此获得表面交联的吸水性聚合物颗粒；(xii)分级表面交联的吸水性聚合物颗粒；(xiii)将已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒与Ag‑沸石颗粒接触，基于已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒，所述Ag‑沸石颗粒的量在100‑5000wtppm的范围内，由此获得后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的工艺；一种可由这种工艺获得的后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒；多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒；一种复合材料，该复合材料包括这种后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒或者多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒；一种用于生产这种复合材料的工艺；一种由这种工艺可获得的复合材料；后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒或多种后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的应用；一种用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的设备；一种用这种设备制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的工艺。
背景技术
超吸收剂，也被称为超吸收聚合物(SAP)，是不溶于水的交联聚合物，其通过膨胀并形成水凝胶，能够吸收大量的水性流体，特别是体液，更特别地是尿或血，并能够在一定压力下保有该流体。由于这些特性，这种聚合物主要用于掺在卫生用品中，比如，例如，婴儿尿布/尿片、失禁用品或卫生巾。
通常地，在交联剂存在的情况下通过带酸根单体的自由基聚合，进行超吸收剂的制备。可通过选择单体组成、交联剂、聚合条件，以及选择聚合后所获水凝胶的加工条件，制备具有不同吸收性能的聚合物(具体参照，例如，Modern Superabsorbent PolymerTechnology，FL Buchholz，GT Graham，Wiley-VCH，1998)。
在交联剂存在的情况下，带酸根的单体可以间歇过程或连续过程进行聚合。在连续聚合和分批聚合中，一般将部分中和的丙烯酸用作单体。例如，在EP0372706A2、EP0574260A1、WO 2003/051415 A1、EP 1 470 905 A1、WO 2007/028751 A1、WO 2007/028746 A1和WO 2007/028747 A1中公开了适合的中和工艺。
聚合后获得的聚合物凝胶，也被称为水凝胶，通常被粉碎、干燥分级，以便获得具有非常精确的粒径分布的颗粒超吸收剂。在进一步的工艺步骤中，通常这些超吸收剂颗粒为表面交联的。将该颗粒与含有表面交联剂的水溶液混合，该水溶液中还可选择性地含有另外的添加剂，对由此获得的混合物进行加热处理，以促进交联反应。由此，超吸收颗粒的吸收特性得到提高。这改进了在卫生用品中使用的超吸收颗粒的性能。
发明内容
技术问题
但是，在这种应用中，超吸收颗粒通常是为了吸收尿液。在现有技术中，通常因为尿液和尿液分解物，已吸收尿液的超吸收颗粒散发恶臭。
技术方案
大体地，本发明的一个目的在于：至少部分地克服在吸水性聚合物颗粒的生产方面的现有技术中出现的缺点。
另一目的在于提供一种用于生产表面交联吸水性聚合物的工艺，其特点为生产较少的微粒。本发明的另一目的在于提供一种用于生产表面交联吸水性聚合物的工艺，其中表面交联的聚合物颗粒表现出更好的气味控制，例如在吸收尿液以后。本发明的另一目的在于提供一种用于生产表面交联吸水性聚合物颗粒的工艺，该工艺的特点为具有更温和的聚合物颗粒处理。本发明另一目的在于提供一种用于生产表面交联吸水性聚合物颗粒的工艺，其中表面交联聚合物颗粒表现出较少的磨损。本发明的另一目的在于提供一种用于生产表面交联吸水性聚合物的工艺，其中表面交联聚合物颗粒在应用期间表现出较少地气味改变。本发明的另一目的在于提供一种用于生产表面交联吸水性聚合物的工艺，其中聚合物颗粒与另一组分的混合，例如与用于气味控制的颗粒的混合，得到改进或提高或这两者。本发明的另一目的在于提供一种用于生产超吸收聚合物颗粒的工艺，其中该工艺表现出至少两个，优选至少三个上述优点的平衡的组合。另一目的在于提供由更便宜工艺生产的超吸收聚合物颗粒。本发明的另一目的在于提供由一种工艺生产的超吸收聚合物颗粒，该工艺具有至少一个，优选至少两个上述优点的平衡的组合，其中该超吸收聚合物颗粒没有出现质量下降。本发明的另一目的在于提供一种复合材料，该复合材料包括由具有至少一个上述优点的工艺生产的超吸收聚合物颗粒，其中该复合材料没有出现质量下降。本发明的另一目的在于提供一种通过具有至少一个上述优点的工艺，生产超吸收聚合物颗粒的设备。
独立权利要求有助于获得至少一个上述目的的方案。从属权利要求提供了本发明的优选实施方式，其也能解决至少一个上述目的。
有益效果
提供吸水性聚合物颗粒，其具有改进的气味控制特性。
附图说明
图1为描绘根据本发明的工艺步骤的流程图；
图2为描绘根据本发明的另一工艺步骤的流程图；
图3为描绘根据本发明的另一工艺步骤的流程图；
图4为根据本发明的颗粒混合设备的图；
图5为描绘根据本发明工艺的工艺步骤(xi)至(xiii)的流程图；
图6为描绘根据本发明的另一工艺的工艺步骤(xi)至(xiii)的流程图；
图7为根据本发明用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的框图；
图8a)为根据本发明的另一混合设备的纵截面图；以及
图8b)为图8a)中另一混合设备的横截面图。
附图标记
100 根据本发明的工艺
101 步骤(i)
102 步骤(ii)
103 步骤(iii)
104 步骤(iv)
105 步骤(v)
106 步骤(vi)
107 步骤(vii)
108 步骤(viii)
109 步骤(ix)
110 步骤(x)
111 步骤(xi)
112 步骤(xii)
113 步骤(xiii)
400 颗粒混合设备
401 第一体积
402 表面交联吸水性聚合物颗粒的第一流
403 另一体积
404 Ag-沸石颗粒的另一流
PSAP 第一气压
PAgZ 另一气压
501 已分级的吸水性聚合物颗粒
502 表面交联的吸水性聚合物颗粒
503 已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒
504 后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒
505 其它交联剂
506 表面交联的吸水性聚合物微粒
507 过大的表面交联的吸水性聚合物颗粒
508 Ag-沸石颗粒
601 分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的第一部分
602 分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的另一部分
700 用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的设备
701 第一容器
702 另一容器
703 第一混合设备
704 聚合反应器
705 粉碎设备
706 带式干燥机
707 研磨设备
708 第一分级设备
709 另一混合设备
710 另一分级设备
711 工艺流程
801 入口
802 混合腔
803 混合腔壁
804 出口
805 已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒的环形层
806 轴向位置
807 旋转轴
808 混合工具
最佳方式
用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的工艺有助于获得至少一个这些目的的方案，该工艺包括工艺步骤：
(i)制备单体水溶液，其包括至少一种部分中和的、带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)；和至少一种交联剂(α3)；
(ii)可选择地将吸水性聚合物微粒添加至单体水溶液；
(iii)向单体水溶液添加聚合引发剂、或者包括两种或更多组分的聚合引发剂体系中的至少一种组分；
(iv)可选择地降低单体水溶液的含氧量；
(v)将单体水溶液装入聚合反应器中；
(vi)在聚合反应器中使单体水溶液中的单体聚合，由此获得的聚合物凝胶具有的含水量基于聚合物凝胶的总重量为40-60wt％，优选为50-60wt％，更优选为53-56wt％；
(vii)将聚合物凝胶从聚合物反应器中卸走，并可选择地粉碎聚合物凝胶；
(viii)干燥可选择地粉碎的聚合物凝胶；其中获得的已干燥聚合物凝胶的含水量基于已干燥聚合物凝胶的总重量为0.5-25wt％，优选为1-10wt％，更优选为3-7wt％；
(ix)研磨已干燥的聚合物凝胶，由此获得吸水性聚合物颗粒；
(x)分级已研磨的吸水性聚合物颗粒；
(xi)将已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒与其它交联剂接触，由此获得表面交联的吸水性聚合物颗粒；
(xii)分级表面交联的吸水性聚合物颗粒；
(xiii)将已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒与Ag-沸石接触，基于已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒，该Ag-沸石的量在质量百万分率为100-5000(wtppm)的范围内，优选为500-4500wtppm，更优选为1000-4500wtppm，更优选为1500-4500wtppm，更优选为2000-4000wtppm，最优选为2500-3500wtppm，由此获得后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒。
在本文中，根据本发明工艺的后续步骤可同时进行或时间上重叠或两者都可。这尤其适用于步骤(i)至步骤(iv)，特别尤其地适用于步骤(iii)和(iv)。
根据本发明的工艺优选为连续工艺，其中连续提供单体水溶液，并连续供应至聚合反应器中。优选地，该聚合反应器为带式聚合反应器。优选地，单体水溶液连续地提供，并连续地供至带式聚合反应器的带状物上。下文描述了优选的带式反应器的特点细节。获得的聚合物凝胶从聚合反应器连续卸出，并在后续工艺步骤中连续地可选择地粉碎、干燥、研磨并分级。但是，这个连续的工艺可被中断，以便，例如
-替换工艺设备的某些部分，如果将传送带用作聚合反应器，该某些部分比如传送带的带状物材料，
-清洁工艺设备的某些部分，特别是为了移除槽或管道中的聚合物沉积物，或者
-当必须制备具有其它吸收特性的吸水性聚合物颗粒时，开始新的工艺。
依照WSP 220.2(“世界战略伙伴(Word Strategic Partners)”欧洲非织造布协会(EDANA)和美国非织造布协会(INDA)的测试方法)，根据本发明的优选吸水性聚合物颗粒产品的颗粒具有的平均颗粒尺寸在10-3,000μm的范围内，优选为20-2,000μm，尤其优选为150-850μm。在本文中，基于吸水性聚合物颗粒的总重量，粒径为300-600μm范围内的吸水性聚合物颗粒的含量尤其优选为至少30wt％(重量百分数)，特别优选为至少40wt％，最优选为至少50wt％。
在根据本发明的工艺的工艺步骤(i)中，制备单体水溶液，该单体水溶液包括至少一种部分中和的、带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)和至少一种交联剂(α3)。
优选的带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)为引用自DE 10223060A1中的优选单体(α1)，由此尤其优选丙烯酸。优选的带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)为丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、α-氯代丙烯酸、α-氰基丙烯酸、β-甲基丙烯酸(巴豆酸)、α-苯基丙酸酸、β-丙烯酰氧基丙酸、山梨酸、α-氯代山梨酸、2’-甲基异巴豆酸、肉桂酸、p-氯代肉桂酸、硬脂酸(β-stearylic acid)、衣康酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、乌头酸、马来酸、富马酸、三羧基乙烯酸酐和马来酸酐，其中优选丙烯酸以及甲基丙烯酸，并且尤其优选丙烯酸。
根据本发明，优选地，基于干重，根据本发明工艺生产的吸水性聚合物包括的带羧酸基团的单体为至少50wt％，优选为至少70wt％，进一步优选为至少90wt％。根据本发明，尤其优选地，根据本发明工艺生产的吸水性聚合物由至少50wt％，优选至少70wt％的丙烯酸形成，该丙烯酸优选地中和至至少20mol％，尤其优选至至少50mol％。基于单体水溶液的总重量，工艺步骤(i)中提供的单体水溶液中至少一种部分中和的、带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)的浓度优选为10-60wt％，优选为30-55wt％，最优选为40-50wt％。
优选地，制备包括至少一种部分中和的、带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)的单体水溶液，该制备包括单体的中和，该单体包括至少一种带羧酸基团的单烯属不饱和单体。优选地，在根据本发明的工艺步骤(i)中，制备单体水溶液还包括：
(i1)提供第一部分丙烯酸，该丙烯酸包括对羟基苯甲醚(MEHQ)或对苯二酚(HQ)或这两者；
(i2)在第一接触步骤中将第一部分丙烯酸与氢氧化钠(NaOH)接触，以便获得的pH值为10或更大，从而得到第一水性丙烯酸钠包含相；其中基于单体水溶液的总重量，单体水溶液的丙烯酸钠含量小于40wt％。
优选地，通过在步骤(i)开始时将氢氧化钠添加至至少部分的单体水溶液中，进行带羧酸基团的单体的中和。优选地，部分的单体水溶液包括作为带羧酸基团单体的丙烯酸，被称为第一部分丙烯酸。在优选的工艺步骤(i1)中，第一部分丙烯酸优选包括对羟基苯甲醚(MEHQ)或对苯二酚(HQ)。第一部分丙烯酸优选与氢氧化钠(NaOH)接触，其中得到的pH值为10或更高，获得第一水性丙烯酸钠包含相。优选地，第一部分丙烯酸包括的氢氧化钠与丙烯酸的比率为0.1∶1至1.5∶1，或优选地比率为0.2∶1至1.3∶1，或优选地比率为0.3∶1至1∶1。氢氧化钠向丙烯酸的优选添加导致至少部分丙烯酸向丙烯酸钠的转化。
优选地，基于第一部分丙烯酸的总重量，第一部分丙烯酸包括的对羟基苯甲醚(MEHQ)或对苯二酚(HQ)含量为0.1-10wt％，或优选地含量为0.3-7wt％，或优选地含量为0.5-5wt％。优选地，第一部分丙烯酸包括对羟基苯甲醚(MEHQ)。
在步骤(i)中，单体水溶液的制备优选包括多个其它步骤：
α.提供第一部分丙烯酸，该丙烯酸包括丙烯酸钠和MEHQ或HQ；
β.提供丙烯酸单体；以及
χ.提供其它单烯属不饱和单体(α2)。
步骤β至χ可以任何顺序进行，并与步骤α任意结合。在一优选实施方式中，只进行步骤α。在另一优选实施方式中，进行步骤α和β。在又一优选实施方式中，进行步骤α和χ。在步骤(i)中该顺序也可变化。在一优选实施方式中，首先提供交联剂(α3)，然后进行步骤α以及可选择地步骤β和/或步骤χ中的一个。在另一优选实施方式中，首先单独进行步骤α或进行步骤α与步骤β或χ的组合，然后添加交联剂(α3)。
相对于单体水溶液的总重量，单体水溶液的丙烯酸盐和丙烯酸的含量小于55wt％，优选小于50wt％，或优选小于45wt％。进一步优选地，单体水溶液的丙烯酸盐和丙烯酸的含量不低于30wt％。
单体水溶液还可包括与单烯属不饱和单体(α1)共聚的单烯属不饱和单体(α2)。优选的单体(α2)为引用自DE 10223060A1中的优选单体(α1)，由此尤其优选丙烯酰胺。
根据本发明的优选的交联剂(α3)为：在一个分子中具有至少两个乙烯属不饱和基团的化合物(I类交联剂)；具有至少两个官能团的化合物(II类交联剂)，该两个官能团能在缩合反应(＝缩合交联剂)、加成反应或开环反应中与单体(α1)或(α2)的官能团反应；具有至少一个乙烯属不饱和基团和至少一个官能团的化合物(III类交联剂)，该至少一个官能团能在缩合反应、加成反应或开环反应中与单体(α1)或(α2)的官能团反应；或多价金属阳离子(IV类交联剂)。因此对于I类交联剂化合物，通过交联剂分子的乙烯属不饱和基团与单烯属不饱和单体(α1)或(α2)的自由基聚合，实现聚合物的交联；而对于II类交联剂化合物和IV类交联剂的多价金属阳离子，分别通过官能团的缩合反应(II类交联剂)，或通过多价金属阳离子与单体(α1)或(α2)的官能团的静电相互作用(IV类交联剂)，实现聚合物的交联。对于III类交联剂化合物，通过乙烯属不饱和基团的自由基聚合，并通过交联剂的官能团和单体(α1)或(α2)的官能团之间的缩合反应，相应地实现聚合物的交联。
优选的交联剂(α3)为引用自DE10223060A1中作为I、II、III和IV类交联剂的交联剂(α3)的所有化合物，由此
-作为I类交联剂的化合物，尤其优选N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基甲基氯化铵、四烯丙基氯化铵以及由每1mol丙烯酸与9mol环氧乙烷制得的烯丙基九甘醇丙烯酸酯，其中更优选N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，以及
-作为IV类交联剂化合物，尤其优选Al2(SO4)3及其水合物。
根据本发明的工艺所生产的优选吸水性聚合物为这种聚合物，该聚合物通过下列交联剂种类的交联剂，或通过下列交联剂种类组合的交联剂进行交联，这些交联剂种类分别为：I、II、III、IV、I II、I III、I IV、I II III、I II IV、I III IV、II III IV、II IV或III IV。
根据本发明的工艺所生产的进一步优选吸水性聚合物为这种聚合物，该聚合物通过DE10223060A1中公开的作为I类交联剂的交联剂中的任一种进行交联，由此N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基甲基氯化铵、四烯丙基甲基氯化铵以及用每1mol丙烯酸与9mol环氧乙烷制得的烯丙基九甘醇丙烯酸酯尤其优选为I类交联剂的交联剂，其中更优选N，N’-亚甲基双丙烯酰胺。
单体水溶液可进一步包括水溶性聚合物(α4)。优选的水溶性聚合物(α4)包括部分或者全部皂化的聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉或淀粉衍生物、聚乙二醇或聚丙烯酸。这些聚合物的分子量并不关键，只要它们是水溶性的。优选的水溶性聚合物(α4)为淀粉或淀粉衍生物或聚乙烯醇。水溶性聚合物(α4)，优选合成的，比如聚乙烯醇，不仅能作为待聚合单体的接枝基体。这些水溶性聚合物也可与聚合物凝胶或已经干燥的吸水性聚合物混合。
此外，该单体水溶液还可包括助剂(α5)，尤其地，这些助剂包括配位剂，比如，例如乙二胺四乙酸(EDTA)。
在单体水溶液中，单体(α1)和(α2)、交联剂(α3)、水溶性聚合物(α4)和助剂(α5)的相对量优选选择为：在对可选择地粉碎的聚合物凝胶进行干燥后，所获吸水性聚合物的结构为
-单体(α1)为20-99.999wt％的程度，优选为55-98.99wt％的程度，尤其优选为70-98.79wt％的程度，
-单体(α2)为0-80wt％的程度，优选为0-44.99wt％的程度，尤其优选为0.1-44.89wt％的程度，
-交联剂(α3)为0-5wt％的程度，优选为0.001-3wt％的程度，尤其优选为0.01-2.5wt％的程度，
-水溶性聚合物(α4)为0-30wt％的程度，优选为0-5wt％的程度，尤其优选为0.1-5wt％的程度，
-助剂(α5)为0-20wt％的程度，优选为0-10wt％的程度，尤其优选为0.1-8wt％的程度，以及
-水(α6)为0.5-25wt％的程度，优选为1-10wt％的程度，尤其优选为3-7wt％的程度，(α1)至(α6)的重量总和为100wt％。
尤其是单体溶液中的单体、交联剂和水溶性聚合物的最佳浓度值可由简单的初步试验或由现有技术确定，特别地由下列申请公布US4,286,082、DE 2706135A1、US4,076,663、DE3503458A1、DE4020780C1、DE4244548A1、DE4333056A1和DE4418818A1所确定。
在工艺步骤(ii)中，可选择地将吸水性聚合物微粒添加至单体水溶液。独立于可选步骤(ii)，可选择在步骤(iii)之后、步骤(iv)之后和步骤(v)之前中的一者或至少二者的组合，将吸水性聚合物微粒添加至单体水溶液。本文中，表面交联的微粒或非表面交联的微粒或两者可选择地添加至单体水溶液中。微粒这个词指表面交联的微粒和非表面交联的微粒。
微粒优选为吸水性聚合物微粒，其组成与上述吸水性聚合物颗粒的组成一致，其中基于吸水性微粒的总重量，优选至少90wt％的吸水性颗粒，优选至少95wt％的吸水性微粒，最优选至少99wt％的吸水性聚合物微粒，具有的粒径小于200μm，优选小于150μm，尤其优选小于100μm。
在根据本发明工艺的优选实施方式中，在工艺步骤(ii)中可选择地添加至单体水溶液的吸水性微粒为在根据本发明工艺的工艺步骤(x)中获得的吸水性聚合物微粒，该吸水性颗粒为这样回收利用的。
可通过本领域技术人员认为适合于这个目的的任何混合设备，将微粒添加至单体水溶液。在本发明的一种优选实施方式中，如果工艺如上所述连续进行，这个步骤尤其有用，在混合设备中将微粒添加至单体水溶液，在该混合设备中第一微粒流和第二单体水溶液流连续导向旋转混合设备，但来自不同的方向。这种混合方案可在所谓的“高速分散混合器”中实现，该“高速分散混合器”在其混合区域包括优选为圆柱形的非旋转定子，在其中心同样优选为圆柱形的转子在旋转。转子壁以及定子壁通常具有凹口，例如狭槽形式的凹口，凭借该凹口，微粒和单体水溶液的混合物可被抽吸通过，并因此受到高剪切力作用
在本文中，第一微粒流和第二单体水溶液流尤其优选形成角度δ，该角度δ在60°-120°范围内，优选在75°-105°范围内，或优选在85°-95°范围内，或优选形成约90°的角度。离开混合器的微粒和单体水溶液的混合流与进入混合器的第一微粒流也优选形成角度ε，该角度ε在60°-120°范围内，优选在75°-105°范围内，或优选在85°-95°范围内，或优选形成约90°的角度。
这种混合设置可例如通过在DE-A-2520788和DE-A-2617612中公开的混合设备来实现。混合设备可用于在本发明的工艺步骤(ii)中将微粒添加至单体水溶液，该混合设备的具体实例可为由德国诗陶芬的公司(Werke GmbH&Co.KG)获得的混合设备，其型号为：MHD 2000/4、MHD2000/05、MHD 2000/10、MHD 2000/20、MHD 2000/30、和MHD 2000/50，其中尤其优选混合设备MHD 2000/20。可使用的其他混合设备由德国巴尔雷希滕-多廷根(Ballrechten-Dottingen)的ystral有限公司提供，例如型号为“Conti TDS”；或由瑞士利陶的Kinematika股份公司提供，商标为
在工艺步骤(ii)中可添加至单体水溶液的微粒量基于单体水溶液的重量优选在0.1-15wt％的范围内，甚至更优选在0.5-10wt％的范围内，最优选在3-8wt％的范围内。
在根据本发明工艺的工艺步骤(iii)中，向单体水溶液添加聚合引发剂、或者包括两种或多种组份的聚合引发剂体系中的至少一种组分。
在聚合条件下形成自由基的所有引发剂可用作用于引发聚合的聚合引发剂，其通常用于制备超吸收剂。其中这些属于热催化剂、氧化还原催化剂以及光引发剂，该光引发剂通过高能辐射发生激活。聚合引发剂可溶解于或分散于单体水溶液中。优选使用水溶性催化剂。
本领域技术人员已知的在升高温度的作用下分解以形成自由基的所有化合物可用作热引发剂。特别优选在低于180℃下，更优选在低于140℃下，半衰期小于10秒，更优选小于5秒的热聚合引发剂。过氧化物、氢过氧化物、过氧化氢、过硫酸盐和偶氮化合物是特别优选的热聚合引发剂。在一些情况下，使用各种热聚合引发剂的混合物是有利的。在这类混合物中，优选为由过氧化氢和过氧二硫酸钠或过氧二硫酸钾组成的那些混合物，其可以以任何所需的数量比使用。合适的有机过氧化物优选为过氧化乙酰丙酮、过氧化丁酮、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化乙酰、过氧化癸酰、过氧二碳酸异丙酯、2-乙基己基过氧二碳酸酯、叔丁基过氧化氢、异丙苯基过氧化氢、过氧化新戊酸叔戊酯的过氧化物、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化新己酸叔丁酯、异丁酸叔丁酯、过-2-乙基己酸叔丁酯、过异壬酸叔丁酯、过氧化马来酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化-3，5，5-三甲基己酸叔丁酯和过氧化新癸酸戊酯。此外，优选以下热聚合引发剂：偶氮化合物，例如偶氮双异丁腈、偶氮双二甲基戊腈、偶氮双脒基丙烷二盐酸盐、2，2′-偶氮双(N，N-二亚甲基)异丁基脒二盐酸盐、2-(氨基甲酰基偶氮)异丁腈和4，4′-偶氮双(4-氰基戊酸)。上述化合物以常规量使用，基于待聚合单体的量，该常规量优选在0.01-5mol％的范围内，更优选在0.1-2mol％的范围内。
氧化还原催化剂包括两种或多种组分，通常为上述过氧化合物中的一种或多种、以及至少一种还原组分，优选抗坏血酸、葡萄糖、山梨糖、甘露糖、铵或碱金属的亚硫酸氢盐、硫酸盐、硫代硫酸盐、连二亚硫酸盐或硫化物、金属盐如铁II离子或银离子或钠离子的羟甲基次硫酸盐。优选地，抗坏血酸或焦亚硫酸钠用作氧化还原催化剂的还原组分。使用1×10-5-1mol％的氧化还原催化剂的还原组分和1×10-5-5mol％的氧化还原催化剂的氧化组分，在各种情况下参考聚合中所用单体的量。代替氧化还原催化剂的氧化组分，或者作为其补充，可优选使用一种或多种水溶性偶氮化合物。
优选地，通过高能辐射的作用引发聚合，通常用所谓的光引发剂作为引发剂。这些可包含例如所谓的α-分离剂、H-提取体系或者以及叠氮化物。这类引发剂的实例为二苯甲酮衍生物比如米希勒氏酮(Michlers ketone)、菲衍生物、氟衍生物、蒽醌衍生物、噻吨酮衍生物、香豆素衍生物、苯偶姻醚及其衍生物、偶氮化合物比如上述自由基生成体、取代的六芳基双咪唑或酰基膦氧化物。叠氮化物的实例为：2-(N，N-二甲基氨基)乙基-4-叠氮基肉桂酸盐、2-(N，N-二甲基氨基)乙基-4-叠氮基萘基酮、2-(N，N-二-甲基氨基)乙基-4-叠氮基苯甲酸盐、5-叠氮基-1-萘基-2’-(N，N-二甲基氨基)乙基砜、N-(4-磺酰基叠氮基苯基)马来酰亚胺、N-乙酰基-4-磺酰基-叠氮基苯胺、4-磺酰基叠氮基苯胺、4-叠氮基苯胺、4-叠氮基苯甲酰甲基溴、对叠氮基苯甲酸、2，6-双(对叠氮苯亚甲基)环己酮和2，6-双(对叠氮苯亚甲基)-4-甲基环己酮。另一组的光引发剂为二烷氧基缩酮，比如2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙酮。使用时，光引发剂通常基于待聚合单体以0.0001-5wt％的量使用。
根据本法发明工艺的另一种实施方式，优选在步骤工艺(iii)中，引发剂包括下列组分：
iiia.过氧二硫酸盐；以及
iiib.包括至少三个氧原子或至少三个氮原子的有机引发剂分子；
其中该引发剂包括摩尔比率在20∶1至50∶1范围内的过氧二硫酸盐和有机引发剂分子。在该实施方式的一方面，引发剂组分iiia的浓度基于待聚合的单体的量优选在0.05至2wt％的范围内。在该实施方式的另一方面，有机引发剂分子优选选自2，2-二甲氧基-1，2-二苯乙酮、2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2，2-偶氮-(氰基戊酸)中的一种或至少两种的组合。在该实施方式的另一方面，优选过氧二硫酸盐的通式为M2S2O8，M选自NH4、Li、Na、Ka或至少其中两种。上述组分尤其适合于本发明工艺的步骤(vi)中聚合的紫外引发。使用这种组合物，在通过根据本发明的工艺所获吸水性聚合物颗粒中，产生残留单体少并且黄变降低。
在本文中，应该注意，添加聚合引发剂的步骤(iii)可在步骤(iv)之前完成、与步骤(iv)同时完成或与步骤(iv)的时间重叠，即当单体水溶液的氧含量减少时。如果使用的聚合引发剂体系包括两种或多种组分，例如，可在工艺步骤(iv)之前添加这种聚合引发剂体系的一种或多种组分，然而对于完成聚合引发剂体系活性必要的剩余组分在工艺步骤(iv)之后添加，也许甚至在工艺步骤(v)后添加。独立于可选择的步骤(iv)，减少单体水溶液的含氧量也可在根据本发明的工艺步骤(iii)之前进行。
在根据本发明工艺的工艺步骤(iv)中，可选择地，降低单体水溶液的氧含量。独立于可选的步骤(iv)，降低单体水溶液的含氧量也可在根据本发明的工艺步骤(ii)之前、期间或之后进行。优选地，在工艺步骤(ii)中添加微粒后，降低单体水溶液的含氧量。
无论何时降低单体水溶液的含氧量，这都可以通过将单体水溶液与惰性气体比如氮气接触而实现。与单体水溶液接触的惰性气体相不含氧气，因此其特点是氧分压非常低。因此氧气从单体水溶液转而进入惰性气体相，直至惰性气体相中的氧分压和在单体水溶液中相等。例如可通过将惰性气体以并流、逆流或中间进入角鼓泡引入单体溶液，完成单体水相与惰性气体相的接触。例如，用喷嘴、静态或动态混合器或鼓泡塔可获得良好的混合。在聚合之前，按重量计，单体溶液的含氧量基于单体溶液优选降至小于1ppm，更优选小于0.5ppm。
在根据本发明工艺的工艺步骤(v)中，将单体水溶液装入聚合反应器中，优选放置于传送带上，尤其优选放置于传送带的上游位置。在工艺步骤(vi)中，单体水溶液中的单体的聚合反应器中聚合，从而生成聚合物凝胶。如果聚合在作为聚合反应器的传送带上进行，在传送带的下游部获得聚合物凝胶薄片。该聚合物凝胶薄片在干燥之前优选进行粉碎，以便获得聚合物凝胶颗粒。
如果聚合在作为聚合反应器的聚合带状物上进行，聚合物凝胶束在传送带的下游部分获得，在干燥前，优选将聚合物凝胶束进行粉碎，以便获得聚合物凝胶颗粒。
本领域技术人员会认为适合于水溶液中单体比如丙烯酸的连续聚合或分批聚合的任何反应器可用作聚合反应器。适合的聚合反应器的例子为捏合反应器。在捏合机中，在单体水溶液的聚合中形成的聚合物凝胶通过例如WO2001/38402所公开的反旋转搅拌轴，连续地被粉碎。在这个例子中，聚合反应器等同于根据本发明的第一粉碎设备。此外，根据本发明的的旋转部件可为旋转搅拌桨。
优选的聚合物反应器的另一实例为传送带。本领域技术人员认为可作为支撑材料使用的任意传送带都可用作本发明工艺的传送带，上述单体水溶液可装至该传送带上并随后聚合形成水凝胶。
传送带通常包括越过支撑元件不断运动的传送带和至少两个导辊，其中至少一个导辊被驱动且一个设置为可调节的。可选择地，提供一种用于释放板的卷绕进料系统，该系统可在传送带上表面的部分中使用。该系统包含反应组分的供应和计量系统、可选择的在供应和计量系统之后在传送带移动方向上排列的照射工具、冷却加热装置、以及用于传送带回程的置于导辊附近的聚合物凝胶束去除系统。根据本发明，为了以最高可能的时空收率完成聚合，在供应和计量系统的区域中开始，在水平支撑元件两侧上的传送带上行附近，具有向上延伸的支撑元件，这些支撑元件的纵轴在上行下方交叉在一点，且其形成它们支撑的传送带的形状使得它变成合适的槽型。因此，根据本发明，传送带在反应组分的供应系统附近由多个槽型支撑元件和轴承元件支撑，该多个槽型支撑元件和轴承元件形成深槽状或盘状构型，用于被引入的反应组分。所需槽型形状由支撑元件的形状和其沿着上行路径长度的布局决定。在引入反应组分的区域中，支撑元件应彼此相对接近，而在随后的区域中，在聚合引发之后，支撑元件可稍微进一步远离地排列。支撑元件的倾斜角和支撑元件的横截面都可改变以使起初深的槽朝向聚合段的末端变平，并再一次使它呈延伸状态。在本发明的另一实施方式中，各支撑元件优选由可围绕它的纵轴旋转的圆柱形或球形辊形成。通过改变辊的横截面以及辊的构型，容易实现所需的槽横截面形状。为确保其从平面过渡至槽型形状时以及在它再一次恢复平面形状时，传送带能形成合适的槽，优选使用在纵向和横向上均为挠性的传送带。
该带状物可由各种材料制成，但是它们优选必须符合以下要求：高拉伸强度和弹性、在重复弯曲应力下的良好的疲劳强度、良好的可变形性和在聚合条件下对各种反应组分的耐化学性。这些要求通常不能由单一材料满足。因此，通常用多层材料作为本发明的带状物。可通过，例如天然和/或合成纤维、玻璃纤维或钢线的纤维插入物的构架，来满足该机械要求。可通过，例如聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、卤代聚烯烃比如聚氯乙烯或聚四氟乙烯、聚酰胺、天然或合成橡胶、聚酯树脂或环氧树脂的覆盖物，实现抗化学性。该优选覆盖材料为硅橡胶。
在根据本发明工艺的工艺步骤(vii)中，将聚合反应器中获得的聚合物凝胶粉碎，由此获得聚合物凝胶颗粒。优选的聚合物凝胶颗粒选自聚合物凝胶束、聚合物凝胶片、聚合物凝胶块中的一种或至少两种的组合。根据本发明可选择的粉碎设备优选包括至少两个粉碎步骤。本文中，第一粉碎步骤在第一粉碎设备中进行，另一粉碎步骤在另一粉碎设备中进行。第一粉碎设备可为聚合反应器或聚合反应器的部分、或单独的设备或这两者。因此，可在将聚合物凝胶从聚合反应器中卸走之前、期间或之后，进行第一粉碎步骤。优选的为第一粉碎设备的聚合反应器为捏合反应器。如果在聚合反应器中进行第一粉碎步骤，获得的聚合物颗粒优选在从聚合反应器中卸走后进行进一步粉碎。如果聚合反应器为传送带，第一粉碎步骤优选在为聚合物凝胶薄片的聚合物凝胶从传送带卸走后，在第一粉碎设备中进行，其中该第一粉碎设备为单独的设备。优选地，该聚合物凝胶薄片作为具有软质半固体稠度的连续薄片从传送带卸走，然后传递以进行进一步加工，比如粉碎。
聚合物凝胶或聚合物凝胶束的粉碎优选在至少两个，更优选至少三个步骤中进行：
-在第一步骤中，使用切割单元，优选为刀片，例如WO-A-96/36464所公开的刀片，将聚合物凝胶切成扁平凝胶条，该扁平凝胶条的长度优选在5-500mm的范围内，优选为10-300mm，特别优选为100-200mm，其高度在1-30mm的范围内，优选为5-25mm，特别优选为10-20mm，并且宽度在1-500mm的范围内，优选为5-250mm，特别优选为10-200mm；
-在第二步骤中，使用撕碎单元，优选破碎机，将凝胶条撕碎成凝胶片，优选地，该凝胶片的长度在3-100mm的范围内，优选为5-50mm，高度在1-25mm的范围内，优选为3-20mm，宽度在1-100mm的范围内，优选为3-20mm；
-在第三步骤中，使用“wolf”(研磨)单元，优选为粉碎机，优选具有螺杆和孔板，由此螺杆朝着孔板传送以便将凝胶片研磨和压碎成聚合物凝胶颗粒，该聚合物凝胶颗粒优选小于凝胶片。
由此实现最佳表面-体积比，这对工艺步骤(viii)中的干燥行为具有有利影响。这样粉碎的凝胶特别适于带式干燥。因为位于颗粒核之间的空气通道，该三步骤粉碎具有更好的“透气性”。
另一优选的聚合物凝胶的粉碎在至少两个步骤中进行：
-在第一粉碎步骤中，聚合物凝胶被第一粉碎设备的多个旋转盘优选旋转齿轮压碎，。由此获得多个聚合物凝胶束；
-在第二步骤中，优选另一粉碎步骤中，使用“wolf”(研磨)单元，优选为粉碎机，优选具有螺杆和孔板，由此螺杆朝着孔板传送以便将聚合物凝胶束研磨和压碎成聚合物凝胶颗粒，该聚合物凝胶颗粒优选小于凝胶束。
在根据本发明工艺的工艺步骤(viii)中干燥聚合物凝胶。在步骤(viii)的干燥期间，基于在0.5-5t范围内聚合物凝胶部分，优选在0.8-4.5t的范围内，最优选在1-4t的范围内，以120-240千克/分钟，优选为130-230千克/分钟，更优选为140-220千克/分钟，更优选为150-210千克/分钟，最优选为160-200千克/分钟，将水从聚合物凝胶去除。优选地，在1-60分钟，优选在2-50分钟，更优选在3-40分钟的期间内，实现水量从基于聚合物凝胶的总重量为40-60wt％，减少至基于干燥聚合物凝胶的总重量为3-7wt％。
可在本领域技术人员认为适合于干燥聚合物凝胶或上述聚合物颗粒的任何干燥机或烘箱中，实现聚合物凝胶的干燥。旋转管式炉、流化床干燥器、热板式干燥机、桨式干燥机和红外线干燥器被提出进行举例。
特别优选地为带式干燥机。带式干燥机为干燥对流系统，用于特别温和地处理空气可通过的产品。将待干燥的产品放在让气体通过的环形传送带上，并经受热气流，优选空气热气流。优选对干燥气体进行再循环以便它可在重复通过产品层的过程中变得非常高度饱和。一部分的干燥气体，单程气体量优选不小于10％，更优选不小于15％，最优选不小于20％，且优选至多50％，更优选至多40％，最优选至多30％，作为高度饱和的蒸气离开干燥机并带走从产品中蒸发的水量。热气流的温度优选为不低于50℃，更优选不低于100℃，最优选不低于150℃且优选最高为250℃，更优选最高为220℃，最优选最高为200℃。
干燥机的尺寸和设计取决于待加工的产品、生产能力和干燥任务。带式干燥机可具体表现为单带、多带、多级或多层系统。本发明优选使用具有至少一个带状物的带式干燥机来实施。非常特别优选单带干燥机。为确保带式干燥机操作的最佳性能，吸水性聚合物的干燥特性根据所选择的工艺参数分别确定。带的孔径和网目尺寸与产品相适合。类似地，某些表面强化，例如电抛光或特氟隆喷涂是可行的。
待干燥的聚合物凝胶优选通过旋转带施加于带式干燥机的带上。进料高度，即旋转带与带式干燥机的带之间的垂直距离，优选不小于10cm，更优选不小于20cm，最优选不小于30cm，且优选为至多为200cm，更优选地为至多为120cm，最优选地为至多为40cm。带式干燥机上待干燥聚合物凝胶的厚度优选不小于2cm，更优选不小于5cm，最优选不小于8cm，且优选不大于20cm，更优选不大于15cm，最优选不大于12cm。带式干燥机的带速优选不小于0.005m/s，更优选不小于0.01m/s，最优选不小于0.015m/s，且优选至多为0.05m/s，更优选至多为0.03m/s，最优选至多为0.025m/s。
在一优选实施方式中，带式干燥机包括移动带状物，该移动带状物沿纵向外壳长度方向移动。优选地，该移动带状物至少部分地包含在纵向外壳中。优选地，该移动带状物的纵向延伸为移动带状物宽度的2-100倍，优选为3-80倍，最优选为5-50倍。该带状物的宽度优选在10-500cm的范围内，优选在50-300cm的范围内，更优选在80-250cm的范围内。该带状物的长度优选在20cm-100m的范围内，更优选在50cm-50m的范围内，最优选在1-40m的范围内。优选地，该移动带状物包括具有多个孔口的表面。在带式干燥机的移动带状物上的孔口可具有本领域技术人员视为合适的任意尺寸和/或形状。优选地，该孔口的形状选自圆形、椭圆形、三角形、四边形、多边形中的一种或至少两种的组合。优选地，每个孔口的尺寸在0.01-50cm2的范围内，或优选在0.1-20cm2的范围内，或优选在0.3-15cm2的范围内，或优选在0.5-10cm2的范围内。优选地，该孔口以常规方式面向彼此。优选地，在移动带状物上孔口数量在1-100个/m2的范围内，更优选在2-50个/m2的范围内，最优选在5-10个/m2的范围内。优选地，将喷嘴整合至该孔口，并能够通过孔口吹出热气。此外/或者，对于通过孔口气体的通风，可从带状物上方吹出气体。这优选通过位于纵向外壳上或移动带状物或这两者上方的通风系统实现。在一优选实施方式中，该纵向外壳包括的移动带状物为移动带状物的纵向延伸的至少50％，或优选至少70％，或优选至少90％。优选地，该移动带状物被纵向外壳围绕，至少覆盖其总长度和宽度，优选具有一个入口和一个出口。本文中，该纵向延伸为移动带状物在带状物的纵向上延伸的长度。因此，如果移动带状物为传送带，该纵向延伸为传送带的上行长度。
在另一优选实施方式中，带式干燥机满足至少一个，优选所有的下列条件：
A)移动传送带的速度在0.2-2m/分钟的范围内，或优选在0.3-1.5m/分钟的范围内；
B)移动带状物的纵向延伸与宽度的比率在5∶1至20∶1的范围内，或优选在7∶1至18∶1的范围内，或优选在10∶1至15∶1的范围内；
C)在纵向外壳内流动的热气，从移动带状物的上方或下方或同时从上方以及下方接触表面；
D)移动带状物具有的移动聚合物凝胶的能力在0.1-10t/小时的范围内，或优选在0.5-9t/小时的范围内，或优选在1-8t/小时的范围内。
在根据本发明工艺的工艺步骤(ix)中，将已干燥的聚合物凝胶进行研磨，由此获得微粒的吸水性聚合物颗粒。在本发明的一实施方式中，在工艺步骤(ix)中的吸水性聚合物颗粒的特点为温度在15-50℃的范围内，优选为20-45℃，更优选为25-40℃。
对于研磨已干燥的聚合物凝胶，可使用本领域技术人员认为适合于研磨上述已干燥的聚合物凝胶和/或聚合物凝胶颗粒的任何设备。作为适合的研磨设备的例子，可提及单段式或多段式辊磨机，优选两段式或三段式辊磨机、针磨机、锤磨机或者振动磨机。
在根据本发明工艺的工艺步骤(x)中，将已研磨的吸水性聚合物颗粒进行分级，优选使用合适的筛。在本文中，特别优选在吸水性聚合物颗粒分级以后，粒径小于150μm的聚合物颗粒的含量少于10wt％，优选少于8wt％，特别优选少于6wt％，粒径大于850μm的聚合物颗粒的含量也少于10wt％，优选少于8wt％，特别优选少于6wt％。还优选地，在对吸水性聚合物颗粒进行分级以后，至少30wt％，更优选至少40wt％，最优选至少50wt％的吸水性聚合物颗粒的粒径在300-600μm的范围内。
在根据本发明工艺的优选实施方式中，Si氧化物添加至已分级的吸水性聚合物颗粒中。优选的Si氧化物为SiO2。优选地，添加Si氧化物以减少哦吸水性聚合物颗粒的结块。在本发明的一实施方式的工艺步骤中，在添加Si氧化物期间，吸水性聚合物颗粒的温度在70-120℃的范围内，优选为75-115℃，更优选为80-110℃，更优选为80-105℃，最优选为80-100℃。在本发明的实施方式中，Si氧化物在Si混合设备中与吸水性聚合物颗粒混合。在本发明的一实施方式中，Si混合设备为盘式混合器。优选的盘式混合器包括至少5个，优选至少6个，更优选至少7个，更优选至少8个，更优选至少9个，更优选至少10个，更优选至少15个，最优选至少20个旋转盘。在本发明的一实施方式中，基于已分级的吸水性聚合物颗粒的重量，添加至已分级的吸水性聚合物颗粒的Si氧化物的量在0.1-1wt％的范围内，优选为0.2-0.8wt％，更优选为0.3-0.5wt％。在本发明的一实施方式中，添加至已分级的吸水性聚合物颗粒的Si氧化物包括多个颗粒，其中该颗粒的特点为：
a)比表面积为100-300m2/g，优选为150-250m2/g，更优选为160-240m2/g，更优选为170-220m2/g，更优选为180-200m2/g，最优选为185-195m2/g，或者
b)粒径分布具有的D50在50-200μm的范围内，优选为60-190μm，更优选为80-170μm，更优选为100-150μm，最优选为115-125μm，或者
c)以上两种。
在根据本发明的工艺步骤(xi)中，已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒与其它交联剂接触，优选混合，由此获得表面交联的吸水性聚合物颗粒。优选地，其它交联剂包含于交联组合物中，该交联组合物还包括其它组分。尤其优选地，已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒在接触之后、接触同时或这两个时候进行加热，优选用于促进表面交联反应。
优选的其它交联剂为表面交联剂。优选的其它交联剂在US2011/0204288A1中公开，其在下面并入本文中。优选的其它交联剂为这样的化合物，其包括能与聚合物颗粒的至少两种羧酸基团形成共价键的基团。适合的化合物为，例如，在EP0083022A2、EP0543303A1、和EP0937736A2中公开的多官能胺、多官能酰胺氨、多官能环氧化物；在DE3314019A1、DE3523617A1和EP0450922A2中公开的双官能或多官能醇；或在DE10204938A1和美国专利号6,239,230中公开的β-羟烷基氨。还公开了适合的其它交联剂为DE4020780C1中的环状碳酸酯、DE10807502A1中的2-恶唑烷酮及其衍生物，比如2-羟基乙烷-2-恶唑烷酮、DE19807992C1中的双-2-恶唑烷酮和聚-2-恶唑烷酮、DE19854573A1中的2-含氧四氢-1，3-嗪及其衍生物、DE19854574A1中的N-酰基-2-恶唑烷酮、DE10204937A1中的环脲、DE10334584A1中的二环氨基缩醛、EP1199327A2中的氧杂环丁烷和环脲和WO2003/031482中的吗啉-2，3-二酮及其衍生物。优选的其它交联剂为碳酸亚乙酯、乙二醇缩水甘油醚、聚酰胺和表氯醇的反应产物和丙二醇和1，4-丁二醇的混合物。非常尤其优选地，其它交联剂为2-羟乙基-2-恶唑烷酮、2-恶唑烷酮和1，3-丙二醇。此外，还可使用其它交联剂，其包括如DE3713601A1所公开的另外的可聚合乙烯属不饱和基团。
各个情况中，基于已分级的吸水性聚合物颗粒，添加的其它交联剂的量优选为0.001-2wt％，更优选地为0.02-1wt％，最优选为0.05-0.2wt％。
在本发明的优选实施方式中，在聚合物颗粒与交联组合物接触之前、期间或之后，除了交联组合物，将多价阳离子施加于已分级的吸水性聚合物颗粒的表面。在根据本发明工艺中可使用的多价阳离子，例如，为二价阳离子，比如锌、镁、钙、铁和锶的阳离子；三价阳离子，比如铝、铁、铬、稀土元素和锰的阳离子；四价阳离子，比如钛和锆的阳离子。可能的平衡离子为氯离子、溴离子、硫酸根离子、硫酸氢根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子、硝酸根离子、磷酸根离子、磷酸氢根离子、磷酸二氢根离子和羧酸根离子，比如醋酸根离子、柠檬酸根离子和乳酸根离子。优选硫酸铝和乳酸盐。除去金属盐，还可使用多胺作为多价阳离子。在各个情况中，基于已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒，多价阳离子使用的量例如为0.001-1.5wt％，优选为0.005-1wt％，更优选为0.02-0.8wt％。与其它交联剂的接触通常以这种方式进行：包含其它交联剂的交联组合物以溶液喷至已分级的吸水性聚合物颗粒上。
其它交联剂的添加优选在另一混合设备中进行。优选的另一混合设备包括移动混合工具，比如螺旋混合器、盘式混合器和桨式混合器。本文中，优选的混合器为卧式混合器或立式混合器或这两者。尤其优选为卧式混合器。如果混合器的混合工具围绕水平轴旋转，该混合器为卧式的。如果混合器的混合工具围绕纵轴旋转，该混合器为立式的。适合的混合器例如，为卧式的混合器(德国帕德伯恩的Mascheninenbau股份有限公司)、Vrieco-Nauta连续混合器(荷兰Doetinchem hosokawa micron BY)、Processall Mixmill混合器(美国辛辛那提的Processall股份有限公司)、Schugi(荷兰Doetinchem Hosokawa micron BY)，尤其优选德国帕德伯恩的Mascheninenbau股份有限公司的环层混合器(ringlayer mixer)但是，也可通过在流化床上喷洒交联组合物来进行接触。交联组合物通常以水溶液形式使用。交联组合物渗入聚合物颗粒的渗透深度可通过非水溶剂的含量和溶剂的总量来调节。如果仅有水用作溶剂，优选添加表面活性剂。这提高了润湿性能并减小了形成鼓块的倾向。但是，优选使用混合溶剂，例如异丙醇/水、1，3-丙二醇/水和丙二醇/水，其中根据质量的混合比率范围优选为20∶80至40∶60。聚合物颗粒在混合器中的停留时间优选为10-120分钟，更优选为10-90分钟，最优选为30-60分钟。混合器的填充水平优选为30-80％，更优选为40-75％，最优选为50-70％。该混合器的填充水平可通过溢流堰的高度来调节。
优选地，在将已分级的吸水性聚合物颗粒与其它交联剂接触后，或在加热已分级的吸水性聚合物颗粒后，或这两种情况，对已分级的吸水性聚合物颗粒进行干燥，由此获得表面交联的吸水性聚合物颗粒。优选地，可在干燥之前已经开始的交联反应在干燥期间完成。
在本发明的一实施方式中，与交联组合物或其它交联剂或这两者的接触、以及优选地还有已分级吸水性聚合物颗粒的加热在另一混合设备中进行。尤其优选的另一混合设备为德国帕德伯恩的Mascheninenbau股份有限公司的高性能环层CM350。在本发明的一实施方式中，该接触为通过至少一部分已分级吸水性聚合物与旋转部件的多点接触的混合，其中该混合进行的持续时间在0.1-60秒的范围内，优选为0.1-55秒，更优选为0.1-40秒，更优选为0.1-30秒，更优选为0.1-20秒，最优选为0.1-10秒。在本文中，在混合持续时间的期间，已分级的吸水性聚合物颗粒与旋转部件的接触优选进行多次接触。
在本发明的一实施方式中，Si混合设备的混合轴在混合期间以第一最大速度旋转，并且另一混合设备的混合轴在混合期间以第二最大速度旋转，其中该第二最大速度更大，优选比第一最大速度大至少10rpm，更优选至少20rpm，更优选至少30rpm，更优选至少40rpm，更优选至少50rpm，更优选至少100rpm，更优选至少120rpm，更优选至少140rpm，更优选至少160rpm，更优选至少180rpm，更优选至少200rpm，更优选至少220rpm，更优选至少240rpm，更优选至少260rpm，更优选至少280rpm，更优选至少300rpm，更优选至少320rpm，更优选至少340rpm，更优选至少360rpm，更优选至少380rpm，更优选至少400rpm，更优选至少420rpm，更优选至少400rpm，更优选至少460rpm，更优选至少480rpm，更优选至少500rpm，更优选至少520rpm，更优选至少540rpm，更优选至少560rpm，更优选至少580rpm，更优选至少600rpm，更优选至少620rpm，更优选至少640rpm，更优选至少660rpm，更优选至少680rpm，更优选至少700rpm，更优选至少720rpm，更优选至少740rpm，更优选至少760rpm，更优选至少780rpm，更优选至少800rpm，更优选至少820rpm，更优选至少840rpm，更优选至少860rpm，更优选至少880rpm，更优选至少900rpm，更优选至少920rpm，更优选至少940rpm，更优选至少960rpm，更优选至少980rpm，最优选至少1000rpm。
在本发明的一实施方式中，另一混合设备包括旋转轴和多个混合工具，其中该混合工具连接至旋转轴，其中在混合期间，该旋转轴旋转的速度在500-1200rpm范围内，优选为550-1200rpm，更优选为600-1200rpm，更优选为650-1200rpm，更优选为700-1200rpm，更优选为750-1150，更优选为800-1100rpm，更优选为850-1050rpm，最优选为900-1000rpm。
在本发明的一实施方式中，另一混合设备包括多个混合工具，其中该混合工具为棒、桨或这两者。优选的多个混合工具包括棒和桨。在本发明的一实施方式中，另一混合设备包括至少一部分已分级的吸水性聚合物颗粒环层。优选的环层由离心力、或混合腔壁或优选两者而成型。
在本发明的一实施方式中，优选的已分级的吸水性聚合物的干燥在干燥设备中进行，其中该干燥设备包括至少两个旋转轴。优选的旋转轴为水平的。优选地，至少两个旋转轴为水平的。在本发明的一实施方式中，已分级的吸水性聚合物颗粒的干燥在干燥设备中进行，其中该干燥设备为桨式混合器或桨式干燥机或这两者。尤其优选的桨式干燥机和桨式混合器为澳大利亚格拉茨安德里茨股份公司的安德里茨高德(Audritz Gouda)桨式干燥机，优选为GPWD12W120型。
在本发明的一实施方式中，交联组合物还包括还原剂或聚二醇或这两者。优选的聚二醇为聚乙二醇。优选的聚乙二醇的分子量在50-1000的范围内，优选为150-750，更优选为200-500，最优选为350-450。在本发明的实施方式中，还原剂是化学式为MxSO3的化合物，其中x为1或2，其中对于x＝2，M为Li或Na或这两者，其中对于x＝1，M为Mg或Ca或这两者。
优选地，在根据本发明工艺的工艺步骤(xii)之前，冷却该表面交联的聚合物颗粒。该冷却可在本领域技术人员视为适合于冷却表面交联吸水性聚合物颗粒的任意冷却设备中进行。优选地，该冷却设备选择用于有效地冷却表面交联的吸水性聚合物颗粒，以便使对表面交联的表面的损害例如磨损最小化。
在本发明的一实施方式中，优选在流化床中，将螯合剂添加至表面交联的吸水性聚合物颗粒。优选的螯合剂为乙二胺四乙酸(EDTA)。优选地，该螯合剂作为吸水性溶液的部分添加。优选地，该螯合剂在表面交联的吸水性聚合物颗粒的冷却期间进行添加。在本发明的一实施方式中，按重量计，基于表面交联的吸水性聚合物颗粒的重量，该螯合剂添加的量在500-3000ppm的范围内，优选为1000-2000ppm。在本发明的实施方式中，一分子的螯合剂包括至少两个，优选至少四个活性端。在本发明的一实施方式中，该螯合剂为盐类。优选的盐类为碱金属盐。在本发明的实施方式中，表面交联的吸水性聚合物颗粒的冷却在冷却设备中进行；其中该冷却设备包括表面交联的吸水性聚合物颗粒的流化床。优选地，在冷却期间，进气流进入冷却设备，并且出气流离开冷却设备，其中该进气流包括的硅氧化物少于出气流。优选的出气流直接向上。另一优选的出气流为空气流。优选地，基于表面交联的吸水性聚合物颗粒在冷却前的硅氧化物含量重量，该出气流包括硅氧化物的量在10-30wt％的范围内，优选为15-25wt％。优选地，包括在出气流中的硅氧化物包含颗粒，其中至少50wt％，优选至少60wt％，更优选至少70wt％的颗粒具有的粒径小于1μm，优选小于0.9μm，更优选小于0.8μm，更优选小于0.7μm。在本发明的一实施方式中，表面交联的吸水性聚合物颗粒在冷却期间与水接触。优选的接触是将水喷在流化床上，或内部或这两种情况。优选地，该表面交联的吸水性聚合物颗粒与水接触以再湿润。用于再湿润的接触优选在30-80℃，更优选在35-70℃，更优选在40-60℃进行。在过低的温度下，表面交联的吸水性聚合物颗粒要形成团块，在更高的温度下，水已经蒸发至明显的程度。基于表面交联的吸水性聚合物颗粒，用于再湿润的水的量优选为1-10wt％，更优选为2-8wt％，最优选为3-5wt％。再湿润更好地增加聚合物颗粒的机械稳定性，并降低起静电的趋势。
为了进一步改进性能，可对表面交联的吸水性聚合物颗粒进行涂层。用于提高膨胀率和渗透性(生理盐水导流性(SFC))的适合涂层例如为无机惰性物质、比如非水溶性金属盐、有机聚合物、阳离子聚合物、二价金属阳离子或多价阳离子。用于粘结灰尘的适合涂层例如为多元醇。用于阻碍聚合物颗粒的不期望粘结倾向的适合涂层例如为煅制氧化硅，比如和表面活性剂，比如由根据本发明工艺生产的表面交联的吸水性聚合物颗粒的水分含量优选为0-15wt％，更优选为0.2-10wt％，最优选为0.5-8wt％。
在根据本发明工艺的工艺步骤(xii)中，对表面交联的吸水性聚合物颗粒进行分级，优选用合适的筛，比如例如选自滚筒筛、振动筛和倾斜筛中的一种或至少两种的组合。
在根据本发明工艺的工艺步骤(xiii)中，已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒与Ag-沸石颗粒接触，优选混合，基于已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒的总重量，该Ag-沸石的量在100-5000wtppm的范围内，由此获得后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒。
该Ag-沸石颗粒可为，本领域技术人员会选择在本发明表面交联的吸水性聚合物颗粒的应用中，比如女性护理、婴儿护理或成人护理产品的应用中，用于气味控制的含Ag的任意沸石颗粒。优选地，添加其他的沸石。根据国际矿物学协会的定义(D.S.Coombs等，加拿大矿物学家，35，1979，1571-1606)，沸石为选自硅酸铝的晶体物质，其具有通用结构：Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]*H2O，其中x、y和n可为1-1000的任意自然数。
Mx可为任意金属。优选地，Mx选自Na、K、Li、Sr、Mg、Cu、Zn、Fe、Ag、Au、Pt、Pd中的一种或至少两种的组合。优选地，该金属M为Ag、Zn、Na或至少两个的组合。Si/Al的比率＝y/x优选大于1。优选地，Si/Al的比率在1-300的范围内，或优选在1-250的范围内，或优选在1-100的范围内。
根据国际矿物学协会的沸石种类列表(D.S.Coombs等，加拿大矿物学家，35，1979，1571-1606)，优选的沸石颗粒选自发光沸石、方沸石、锶沸石、菱沸石、斜发沸石、darciadite、毛沸石、八面沸石、镁碱沸石、钠菱沸石、片沸石、插晶菱沸石、钠沸石、方碱沸石、钙十字沸石、辉沸石或至少两种的组合。
优选的Ag-沸石具有结构(Ag，Zn，Na)12[(AlO2)(SiO2)]12*H2O。
Ag-沸石的粒径在1.5-4μm的范围内，或优选在1.8-3.8μm的范围内，或优选在2-3.5μm的范围内。沸石，特别是Ag-沸石优选具有在0.35-0.44g/m3的范围内，优选在0.36-0.43g/m3的范围内，优选在0.37-0.42g/m3的范围内的体积密度。
在本工艺的实施方式中，在工艺步骤(xiii)中，利用颗粒混合设备进行接触，其中该颗粒混合设备包括：
a)第一体积，包括：
i)至少一部分的已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的第一流，以及
ii)第一气压(PSAP)；以及
b)另一体积，包括：
i)Ag-沸石颗粒的另一流，以及
ii)另一气压(PAgZ)；
其中该另一体积流体传导地连接至第一体积；
其中该第一气压(PSAP)小于另一气压(PAgZ)。优选的第一体积为传输线。优选的另一体积为传输线。优选的传输线为管线或管或这两者。优选地，第一流至少部分地围绕另一流。尤其优选地，该另一流流向第一流。优选地，已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的第一流和Ag-沸石颗粒在颗粒混合设备中混合。优选地，该颗粒混合设备不包括混合工具，优选不包括旋转混合工具。优选地，该另一流由第一气压和另一气压之间的差值驱动。优选地，由于伯努利效应，第一气压小于另一气压。优选地，该颗粒混合设备利用伯努利效应来混合至少一部分的已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的第一流和Ag-沸石颗粒的另一流。
在工艺的一优选实施方式中，基于后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒，后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒包括的Ag-沸石颗粒的量在0.01-0.5wt％的范围内，优选在0.05-0.45wt％的范围内，更优选是在0.1-0.4wt％的范围内。
在工艺的一优选实施方式中，基于Ag-沸石颗粒的总重量，Ag-沸石颗粒的Ag含量在0.1-5wt％的范围内，优选在0.15-4.5wt％的范围内，更优选在0.2-4wt％的范围内。
在工艺的一优选实施方式中，该Ag-沸石颗粒满足至少一个，优选两个，更优选所有的下列标准：
a)平均粒径在1-8μm的范围内，优选在1.5-7.5μm的范围内，更优选在2-7μm的范围内；
b)最大粒径小于10μm，优选小于9μm，更优选8μm；
c)体积密度在0.1-0.8g/cm3的范围内，优选在0.15-0.75g/cm3的范围内，更优选在0.2-0.7g/cm3的范围内。
优选的平均粒径为加权平均粒径。Ag-沸石颗粒满足的上述标准的组合为a)b)、a)c)、b)c)、a)b)c)。
在工艺的一优选实施方式中，Ag-沸石颗粒还包括Zn、Na或这两者。
在工艺的一优选实施方式中，基于Ag-沸石颗粒的总重量，Ag-沸石颗粒包括的Zn的量在0.05-3wt％的范围内，优选在0.1-2.8wt％的范围内，更优选在0.15-2.7wt％的范围内。
在工艺的一优选实施方式中，基于Ag-沸石颗粒的总重量，Ag-沸石颗粒包括的Na的量在0.05-10wt％的范围内，优选在0.1-8wt％的范围内，更优选在0.2-7wt％的范围内。
在工艺的一优选实施方式中，工艺步骤(xi)还包括将已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒加热至温度范围为100-200℃，优选为105-190℃，更优选为110-180℃，更优选为120-170℃，最优选为130-160℃。
在工艺的一优选实施方式中，在工艺步骤(xiii)中，该接触还包括：
a)生成已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的第一部分，基于已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的第一部分的总重量，其包括的Ag-沸石颗粒的量在1-20wt％的范围内，优选在1.5-15wt％的范围内，更优选在2-10wt％的范围内；
b)产生已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的另一部分，其包括的Ag-沸石颗粒的量少于在第一部分中Ag-沸石颗粒的量；以及
c)混合已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的第一部分与已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的另一部分，由此获得后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒；
其中已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的第一部分的重量小于已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的另一部分的重量。尤其优选地，包含Ag-沸石颗粒的已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的第一部分在颗粒混合设备中生成。优选地，基于已分级的表面交联吸水性聚合物的另一部分的总重量，已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的另一部分包含的Ag-沸石颗粒的量少于0.5wt％，优选少于0.1wt％，更优选少于0.005wt％。优选地，已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的第一部分与已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的另一部分的混合在颗粒混合设备中进行。
在工艺的一优选实施方式中，步骤(vi)中的聚合在发泡剂存在的情况下进行。该发泡剂可在选自步骤(i)、步骤(ii)、步骤(iiii)、步骤(iv)、步骤(v)、步骤(vi)中的一个或至少两个的组合中，添加至单体水溶液。优选地，该发泡剂在步骤(i)中添加至单体溶液。发泡剂应该在步骤(vi)的聚合开始之前或紧接其后立即加入。特别优选地，在加入引发剂或引发剂体系的组分之后或同时，向单体溶液添加发泡剂。优选地，按重量计，基于单体溶液的总重量，添加至单体溶液的发泡剂量为500-4000ppm，优选为1000-3500ppm，更优选为1500-3200ppm，最优选为2000-3000ppm。
发泡剂为一种物质，其能够通过单体聚合期间的发泡过程产生多孔结构、孔或这两者。发泡过程优选为吸热的。优选的吸热发泡过程通过来自放热的聚合反应、交联反应或两种反应的热量而开始。优选的发泡剂为物理发泡剂、化学发泡剂或这两者。优选的物理发泡剂选自氯氟烃、氢氯氟烃、烃类和CO2中的一种或至少两种的组合。优选的CO2为液体CO2。优选的烃类选自戊烷、异戊烷和环戊烷中的一种或至少两种的组合。优选的化学发泡剂选自碳酸盐发泡剂、亚硝酸盐、过氧化物、纯碱、草酸衍生物、芳香族偶氮化合物、肼、叠氮化物、N，N’-二亚硝基酰氨以及有机发泡剂中的一种或至少两种的组合。
非常特别优选的发泡剂为碳酸盐发泡剂。在US5,118,719A中公开了可根据本发明使用碳酸盐发泡剂，其通过引用并入本文。优选的碳酸盐发泡剂为含碳酸盐的盐、含碳酸氢盐的盐或这两者。另一优选的碳酸盐发泡剂包括选自气体CO2、固体CO2、碳酸亚乙酯、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸镁或碱式碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡、碳酸氢盐、这些盐的水合物、其它阳离子的碳酸盐、天然生成的碳酸盐中的一种或至少两种的组合物。优选的天然生成的碳酸盐为白云石。上述碳酸盐发泡剂在溶解或分散在单体水溶液中受热时释放CO2。特别优选的碳酸盐发泡剂为MgCO3，其也可用公式(MgCO3)4·Mg(OH)2·5H2O表示。另一优选的碳酸盐发泡剂为(NH4)2CO3。该MgCO3和(NH4)2CO3可混合使用。优选的碳酸盐发泡剂为多价阳离子的碳酸盐，比如Mg、Ca、Zn等等。这种碳酸盐发泡剂的实例为Na2CO3、K2CO3、(NH4)2CO3、MgCO3、CaCO3、NaHCO3、KHCO3、NH4HCO3、Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2、ZnCO3和BaCO3。尽管可使用某些多价过渡金属阳离子，但是它们中的某些比如铁阳离子能引起染色，并可导致氧化还原反应或水中的水解平衡。这可导致很难进行最终聚合产物的质量控制。此外，其它多价阳离子的碳酸盐，比如Ni、Ba、Cd、Hg，因为潜在的毒性或皮肤致敏效应，是不可接受的。
优选的亚硝酸盐为亚硝酸铵。优选的过氧化物为过氧化氢。优选的芳香族偶氮化合物选自三氮烯、芳基偶氮砜、芳基偶氮三芳基甲烷、肼基化合物、重氮乙醚、重氮氨基苯中的一种或至少两种的组合。优选的肼为苯肼。优选的叠氮化物为羰基叠氮化物、磺酰叠氮或这两者。优选的N，N’-二亚硝基酰氨为N，N’-二甲基-N，N’-二亚硝基对苯二甲酰胺。
在工艺的一优选实施方式中，发泡剂为CO2或碳酸盐，优选为碳酸氢盐，其添加至单体溶液中。另一优选的发泡剂选自气体CO2、固体CO2、碳酸亚乙酯、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸镁、碱式碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡、碳酸氢盐、这些盐的水合物、其它阳离子的碳酸盐、天然生成的碳酸盐中的一种或至少两种的组合物。
在工艺的一优选实施方式中，在工艺步骤(vii)中卸走的聚合物凝胶为聚合物凝胶薄片；其中该聚合物凝胶薄片的特点是其厚度在10-200mm的范围内，优选为10-100mm，更优选为15-75mm，最优选为15-50mm。
在工艺的一优选实施方式中，在工艺步骤(vii)中卸走的聚合物凝胶为聚合物凝胶薄片；其中该聚合物凝胶薄片的特点是其宽度在30-300cm的范围内，优选为50-250cm，更优选为60-200cm，最优选为80-100cm。
通过一种在工艺流程中用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的设备，有助于获得至少一种上述目的的方案，该设备包括：
a)第一容器，设计为容纳单体水溶液，该单体水溶液包括至少一种部分中和的、带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)；
b)另一容器(702)，设计为容纳至少一种交联剂(α3)；
c)第一混合设备，其中该第一混合设备
i)位于第一容器和另一容器的下游，
ii)设计为混合单体溶液和至少一种交联剂(α3)；
d)聚合反应器，其中该聚合反应器
i)位于第一混合设备的下游，
ii)设计为在单体水溶液中的单体聚合期间，包括单体水溶液和至少一种交联剂(α3)，由此获得聚合物凝胶，基于聚合物凝胶的总重量，该聚合物凝胶具有的含水量在40-60wt％的范围内，优选为50-60wt％，更优选为53-56wt％；
e)粉碎设备，其中该粉碎设备
i)位于聚合反应器的下游，
ii)设计为粉碎聚合物凝胶；
f)带式干燥机，其中该带式干燥机
i)位于粉碎设备的下游，
ii)设计将聚合物凝胶颗粒干燥至其含水量基于已干燥的聚合物凝胶的总重量在0.5-25wt％的范围内，优选为1-10wt％，更优选为3-7wt％；
g)研磨设备，其中该研磨设备
i)位于带式干燥机的下游，
ii)设计研磨已干燥的聚合物凝胶，由此获得吸水性聚合物颗粒；
h)第一分级设备，其中该第一分级设备
i)位于研磨设备的下游，
ii)设计为分级已研磨的吸水性聚合物颗粒；
j)另一混合设备，其中该另一混合设备
i)位于第一分级设备的下游，
ii)设计为将已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒与其它交联剂接触，由此获得表面交联的吸水性聚合物颗粒；
k)另一分级设备，其中该另一分级设备
i)位于另一混合设备的下游，
ii)设计为分级表面交联的吸水性聚合物颗粒；
l)颗粒混合设备，其中该颗粒混合设备
i)位于另一分级设备的下游，
ii)设计为应用于已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒与Ag-沸石颗粒的接触，基于已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒的总重量，该Ag-沸石颗粒的量为100-5000wtppm，优选为500-4500wtppm，更优选为1000-4500wtppm，更优选为1500-4500wtppm，更优选为2000-4000wtppm，最优选为2500-3500wtppm，由此获得后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒。
优选地，根据本发明用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的设备的组件或设备或这两者根据本发明工艺设计。优选的Ag-沸石颗粒为根据本发明工艺的Ag-沸石颗粒。优选的颗粒混合设备为根据本发明工艺的颗粒混合设备。优选的已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒与Ag-沸石颗粒的接触为根据本发明工艺的接触。
通过根据本发明在设备中用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的工艺，有助于获得至少一个上述目的的方案。优选地，该工艺包括根据本发明的工艺步骤(i)至(xiii)。
通过由根据本发明工艺获得的后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒，有助于获得至少一个上述目的的方案。
通过多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒，有助于获得至少一个上述目的的方案，基于多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的总重量，其包括的Ag沸石颗粒的量在0.001-1wt％的范围内，优选在0.01-0.5wt％的范围内，更优选在0.05-0.45wt％的范围内，更优选在0.1-0.45wt％的范围内，更优选在0.15-0.45wt％的范围内，更优选在0.2-0.45wt％的范围内，最优选在0.25-0.35wt％的范围内。优选的Ag-沸石颗粒为根据本发明工艺的Ag-沸石颗粒。
本发明的另一方面关于多个后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒，基于多个后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒的重量，其进一步包括包括：
a)螯合剂，尤其是乙二胺四乙酸(EDTA)，按重量计，其含量为500-3000ppm，优选为1000-2000ppm；
b)聚二醇，尤其是聚乙二醇，按重量计，其含量为500-3000ppm，优选为1000-2000ppm；以及
c)SiO2，按重量计，其含量为500-3000ppm，优选为1000-2000ppm。
通过一种复合材料，该复合材料包括根据本发明的后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒、或多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒，有助于获得至少一个上述目的的方案。
在本发明的一优选实施方式中，根据本发明的复合材料包括选自泡沫、成型制品、纤维、箔、薄膜、缆线、密封材料、吸液性卫生用品、植物和真菌生长调节剂的载体、包装材料、土壤添加剂、建筑材料中的一种或至少两种的组合。优选的缆线为深海电缆。优选的吸液性卫生用品选自尿布、卫生棉条、卫生巾中的一种或至少两种的组合。优选的尿布为婴儿尿布、失禁成人尿布或这两者。
通过用于生产复合材料的工艺，有助于获得至少一个上述目的的方案，其中根据本发明的后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒、根据本发明的多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒、基质、可选择地以及助剂彼此相互接触。
通过由根据本发明的工艺所获的复合材料，有助于获得至少一个上述目的的方案。
通过根据本发明的后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒、或根据本发明的多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒在泡沫、成型制品、纤维、箔、薄膜、缆线、密封材料、吸液性卫生用品、植物和真菌生长调节剂的载体、包装材料、用于控制释放活性化合物的土壤添加剂、或建筑材料中的应用，有助于获得至少一个上述目的的方案。
测试方法
本发明使用下列测试方法。没有测试方法，应用最接近于本申请最早递交日的用于待测量特性的ISO测试方法。如果没有可用的ISO测试方法，应用最接近本申请最早递交日的EDANA测试方法。没有清楚的测量条件，应用标准室温和压强(SATP)，其为298.15K(25℃，77°F)的温度和100kPa(14.504psi，0.986标准大气压)的绝对压强。
含水量
吸水性聚合物颗粒干燥之后的含水量根据卡尔费休(KarlFischer)方法确定。
气味控制
将0.5g的表面交联的吸水性聚合物颗粒样品与约30ml的尿液结合。通过嗅闻并对样品进行等级1-10的评级，用五个个体的鼻吸试验板测试含尿液的样品。计算试验板的每个样品的平均等级值。在评级中，对与尿液和尿液降解有关的臭气给予了特别的注意。发现的臭气越浓，样品评级的等级越低，因此样品的气味控制越差。
比表面积
根据ISO9277，用N2测量比表面积。
发明模式
实施例
现通过实施例和附图对本发明进行更详细地说明，仅用于示例而不限于此。
A)部分中和的丙烯酸单体溶液的制备
在适当的容器中，将0.4299重量份的水、0.27重量份的丙烯酸和0.0001重量份的对羟基苯甲醚(MEHQ)混合。将0.2重量份的48wt％氢氧化钠水溶液添加至该混合物中。获得具有70mol％中和度的丙烯酸钠单体溶液。
可选择地，用氮气对丙烯酸钠单体溶液除气。
B)单体溶液的聚合
在容器中，混合1重量份步骤A)中制备的单体溶液、0.001重量份作为交联剂的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、0.001重量份作为第一引发剂组分的过氧二硫酸钠、0.000034重量份作为第二引发剂组分的2，2-二甲氧基-1，2-二苯乙酮(来自瑞士巴塞尔汽巴专用化学股份有限公司的651)和至多0.1重量份的丙烯酸颗粒(粒径小于150μm)，获得混合溶液。在添加第二引发剂组分之后，立即将作为发泡剂的碳酸钠添加至混合溶液中，基于混合溶液的总量，该碳酸钠的量为0.1重量份。
将充足量的混合溶液进行进一步处理以获得聚合物凝胶、进一步的下游吸水性聚合物颗粒、进一步的下游表面交联的吸水性聚合物颗粒以及进一步的经过后处理的其它下游吸水性产物。进一步处理的细节在下文列出。
接下来，将混合溶液置于传送带式反应器的带状物上，通过紫外线引发聚合。传送带的长度为至少20m，宽度为0.8m。传送带成型为槽，在聚合前以及聚合时使溶液保持于带状物上。传送带的尺寸和传送带的传送速度选择为使聚丙烯酸凝胶在带状物的下游端成型。在这步的最后，获得吸水性聚合物凝胶。基于聚合物凝胶的总重量，该聚合物凝胶的水含量为约52wt％。
C)聚合物凝胶的粉碎和干燥
聚合物凝胶形成聚合物凝胶束，其从传送带上卸出并在三步骤中进行粉碎：
-将橡胶状聚丙烯酸凝胶用刀片切割成扁平凝胶条。该凝胶束的长度在10-20cm的范围内，高度在10-20mm的范围内，宽度在10-200mm的范围内，然后
-用破碎机将凝胶条撕成凝胶片，该凝胶片的长度在5-50mm的范围内，高度在3-20mm的范围内，宽度在3-20mm的范围内，然后
-凝胶片通过具有研磨机的混合器挤压，以粉碎该凝胶片，获得的凝胶片的长度在3-20mm的范围内，高度在3-20mm的范围内，宽度在3至小于20mm的范围内。
在带式干燥机中，在180℃的温度下，将粉碎的凝胶干燥至其含水量基于已干燥的聚合物凝胶为5wt％。带式干燥机的带状物具有孔口，通过喷嘴将热空气在该孔口处压进聚合物凝胶中。此外，热空气从带状物上方吹向凝胶。
D)研磨和分级
通过三步骤对已干燥的聚合物凝胶进行研磨。首先，已干燥的聚合物凝胶通过Herbold制粒机HGM60/145(HERBOLD Meckesheim股份有限公司)供给，并且获得的已干燥的聚合物凝胶部分的尺寸小于7mm，并在容器中放置2.5小时，以均衡聚合物凝胶部分的含水量。然后，已干燥的聚合物凝胶部分在350.1×1800Bauermeister型辊磨机(3段式压碎机)(Bauermeister Zerkleinerungstechnik股份有限公司)中碾磨，以获得粒径小于1mm的吸水性聚合物颗粒。
用具有多层筛网的滚筒筛对吸水性聚合物颗粒进行筛分。该筛网的筛孔尺寸从美制筛目20、30、40、50、60变换至100目。至少50wt％所获吸水性聚合物颗粒的粒径为300-600μm。根据本发明的实施例，少于5wt％的吸水性聚合物颗粒小于150μm，根据本发明的实施例，少于5wt％的吸水性聚合物颗粒粒径大于850μm。将所获吸水性聚合物颗粒命名为前驱体I。
E)二氧化硅处理
在处理步骤中，在盘式混合器中将前驱体I与二氧化硅(SiO2)混合，该二氧化硅为从德国埃森市Evonik工业股份公司获得的当前驱体I与二氧化硅(SiO2)混合时，该前驱体的温度还在80-100℃的范围内。获得前驱体II。基于前驱体I的重量，0.4wt％的SiO2与前驱体I混合。
F)表面交联
在另一步骤中，基于前驱体II和交联剂混合物的总重量，1重量份的前驱体II与0.003重量份(±10％)的表面交联剂混合。基于交联剂的总量，表面交联剂由19wt％的水、40wt％的乙二醇缩水甘油醚、1wt％的Na2SO3、40wt％分子量为400g/mol的聚乙二醇组成。交联剂的成分在线形静态混合器中混合。交联剂在如图8a)和图8b)中所图示的环层混合器(ringlayer mixer)CM350(德国帕德伯恩的GebrüderMascheninenbau股份有限公司)中，与前驱体II混合。将混合物加热至温度范围为130-160℃。然后在安德里茨高达(Andritz Gouda)桨式干燥机中，该桨式干燥机优选为来自奥地利格拉茨安德里茨(Andritz)公司的GPWD12W120型，在130-160℃的温度范围中将该混合物干燥45分钟。获得表面交联的吸水性聚合物颗粒。
在冷却设备中，表面交联的吸水性聚合物颗粒的温度降至低于60℃，获得冷却的表面交联的吸水性聚合物颗粒，称作前驱体III。将从韩国的大成工业有限责任公司商业获得的气推式流化床冷却器用作冷却设备。在冷却期间将螯合剂添加至聚合物颗粒中。基于前驱体III，按重量计为1500ppm的Na2-EDTA添加至前驱体III中。
G)后处理
接下来，筛分该混合物。选择筛用来分离粒径大于850μm的、冷却的表面交联吸水性聚合物颗粒的团聚体。至少50wt％的表面交联的吸水性聚合物颗粒的粒径为300-600μm。根据本发明的实施例，少于5wt％的表面交联吸水性聚合物颗粒小于150μm，根据本发明的实施例，少于5wt％的表面交联吸水性聚合物颗粒的粒径大于850μm。
1重量份的已分级的前驱体III与Ag-沸石进行混合。在表1中，以wtppm给出Ag-沸石基于已分级的前驱体III的量。与Ag-沸石的混合在表1中列举的混合设备中进行。获得后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒。
下面的等级用于比较表1的实施例和对比例的参数测量结果。在下文中给出的顺序，测量结果从左至右越来越好：--、-、+、++、+++。
表1：根据在混合设备中与表面交联的吸水性聚合物颗粒相混合的Ag-沸石的量，Ag-沸石混合效率、由该工艺生产的微粒量和后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的气味控制。
从对比例1、对比例2、实施例1直至实施例3，在后处理中与表面交联的吸水性聚合物颗粒混合的Ag-沸石量增加。在本文中，在可从德国波尔林豪森马林海德的PfeifferHandlingsysteme O.Pfeiffer股份有限公司获得的GranulatmischerMV-1型混合器中，进行该混合。根据表1中的值，显示出混合效率没有被所使用的Ag-沸石量明显影响。如表1所示，添加Ag-沸石显著地改进了后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒的气味控制。但是，上文给出的与Ag-沸石在混合器中的混合提高了工艺所生产的微粒总量。在本文中，微粒的特点为其粒径小于150μm。对比于实施例3，就实施例4而言，通过将Ag-沸石与表面交联的吸水性聚合物颗粒在根据表4的颗粒混合装置中混合，其微粒量能够保持为对比例1的水平，同时甚至进一步提高气味控制。因此，实施例4获得了研究参数的最有利组合。
图1示出了描绘根据本发明，用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒504的工艺100的步骤101-113的流程图。在第一步骤101中，提供一种单体水溶液，其包括至少一种部分中和的带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)和至少一种交联剂(α3)。优选地，单体水溶液为部分中和的丙烯酸水溶液，其进一步包括交联剂。在第二步骤102中，吸水性聚合物的微粒可添加至单体水溶液中。在第三步骤103中，聚合引发剂、或者包括两种或更多组分的聚合引发剂体系中的至少一种组分被添加至单体水溶液中。同时，向单体水溶液添加发泡剂，基于单烯属不饱和单体的总量，按重量计，该发泡剂的量为3000ppm。在第四步骤104中，通过往单体水溶液中鼓氮气，使单体水溶液的氧含量减少。在第五步骤105中，将单体溶液装载至为聚合反应器704的带式聚合反应器的带状物上。该带状物为连续传送带。在第六步骤106中，单体水溶液聚合成聚合物凝胶，基于聚合物凝胶的重量，该聚合物凝胶具有的含水量为约55wt％。在第七步骤107中，将聚合物凝胶从带状物上卸走。接下来，粉碎聚合物凝胶，由此获得聚合物凝胶颗粒。在第八步骤108中，将聚合物凝胶颗粒装载到带式干燥机706的带状物上，随后在约180℃的温度下进行干燥。基于已干燥的聚合物凝胶颗粒的总量，已干燥的聚合物凝胶颗粒具有的含水量为约5wt％。将已干燥的聚合物凝胶颗粒从带式干燥机706中移出，随后在第九步骤109中进行研磨以获得吸水性聚合物颗粒。在第十步骤110中，对吸水性聚合物颗粒进行分级，以获得具有精确粒径分布的已分级的吸水性聚合物颗粒501。在第十一步骤111中，包括其它交联剂505的交联组合物添加至已分级的吸水性聚合物颗粒501中，并加热已分级的吸水性聚合物颗粒501。已加热的吸水性聚合物颗粒部分包括部分表面交联的表面。对已加热的吸水性聚合物颗粒进行干燥，由此完成表面交联反应，并获得表面交联的吸水性聚合物颗粒502。该表面交联的吸水性聚合物颗粒502在表面交联的吸水性聚合物颗粒502的流化床中进行冷却。在第十二步骤112中，用合适的筛对表面交联的吸水性聚合物颗粒502进行分级。在第十三步骤113中，已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒503与Ag-沸石颗粒508混合，基于已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒503，该Ag-沸石颗粒508的量为3000wtppt，由此获得后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒504。
图2示出了描绘根据本发明用于制备后处理的吸水性聚合物颗粒工艺100的步骤101至113的流程图。图2所示的工艺100与图1的工艺100相同，其中第三工艺步骤103和第四工艺步骤104在时间上重叠。当将聚合引发剂添加至单体水溶液时，向单体水溶液鼓氮气，以减少其氧含量。
图3示出了描绘根据本发明用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒504的工艺100的步骤101、103、105至113的流程图。图3所示的工艺100与图1所示的工艺100相同，其中可选择的第二步骤102和可选择的第四步骤104不是根据图3的工艺100的部分。
图4示出了根据本发明的颗粒混合设备400的图。该颗粒混合设备400用于混合表面交联的吸水性聚合物颗粒503部分与Ag-沸石颗粒508，由此生成已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒503的第一部分601，其具有的Ag-沸石颗粒508的含量大于根据本发明的另一部分602中的Ag-沸石颗粒508含量。该颗粒混合设备400包括第一体积401，该第一体积401包含已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒503部分的第一流402，在空气气氛中具有第一气压PSAP。颗粒混合设备400还包括另一体积403，其包括Ag-沸石颗粒508的另一流404，在空气气氛中具有另一气压PAgZ。在本文中，另一体积403流体传导地连接至第一体积401。该第一体积401为传导已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒503部分的管。另一体积403为另外的管，其具有更小的直径，并且传导至第一体积401的管的中心。因此，另一流404传导至第一流402。Ag-沸石颗粒508的移动由气压差来驱动。第一气压PSAP小于另一气压PAgZ。这个气压差由伯努利效应引起。
图5示出了描绘根据本发明工艺(100)的工艺步骤(xi)至(xiii)的流程图。已分级的吸水性聚合物颗粒501与交联组合物混合，该交联组合物包括其它交联剂505。该混合在如图8a)和8b)中所示的另一混合设备709中进行。已分级的吸水性聚合物颗粒501在另一混合设备709中进行加热，由此开始表面交联反应。随后，对已分级的吸水性聚合物颗粒501进行干燥，并完成表面交联反应。获得表面交联的吸水性聚合物颗粒502。表面交联的吸水性聚合物颗粒502用滚筒筛进行筛分，由此将表面交联的吸水性聚合物微粒506和过大的表面交联的吸水性聚合物颗粒507与表面交联的吸水性聚合物颗粒502分离。获得具有精确粒径分布的已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒503。该已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒503与Ag-沸石颗粒508混合，基于已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒503，该Ag-沸石颗粒508的量为2500wtppm，由此获得后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒504。
图6示出了描绘根据本发明另一工艺(100)的工艺步骤(xi)至(xiii)的流程图。已分级的吸水性聚合物颗粒501与交联组合物混合，该交联组合物包括其它交联剂505和还原剂。该混合在如图8a)和8b)中所示的另一混合设备709中进行。已分级的吸水性聚合物颗粒501在另一混合设备709中进行加热，由此开始表面交联反应。随后，对已分级的吸水性聚合物颗粒501进行干燥，并完成表面交联反应。获得表面交联的吸水性聚合物颗粒502。表面交联的吸水性聚合物颗粒502在流化床冷却器中进行冷却。在冷却期间，将水和螯合剂添加至该表面交联的吸水性聚合物颗粒502中。随后，用振动筛对表面交联的吸水性聚合物颗粒502进行筛分，由此将表面交联的吸水性聚合物微粒506、过大的表面交联的吸水性聚合物颗粒507与表面交联的吸水性聚合物颗粒502分离。获得具有精确粒径分布的已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒503。该已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒503分成两部分。通过与Ag-沸石颗粒508混合，生成第一部分601。该混合在如图4所示的颗粒混合设备400中进行。另一部分602未包括Ag-沸石颗粒508。随后，第一部分601和另一部分602混合，由此获得后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒504，基于后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒504，其具有的Ag-沸石颗粒508的含量为约0.299wt％。因此，已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒503已与Ag-沸石颗粒508混合，基于已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒503的总量，该Ag-沸石颗粒508的量为3000wtppm。
图7示出了根据本发明用于制备后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒504的设备700的框图。箭头示出了制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒504的工艺流程711的方向。设备700包括根据本发明的第一容器701、另一容器702、下游第一混合设备703、下游聚合反应器704、下游粉碎设备705、下游带式干燥机706、下游研磨设备707、下游第一分级设备708、下游另一混合设备709、下游另一分级设备710和下游颗粒混合设备400。
图8a)示出了根据本发明的另一混合设备709的纵截面图。该另一混合设备709包括入口801、由混合腔壁803限定的混合腔802、出口804。已分级的吸水性聚合物颗粒501通过入口801供至混合腔802中。在本文中，具有混合工具808的旋转轴807(图8a)中未示出)以500-1200prm范围内的速度旋转。由于离心力，聚合物颗粒在混合腔壁803中分布，由此形成已分级的吸水性聚合物颗粒501环形层805。图8b)示出了混合腔802在轴向位置806处的横截面。另一混合设备709为德国帕德伯恩的Mascheninenbau股份有限公司的高性能环层混合器CM350。
图8b)示出了图8a)中的另一混合物设备709的横截面图。该横截面在图8a)的轴向位置806处。此外，图8b)示出了旋转轴807和多种混合工具808中的一种。该混合工具808为桨。
Claims (23)
1.用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒(504)的工艺(100)，所述工艺(100)包括工艺步骤：
(i)制备单体水溶液，其包括至少一种部分中和的、带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)；和至少一种交联剂(α3)；
(ii)可选择地将吸水性聚合物微粒添加至所述单体水溶液；
(iii)向所述单体水溶液添加聚合引发剂、或者包括两种或更多组分的聚合引发剂体系中的至少一种组分；
(iv)可选择地降低所述单体水溶液的含氧量；
(v)将所述单体水溶液装入聚合反应器(704)中；
(vi)在所述聚合反应器(704)中使所述单体水溶液中的所述单体聚合，由此获得的聚合物凝胶具有的含水量基于所述聚合物凝胶的总重量为40-60wt％，优选为50-60wt％，更优选为53-56wt％；
(vii)将所述聚合物凝胶从所述聚合物反应器(704)中卸走，并可选择地粉碎所述聚合物凝胶；
(viii)干燥可选择地粉碎的聚合物凝胶；其中获得的已干燥聚合物凝胶的含水量基于已干燥聚合物凝胶的总重量为0.5-25wt％；
(ix)研磨已干燥的聚合物凝胶，由此获得吸水性聚合物颗粒；
(x)分级已研磨的吸水性聚合物颗粒；
(xi)将已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒(501)与其它交联剂(505)接触，由此获得表面交联的吸水性聚合物颗粒(502)；
(xii)分级所述表面交联的吸水性聚合物颗粒(502)；
(xiii)将已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒(503)与Ag-沸石颗粒(508)接触，基于已分级的表面交联的吸水性聚合物颗粒(503)的总重量，所述Ag-沸石颗粒(508)的量在100-5000wtppm的范围内，由此获得后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒(504)。
2.根据权利要求1所述的工艺(100)，其特征在于，在工艺步骤(xiii)中，利用颗粒混合设备(400)进行接触，其中所述颗粒混合设备(400)包括：
a)第一体积(401)，包含
i)至少一部分的已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒(503)的第一流(402)；以及
ii)第一气压(PsAP)；以及
b)另一体积(403)，包含
i)所述Ag-沸石颗粒(508)的另一流(404)，以及
ii)另一气压(PAgZ)。
其中所述另一体积(403)流体传导地连接至所述第一体积(401)；其中所述第一气压(PSAP)小于所述另一气压(PAgZ)。
3.根据权利要求1或2所述的工艺(100)，其特征在于，基于所述后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒(504)，所述后处理的表面交联的吸水性聚合物颗粒(504)包括的所述Ag-沸石颗粒(508)的量在0.0l-0.5wt％的范围内。
4.根据任一前述权利要求所述的工艺(100)，其特征在于，基于所述Ag沸石颗粒(508)的总重量，所述Ag-沸石颗粒(508)的Ag含量在0.1-5wt％的范围内。
5.根据任一前述权利要求所述的工艺(100)，其特征在于，所述Ag-沸石颗粒(508)满足至少一个下列标准：
a)平均粒径在1-8μm的范围内；
b)最大粒径小于10μm；
c)体积密度在0.1-0.8g/cm3的范围内。
6.根据任一前述权利要求所述的工艺(100)，其特征在于，所述Ag-沸石颗粒(508)还包括Zn或Na或这两者。
7.根据权利要求6所述的工艺(100)，其特征在于，基于所述Ag-沸石颗粒(508)的总重量，所述Ag-沸石颗粒(508)包括的所述Zn的量在0.05-3wt％的范围内。
8.根据权利要求6或7所述的工艺(100)，其特征在于，基于所述Ag沸石颗粒(508)的总重量，所述Ag沸石颗粒(508)包括的所述Na的量在0.05-10wt％的范围内。
9.根据任一前述权利要求所述的工艺(100)，其特征在于，所述工艺步骤(xi)进一步包括将所述已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒(501)加热至100-200℃的温度范围内。
10.根据任一前述权利要求所述的工艺(100)，其特征在于，工艺步骤(xiii)中所述的接触进一步包括：
a)生成已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒(503)的第一部分(601)，基于所述已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒(503)的第一部分(601)，其包括的Ag-沸石颗粒(508)的量在1-20wt％的范围内；
b)生成已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒(503)的另一部分(602)，其包括的Ag-沸石颗粒(508)的量少于在第一部分(601)中的Ag-沸石颗粒(508)的量；
c)混合所述已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒(503)的第一部分(601)与所述已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒(503)的另一部分(602)，由此获得后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒(504)；
其中所述已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒(503)的第一部分(601)的重量小于所述已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒(503)的另一部分(602)的重量。
11.根据任一前述权利要求所述的工艺(100)，其特征在于，在步骤(vi)中的聚合在存在发泡剂的情况下进行。
12.根据权利要求所述工艺(100)，其特征在于，所述发泡剂为CO2或碳酸盐，被添加至单体溶液中。
13.根据任一前述权利要求所述的工艺(100)，其特征在于，在工艺步骤(vii)中卸走的所述聚合物凝胶为聚合物凝胶薄片；
其中所述聚合物凝胶薄片的特点为其厚度在10-200mm的范围内。
14.根据任一前述权利要求所述的工艺(100)，其特征在于，在工艺步骤(vii)中卸走的所述聚合物凝胶为聚合物凝胶薄片；
其中所述聚合物凝胶薄片的特点为其宽度在30-300cm的范围内。
15.一种在工艺流程(711)中用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒(504)的设备(700)，所述设备(700)包括：
a)第一容器(701)，设计为容纳单体水溶液，所述单体水溶液包括至少一种部分中和的、带羧酸基团的单烯属不饱和单体(α1)；
b)另一容器(702)，设计为容纳至少一种交联剂(α3)；
c)第一混合设备(703)，其中所述第一混合设备(703)
i)位于所述第一容器(701)和所述另一容器(702)的下游，
ii)设计为混合所述单体水溶液和所述至少一种交联剂(α3)；
d)聚合反应器(704)，其中所述聚合反应器(704)
i)位于所述第一混合设备(703)的下游，
ii)设计为在所述单体水溶液中的单体聚合期间，包括所述单体水溶液和所述至少一种交联剂(α3)，由此获得聚合物凝胶，基于所述聚合物凝胶的总重量，所述聚合物凝胶具有的含水量在40-60wt％的范围内；
e)粉碎设备(705)，其中所述粉碎设备(705)
i)位于所述聚合反应器(704)的下游，
ii)设计为粉碎所述聚合物凝胶；
f)带式干燥机(706)，其中所述带式干燥机(706)
i)位于所述粉碎设备(705)的下游，
ii)设计将所述聚合物凝胶干燥至基于已干燥的聚合物凝胶，其含水量在0.5-25wt％的范围内；
g)研磨设备(707)，其中所述研磨设备(707)
i)位于所述带式干燥机(706)的下游，
ii)设计为研磨所述己干燥的聚合物凝胶，由此获得吸水性聚合物颗粒；
h)第一分级设备(708)，其中所述第一分级设备(708)
i)位于所述研磨设备(707)的下游，
ii)设计为分级已研磨的吸水性聚合物颗粒；
j)另一混合设备(709)，其中所述另一混合设备(709)
i)位于所述第一分级设备(708)的下游，
ii)设计为将已研磨并分级的吸水性聚合物颗粒(501)与其它交联剂(505)接触，由此获得表面交联的吸水性聚合物颗粒(502)；
k)另一分级设备(710)，其中所述另一分级设备(710)
i)位于所述另一混合设备(709)的下游，
ii)设计为分级所述表面交联的吸水性聚合物颗粒(502)；
l)颗粒混合设备(400)，其中所述颗粒混合设备(400)
i)位于所述另一分级设备(710)的下游，
ii)设计为应用于已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒(503)与Ag-沸石颗粒(508)的接触，基于已分级的表面交联吸水性聚合物颗粒(503)的总重量，所述Ag-沸石颗粒的量为100-5000wtppm，由此获得后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒(504)。
16.一种在根据权利要求15所述的设备(700)中，用于制备后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒(504)的工艺。
17.一种后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒，所述后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒由根据权利要求1-14或16中任一项所述的工艺所获得。
18.多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒，基于所述多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒的总重量，其包括的Ag-沸石颗粒(508)的量在0.001-1wt％的范围内。
19.一种复合材料，所述复合材料包括根据权利要求17所述的后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒、或根据权利要求18所述的多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒。
20.根据权利要求19所述的复合材料，所述复合材料包括选自泡沫、成型制品、纤维、箔、薄膜、缆线、密封材料、吸液性卫生用品、植物和真菌生长调节剂的载体、包装材料、土壤添加剂、建筑材料中的一种或至少两种的组合。
21.一种用于生产复合材料的工艺，其特征在于，根据权利要求17所述的后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒、或根据权利要求18的多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒、基质、可选择地以及助剂彼此相互接触。
22.由根据权利要求21所述的工艺获得的复合材料。
23.根据权利要求17所述的后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒、或根据权利要求18所述的多个后处理的表面交联吸水性聚合物颗粒在泡沫、成型制品、纤维、箔、薄膜、缆线、密封材料、吸液性卫生用品、植物和真菌生长调节剂的载体、包装材料、用于控制释放活性化合物的土壤添加剂、或建筑材料中的应用。
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