CN111386304A - 高吸水性聚合物的再生方法、高吸水性再生聚合物的制造方法、和碱金属离子供给源的使用 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供可形成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的、被酸灭活的高吸水性聚合物的再生方法。本发明的再生方法包括以下构成。一种将被酸灭活的高吸水性聚合物再生成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的方法，其包括以下步骤：准备具有酸基且被酸灭活的高吸水性聚合物的准备步骤(S1)，向含有上述被酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加可供给碱金属离子的碱金属离子供给源，从上述被酸灭活的高吸水性聚合物形成湿润状态的上述高吸水性再生聚合物的高吸水性再生聚合物形成步骤(S3)，以及，将湿润状态的上述高吸水性再生聚合物干燥，形成上述具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的干燥步骤。

Description

高吸水性聚合物的再生方法、高吸水性再生聚合物的制造方 法、和碱金属离子供给源的使用
技术领域
本发明涉及将被酸灭活的高吸水性聚合物再生成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的方法、从包含纸浆纤维和高吸水性聚合物的使用过的卫生用品制造具有预定吸水性(吸水率)的高吸水性再生聚合物的方法、以及碱金属离子供给源的用于将被酸灭活的高吸水性聚合物再生成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的用途(使用)。
背景技术
从使用过的卫生用品中回收高吸水性聚合物的方法是已知的。
例如，在专利文献1中记载了一种吸水性树脂的再生方法，其是从使用过的体液吸收性物品中取出吸收了被吸收液的吸水性树脂，并进行洗涤和脱水处理的吸水性树脂的再生方法，其特征在于，洗涤和/或脱水处理包括置于排出该吸水性树脂所吸收的被吸收液的环境中的操作。
另外，专利文献1的段落[0037]中记载了如下内容：上述例示那样的经过再生处理后的吸水性树脂可作为本发明的再生的吸水性树脂(以下，将再生的吸水性树脂称为本发明的吸水剂)直接用于吸收性物品等的用途，根据需要，优选再次添加碱性化合物以调节pH。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2003-326161号公报
发明内容
发明要解决的课题
在使用过的卫生用品的再生中，例如，在将一次性尿布、轻度失禁垫、卫生巾、卫生护垫(panty liners)等一起再生的情况下，由于在要再生的高吸水性聚合物中混合存在吸水性相对较高的高吸水性聚合物(例如，一次性尿布中含有的高吸水性聚合物)和吸水性相对较低但湿润时的凝胶强度优异的高吸水性聚合物(例如，轻度失禁垫、卫生巾、卫生护垫等中含有的高吸水性聚合物)，因此在再生的高吸水性聚合物中也倾向于含有吸水性相对较高的高吸水性聚合物和吸水性相对较低的高吸水性聚合物。
另外，当再生的卫生用品仅限于例如一次性尿布的情况下，一般而言，不同制造厂商生产的一次性尿布也含有吸水性不同的高吸水性聚合物，因而，在待再生的高吸水性聚合物以及再生的高吸水性聚合物中原则上也倾向于含有吸水性不同的高吸水性聚合物。
因此，从使用过的卫生用品再生的高吸水性聚合物一般用于吸水性的容许度(容许的范围)宽的用途(例如，土壤改良剂)。
在将从使用过的卫生用品再生的高吸水性聚合物再利用于吸水性的容许度(容许的范围)窄的用途，例如卫生用品的情况下，为了不给卫生用品的吸水性带来不良影响，认为有必要将再生的高吸水性聚合物以低比率(例如，卫生用品中含有的高吸水性聚合物的10～30质量％)混入最初的高吸水性聚合物中来使用。予以说明，目前，普遍还没有进行将从使用过的卫生用品再生的高吸水性聚合物再利用于卫生用品的业务。
在专利文献1记载的再生方法中，通过实施包括规定的“洗涤”和“脱水处理”的“再生方法”来完成吸收性树脂的再生，专利文献1的段落[0037]中记载的碱性化合物只不过是为了使凝胶收缩而调节因“脱水处理”中添加的酸性化合物而呈酸性的吸收性树脂的pH，具体地说是为了中和而添加的，而不是为了调节再生的吸收性树脂的吸水性。
因此，通过专利文献1记载的再生方法再生的吸收性树脂没有调节吸水性，因此，为了再利用于卫生用品，需要以低比率，例如10～30质量％混入使用以不损害卫生用品的吸水性。
综上，本发明的目的在于，提供可形成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的、被酸灭活的高吸水性聚合物的再生方法。
解决课题的手段
本发明人发现了一种将被酸灭活的高吸水性聚合物再生成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的方法，该方法包括如下步骤：准备具有酸基且被酸灭活的高吸水性聚合物的准备步骤，向含有上述被酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加可供给碱金属离子的碱金属离子供给源，从上述被酸灭活的高吸水性聚合物形成湿润状态的上述高吸水性再生聚合物的高吸水性再生聚合物形成步骤，以及将湿润状态的上述高吸水性再生聚合物干燥，形成上述具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的干燥步骤。
发明效果
本发明的被酸灭活的高吸水性聚合物的再生方法能够形成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物。
附图说明
[图1]图1是用于实施根据本发明实施方式之一的制造方法、再生方法和用途的系统1的框图。
[图2]图2是示出图1的破袋装置11和破碎装置12的构成例的模式图。
[图3]图3是说明使用系统1的从使用过的卫生用品制造再生纸浆纤维和高吸水性再生聚合物的方法的流程图。
[图4]图4是示出实施例的结果的图。
[图5]图5是示出实施例的结果的图。
[图6]图6是示出实施例的结果的图。
具体实施方式
<定义>
·“吸收倍率”
本说明书中，“吸收倍率”按如下所述测定。
(1)将湿润状态的高吸水性聚合物或高吸水性再生聚合物放在网状物上悬吊5分钟以除去附着在其表面的水分，测定其干燥前的质量：m1(g)。
(2)将除去了附着在其表面的水分的高吸水性聚合物或高吸水性再生聚合物在50℃下干燥180分钟，测定其干燥后的质量：m2(g)。
(3)根据下式计算吸收倍率(g/g)：
吸收倍率(g/g)＝m1/m2
·高吸水性聚合物的“灭活”
本说明书中，高吸水性聚合物(Super Absorbent Polymer，SAP)的“灭活”是指：将保持排泄物等的高吸水性聚合物调节至具有优选50倍以下、更优选30倍以下，进一步优选25倍以下的吸收倍率，例如，释放保持的排泄物、抑制含酸水溶液的吸收。
具体地，本发明涉及以下方式。
[方式1]
将被酸灭活的高吸水性聚合物再生成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的方法，其包括以下步骤：
准备具有酸基且被酸灭活的高吸水性聚合物的准备步骤，
向含有上述被酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加可供给碱金属离子的碱金属离子供给源，从上述被酸灭活的高吸水性聚合物形成湿润状态的上述高吸水性再生聚合物的高吸水性再生聚合物形成步骤，
将湿润状态的上述高吸水性再生聚合物干燥，形成上述具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的干燥步骤。
由于上述再生方法包括规定的高吸水性再生聚合物形成步骤和干燥步骤，因此可将再生的高吸水性再生聚合物用于要求不同的吸水性且容许度(容许的范围)窄的吸水性的各种用途。另外，可将再生的高吸水性再生聚合物以高比率用于各种用途。
[方式2]
方式1所述的方法，其中，上述预定的吸水性是去离子的100～400倍(g/g)的吸收倍率的任意值，
在上述再生方法中，由于预定的吸水性为规定的吸收倍率的任意值，因此，高吸水性再生聚合物可用于其中优选吸水性低的高吸水性聚合物的用途(例如，轻度失禁垫、卫生巾等)至其中优选吸水性高的高吸水性聚合物的用途(例如，一次性尿布等)的任一种。
[方式3]
方式1或2所述的方法，其中，上述碱金属离子供给源为碱金属的氢氧化物、或碱金属的氢氧化物与酸解离常数比上述高吸水性聚合物的酸基大的酸的盐，
在上述再生方法中，由于碱金属离子供给源为规定的化合物，因此，可简便地调节再生的高吸水性再生聚合物的吸水性。
[方式4]
方式1～3任一项所述的方法，其中，上述碱金属离子选自由锂离子、钠离子和钾离子、以及它们的任意组合所组成的组。
在上述再生方法中，由于选自规定的组，因此，高吸水性再生聚合物的吸水性优异。
[方式5]
方式1～4任一项所述的方法，其中，通过控制上述再生用水溶液的pH来调节上述预定的吸水性。
在上述再生方法中，由于通过控制再生用水溶液的pH来调节预定的吸水性，因此，即使在不知道要再生的高吸水性聚合物的量的情况下，也能够简便地调节高吸水性再生聚合物的吸水性。
[方式6]
方式5所述的方法，其中，将上述再生用水溶液的pH调节至5.0～9.0(25℃)。
在上述再生方法中，由于将再生用水溶液的pH调节至规定的范围，因此，在将高吸水性再生聚合物用于其中优选吸水性低的高吸水性聚合物的用途至其中优选吸水性高的高吸水性聚合物的用途中，能够简便地调节高吸水性再生聚合物的吸水性。
[方式7]
从包含纸浆纤维和高吸水性聚合物的使用过的卫生用品制造具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将构成上述包含纸浆纤维和具有酸基的高吸水性聚合物的上述卫生用品的卫生用品构成材料浸渍在含有酸的含酸水溶液中，形成被酸灭活的高吸水性聚合物的灭活步骤，
向含有上述被酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加可供给碱金属离子的碱金属离子供给源，从上述被酸灭活的高吸水性聚合物形成湿润状态的上述高吸水性再生聚合物的高吸水性再生聚合物形成步骤，和
将湿润状态的上述高吸水性再生聚合物干燥，形成上述具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的干燥步骤。
由于上述制造方法包括规定的高吸水性再生聚合物形成步骤和干燥步骤，因此，可将所制造的高吸水性再生聚合物用于要求不同的吸水性且容许度(容许的范围)窄的吸水性的各种用途。另外，可将所制造的高吸水性再生聚合物以高比率用于各种用途。
[方式8]
方式7所述的方法，其中，上述碱金属离子供给源为碱金属的氢氧化物、或碱金属的氢氧化物与酸解离常数比上述高吸水性聚合物的酸基大的酸的盐，
在上述制造方法中，由于碱金属离子供给源为规定的化合物，因此，可简便地调节再生的高吸水性再生聚合物的吸水性。
[方式9]
方式7或8所述的方法，其中，通过控制上述再生用水溶液的pH来调节上述预定的吸水性。
在上述制造方法中，由于通过控制再生用水溶液的pH来调节预定的吸水性，因此，即使在不知道待再生的高吸水性聚合物的量的情况下，也能够简便地调节高吸水性再生聚合物的吸水性。
[方式10]
方式9所述的方法，其中，将上述再生用水溶液的pH调节至5.0～9.0(25℃)。
在上述制造方法中，由于将再生用水溶液的pH调节至规定的范围，因此，能够在将高吸水性再生聚合物用于其中优选吸水性低的高吸水性聚合物的用途至其中优选吸水性高的高吸水性聚合物的用途中，简便地调节高吸水性再生聚合物的吸水性。
[方式11]
方式9或10所述的方法，其中，在上述高吸水性再生聚合物形成步骤中，将上述含酸水溶液用作上述再生用水溶液，将上述再生用水溶液的pH调节至5.0～7.0(25℃)。
在上述制造方法中，由于在高吸水性再生聚合物形成步骤中，将含酸水溶液用作再生用水溶液，并将再生用水溶液的pH调节至规定的范围，因此，能够简便地制造适用于其中优选吸水性低的高吸水性聚合物的用途的高吸水性再生聚合物。
[方式12]
方式9或10所述的方法，其中，上述再生用水溶液为中性水溶液或碱性水溶液，在上述高吸水性再生聚合物形成步骤中，将上述被酸灭活的高吸水性聚合物浸渍在上述再生用水溶液中，将上述再生用水溶液的pH调节至大于7.0且9.0以下。
在上述制造方法中，由于，再生用水溶液为中性水溶液或碱性水溶液，在上述高吸水性再生聚合物形成步骤中，将上述被酸灭活的高吸水性聚合物浸渍在上述再生用水溶液中，并将上述再生用水溶液的pH调节至规定的范围，因此，能够在降低碱金属离子供给源的量的情况下简便地制造适用于其中优选吸水性高的高吸水性聚合物的用途的高吸水性再生聚合物。
[方式13]
可供给碱金属离子的碱金属离子供给源的用于将被酸灭活的高吸水性聚合物再生成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的使用(用途)，其包括如下步骤：
向含有上述具有酸基且被酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加上述碱金属离子供给源，从上述被酸灭活的高吸水性聚合物形成湿润状态的上述高吸水性再生聚合物的高吸水性再生聚合物形成步骤。
由于上述使用(用途)包括规定的高吸水性再生聚合物形成步骤，因此，能够将所形成的高吸水性再生聚合物用于要求不同的吸水性且容许度(容许的范围)窄的吸水性的各种用途。另外，能够将再生的高吸水性再生聚合物以高比率用于各种用途。
[方式14]
方式13所述的使用(用途)，其中，上述碱金属离子供给源为碱金属的氢氧化物、或碱金属的氢氧化物与酸解离常数比上述高吸水性聚合物的酸基大的酸的盐。
在上述使用(用途)中，由于碱金属离子供给源为规定的化合物，因此，能够简便地调节再生的高吸水性再生聚合物的吸水性。
以下，详细说明本发明的(1)将被酸灭活的高吸水性聚合物再生为具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的方法(以下，有时称为“高吸水性聚合物的再生方法”、“本发明的再生方法”等)，(2)从包含纸浆纤维和高吸水性聚合物的使用过的卫生用品制造具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的方法(以下，有时称为“高吸水性再生聚合物的制造方法”、“本发明的制造方法”等)，和(3)可供给碱金属离子的碱金属离子供给源的用于将被酸灭活的高吸水性聚合物再生成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的使用(用途)(以下，有时称为“碱金属离子供给源的使用(用途)”、“本发明的使用(用途)”)。
予以说明，从说明简便的观点考虑，首先说明(2)高吸水性再生聚合物的制造方法，关于(1)高吸水性聚合物的再生方法和(3)碱金属离子供给源的使用(用途)，则说明与(2)高吸水性再生聚合物的制造方法不同的点。
<<高吸水性再生聚合物的制造方法>>
高吸水性再生聚合物的制造方法包括以下的步骤。
·将构成包含纸浆纤维和具有酸基的高吸水性聚合物的卫生用品的卫生用品构成材料浸渍在含有酸的含酸水溶液中，形成被酸灭活的高吸水性聚合物的灭活步骤(以下，有时称为“灭活步骤”)。
·向含有被酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加可供给碱金属离子的碱金属离子供给源，形成湿润状态的高吸水性再生聚合物的高吸水性再生聚合物形成步骤(以下，有时称为“高吸水性再生聚合物形成步骤”)。
·将湿润状态的高吸水性再生聚合物干燥，形成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的干燥步骤(以下，有时称为“干燥步骤”)。
<灭活步骤>
在灭活步骤中，将包含纸浆纤维和具有酸基的高吸水性聚合物的卫生用品构成材料浸渍在含有酸的含酸水溶液中，形成被酸灭活的高吸水性聚合物(以下，有时将被酸灭活的高吸水性聚合物称为“酸灭活的高吸水性聚合物”)。
作为上述酸，没有特殊限定，例如可举出无机酸和有机酸。当使用酸来灭活高吸水性聚合物时，与使用石灰、氯化钙、硫酸镁、氯化镁、硫酸铝、氯化铝等来灭活高吸水性聚合物的情况相比，灰分不易残留在纸浆纤维中。
作为上述无机酸，例如可举出硫酸、盐酸和硝酸，作为上述无机酸，从不含氯以及成本等的观点考虑，优选硫酸。作为上述有机酸，可举出具有酸基，例如羧基、磺基等的有机酸。予以说明，具有磺基的有机酸被称为磺酸，具有羧基且不具有磺基的有机酸被称为羧酸。作为上述有机酸，从保护设备的观点考虑，优选为具有羧基的有机酸，特别优选为羧酸。
在上述有机酸具有羧基的情况下，上述有机酸可在每1分子中具有1个或多个羧基，优选具有多个羧基。由此，有机酸容易与排泄物等中含有的2价以上的金属例如钙形成螯合物配合物，容易降低从使用过的卫生用品制造的再生纸浆纤维的灰分。
作为上述有机酸，例如可举出柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、草酸(以上为具有多个羧基的羧酸)、葡糖酸(C6)、戊酸(C5)、丁酸(C4)、丙酸(C3)、乙醇酸(C2)、醋酸(C2)，例如冰醋酸、甲酸(C1)(以上为具有1个羧基的羧酸)，甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸(以上为磺酸)等。
上述含酸水溶液优选具有规定的pH，上述规定的pH优选为4.5以下，更优选为4.0以下，进一步优选为3.5以下，更进一步优选为3.0以下。当上述规定的pH过高时，高吸水性聚合物的灭活不充分，高吸水性聚合物所保持的排泄物的排出有不充分的倾向，而且有难以与纸浆纤维等分离的倾向。
另外，上述规定的pH优选为0.5以上，更优选为1.0以上。当上述规定的pH过低时，则高吸水性聚合物会被更加灭活，在高吸水性再生聚合物形成步骤中，被灭活的高吸水性聚合物与碱金属离子供给源的反应有花费时间的倾向。另外，除了本发明的再生方法以外，在将使用过的卫生用品中含有的纸浆纤维再生来制造再生纸浆纤维的情况下，再生纸浆纤维可能被损害。
予以说明，本说明书中，pH是指25℃的值。另外，pH例如可以使用株式会社堀场制作所制的twin pH计AS-711来测定。
在本发明的制造方法中，含酸水溶液优选在灭活步骤的开始时间点，例如在将卫生用品构成材料浸渍在含酸水溶液中时至少满足上述规定的pH。在为了将高吸水性聚合物灭活，而高吸水性聚合物的灭活不充分的情况下，有高吸水性聚合物的灭活不充分地进行、高吸水性聚合物所保持的体液等液体的排出不充分的倾向，而且有难以与纸浆纤维等分离的倾向。
在本发明的制造方法中，优选在灭活步骤结束的时间点满足上述规定的pH。这是从持续灭活高吸水性聚合物的观点考虑的。
上述高吸水性聚合物只要是能在该技术领域中用作具有酸基的高吸水性聚合物，就没有特殊限制，例如可举出含有羧基、磺基等的高吸水性聚合物，优选含有羧基的高吸水性聚合物。
作为含有羧基的高吸水性聚合物，例如可举出聚丙烯酸盐类、聚马来酸酐盐类的高吸水性聚合物，作为含有磺基等的高吸水性聚合物，可举出聚磺酸盐类的高吸水性聚合物。
上述纸浆纤维只要可含有在卫生用品中，就没有特别限制。
予以说明，为了有效地灭活高吸水性聚合物，用于灭活高吸水性聚合物的酸优选具有比高吸水性聚合物中的酸基的酸解离常数(pKa，水中)小的酸解离常数(pKa，水中)。
在上述酸具有多个酸基的情况下，例如在上述酸为二元酸或三元酸的情况下，上述酸的酸解离常数(pKa，水中)中最大的酸解离常数(pKa，水中)优选比高吸水性聚合物的酸基的酸解离常数(pKa，水中)小，而且，在高吸水性聚合物具有多种酸基的情况下，上述酸的酸解离常数(pKa，水中)中最大的酸解离常数(pKa，水中)优选比高吸水性聚合物的多种酸基中的最小的酸解离常数(pKa，水中)小。这是从高吸水性聚合物的灭活效率的观点考虑的。
本说明书中，酸解离常数(pka，水中)可以采用电气化学会编集的《电气化学便览》中记载的值。
根据电气化学便览，主要化合物的酸解离常数(pka，水中，25℃)如下所述。
·酒石酸：2.99(pKa1)，4.44(pKa2)
·苹果酸：3.24(pKa1)，4.71(pKa2)
·柠檬酸：2.87(pKa1)，4.35(pKa2)，5.69(pKa3)
[无机酸]
·硫酸：1.99
没有记载在《电气化学便览》中的酸的酸解离常数(pka，水中)可以通过测定求得。作为可测定酸的酸解离常数(pka，水中)的仪器，例如可举出Sirius公司制的化合物物性评价分析系统T3。
在本发明的制造方法中，只要可将卫生用品构成材料浸渍在含酸水溶液中，其具体的方法就没有特殊限定，例如，可以向含有含酸水溶液的槽中投入卫生用品构成材料，也可以向配置有卫生用品构成材料的槽中投入含酸水溶液。
上述卫生用品只要含有高吸水性聚合物，就没有特殊限制，例如可举出一次性尿布、一次性短裤、卫生巾、卫生护垫(内裤衬里)、尿液吸收垫、床单、宠物用片材等。上述卫生用品优选包含纸浆纤维和高吸水性聚合物。
作为上述卫生用品，例如可例示包括透液性片材、不透液性片材以及它们之间的吸收体(吸收芯和芯包裹物)的卫生用品。
在本发明的制造方法中，灭活步骤中的卫生用品构成材料可以为纸浆纤维和高吸水性聚合物的混合物，例如为从使用过的卫生用品中取出的吸收芯。另外，卫生用品构成材料可以为卫生用品本身。
在待浸渍在含酸水溶液中的卫生用品构成材料除了包含纸浆纤维和高吸水性聚合物(以下，有时称为“特定材料”)以外，还包含额外的材料(以下，有时称为“非特定材料”)，例如透液性片材、不透液性片材等的情况下，例如，在将作为卫生用品构成材料的卫生用品本身浸渍在含酸水溶液中的情况下，在灭活步骤后，还可以包括除去非特定材料的除去步骤(以下，有时称为“除去步骤”)。予以说明，在上述除去步骤中，既可以除去全部的非特定材料，也可以除去部分的非特定材料。
关于上述除去步骤的具体例，后面详述图1所示的系统1、以及图3所示的流程图。
在灭活步骤中，例如，可以在含有含酸水溶液的灭活槽中将卫生用品构成材料根据温度的不同搅拌约5～60分钟，由此将高吸水性聚合物灭活，形成酸灭活的高吸水性聚合物。
在灭活步骤中，由于将具有酸基的高吸水性聚合物的酸基从盐(例如，钠盐)的状态转变为游离酸的状态，因此，高吸水性聚合物的吸水性降低。
本发明人发现，当将吸收了水的高吸水性聚合物投入含酸水溶液中时，带负电的亲水性基团(例如，-COO-)被带正电的氢离子(H+)中和(例如，-COOH)，亲水性基团的离子排斥力减弱，吸水力降低，高吸水性聚合物脱水。
灭活步骤中的含酸水溶液的温度没有特殊限定，例如可以为室温(25℃)，也可以是比室温高的温度。
具体地，灭活步骤中的含酸水溶液的温度优选为比室温高的温度，更优选为60～100℃，进一步优选为70～95℃，更进一步优选为80～90℃。由此，通过含酸水溶液中含有的酸，容易杀灭含酸水溶液中含有的来自排泄物等中的菌。
<高吸水性再生聚合物形成步骤>
在高吸水性再生聚合物形成步骤中，向包含酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加可供给碱金属离子的碱金属离子供给源，形成湿润状态的高吸水性再生聚合物。
予以说明，本说明书中，将通过再生灭活的高吸水性聚合物而得到的高吸水性聚合物称为“高吸水性再生聚合物”。
本发明人发现，通过在水等中一边调节碱金属离子供给源的量一边使碱金属离子供给源与酸灭活的高吸水性聚合物接触，使高吸水性聚合物的酸基的一部分成为碱金属盐，由此能够控制湿润状态的高吸水性再生聚合物的吸水性(即，干燥状态的高吸水性再生聚合物的吸水性)。
作为上述碱金属离子供给源，只要可供给碱金属离子，就没有特殊限制，例如可举出碱金属的氢氧化物、或碱金属的氢氧化物与酸的盐(以下，有时简称为“盐”)等。
作为上述碱金属离子，可举出锂离子、钠离子和钾离子、以及它们的任意组合。
作为上述碱金属的氢氧化物，可举出氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾、以及它们的任意组合。
作为上述盐，可以为酸性盐、碱性盐等。
作为上述盐中的碱金属的氢氧化物，可举出氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾、以及它们的任意组合。
作为上述盐中的酸，没有特殊限制，例如可举出“灭活步骤”中所列举的酸(例如，盐酸、硫酸)、碳酸等。
上述酸优选为具有比高吸水性聚合物中的酸基的酸解离常数(pKa，水中)大的酸解离常数(pKa，水中)的酸。由此，高吸水性聚合物的酸基容易形成碱金属盐。
在上述酸具有多个酸基的情况下，例如，在上述酸为二元酸或三元酸的情况下，上述酸的酸解离常数(pKa，水中)中最小的酸解离常数(pKa，水中)优选比高吸水性聚合物的酸基的酸解离常数(pKa，水中)大，而且，在高吸水性聚合物具有多种酸基的情况下，上述酸的酸解离常数(pKa，水中)中最小的酸解离常数(pKa，水中)优选比高吸水性聚合物的多种酸基中的最大的酸解离常数(pKa，水中)大。这是从容易将高吸水性聚合物的酸基形成碱金属盐的观点考虑的。
作为上述酸，优选碳酸，因为碳酸不易残留在灭活的水溶液中，或者容易通过加热等而除去。
另外，碳酸以外的上述酸根据湿润状态的上述高吸水性再生聚合物的pH的不同而不同，例如，在湿润状态的高吸水性再生聚合物处于酸性pH的情况下，可以向湿润状态的高吸水性再生聚合物、干燥状态的高吸水性再生聚合物等赋予抗菌性。
作为上述盐，可举出碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氯化锂、氯化钠、氯化钾等。
在高吸水性再生聚合物形成步骤中，再生用水溶液可以为酸性(pH<7.0)、中性(pH＝7.0)或碱性(7.0<pH)，优选为中性或碱性，优选为碱性。这是从本发明的效果的观点考虑的。
为了使再生用水溶液成为酸性、中性或碱性，再生用水溶液可以含有酸性物质、碱性物质或缓冲物质(缓冲溶液)，上述碱金属离子供给源也可以含有酸性物质、碱性物质或缓冲物质(缓冲溶液)。
对于上述酸性物质、碱性物质或缓冲物质(缓冲溶液)来说，优选碱金属离子供给源不易改变再生用水溶液的pH的情况(例如，碱金属离子供给源为氯化锂、氯化钠、氯化钾等的情况)，不想改变再生用水溶液的pH的情况等。
作为上述酸性物质，只要是能够使去离子水的pH为碱性(7.0<pH)，就没有特殊限制，可采用本技术领域中公知的酸性物质，例如可举出“灭活步骤”中列举的酸、碳酸等。
作为上述碱性物质，只要是能够使去离子水的pH为碱性(7.0<pH)，就没有特殊限制，可采用本技术领域中公知的碱性物质，例如可举出碱金属的氢氧化物或其盐、碱土金属的氢氧化物或其盐等，从难以使高吸水性聚合物灭活的观点考虑，优选为碱金属的氢氧化物或其盐。关于碱金属的氢氧化物或其盐，如上所述。
作为上述缓冲物质(缓冲溶液)，例如可举出含有碳酸钠、碳酸氢钠和水的碳酸盐-碳酸氢盐缓冲溶液。
上述再生用水溶液只要含有水，就没有特殊限制，可以为大致中性的水溶液(例如，自来水、去离子水等)，可以为酸性水溶液(pH<7.0的水溶液)，例如，用于灭活步骤的含酸水溶液、灭活步骤一项中记载的含有无机酸或有机酸的水溶液，或碱性水溶液(7.0<pH的水溶液)，例如含有上述碱金属离子供给源的水溶液。
本发明人还发现，通过调节包含酸灭活的高吸水性聚合物的体系的pH，即，再生用水溶液的pH，可将湿润状态的高吸水性再生聚合物的吸水性(即，干燥状态的高吸水性再生聚合物的吸水性)调节至预定的范围。
予以说明，高吸水性再生聚合物形成步骤中形成的“湿润状态的高吸水性再生聚合物”具有与干燥步骤中得到的“高吸水性再生聚合物”同样的吸水性，但根据干燥步骤的具体方法不同，存在高吸水性再生聚合物的吸水性发生变动，例如，高吸水性再生聚合物的酸基与碱金属的反应进一步进行，高吸水性再生聚合物的吸水性若干升高的情况，但调节干燥状态的高吸水性再生聚合物的吸收性是在高吸水性再生聚合物形成步骤。
作为上述pH，只要能使干燥状态的高吸水性再生聚合物实现预定的吸水性(吸收倍率)，就没有特殊限定，处于酸性pH区域(pH<7.0)、中性pH(pH＝7.0)、和碱性pH区域(7.0<pH)均可，上述pH优选为5.0～9.0。
在将上述pH在酸性pH区域内调节的情况下，上述再生用水溶液优选为酸性水溶液，优选通过向作为酸性水溶液的再生用水溶液中直接添加碱金属离子供给源或以水溶液的形式添加碱金属离子供给源，来形成湿润状态的高吸水性再生聚合物。
在将上述pH在中性pH或碱性pH区域内调节的情况下，上述再生用水溶液可以为酸性水溶液、大致中性的水溶液、或碱性水溶液，优选为大致中性的水溶液或碱性水溶液。这是从将碱金属离子供给源有效用于高吸水性再生聚合物的形成的观点考虑的。
另外，优选通过向作为大致中性的水溶液或碱性水溶液的再生用水溶液中直接添加碱金属离子供给源或以水溶液的形式添加碱金属离子供给源，来形成湿润状态的高吸水性再生聚合物。
如上所述，对于碱金属离子供给源来说，既可以存在于再生用水溶液中，也可以向再生用水溶液中直接添加碱金属离子供给源或以水溶液的形式添加碱金属离子供给源。
作为碱金属离子供给源，在将碱金属的氢氧化物添加到再生用水溶液中的情况下，碱金属的氢氧化物优选为水溶液，而且，将该水溶液以使氢氧根离子的浓度优选为0.1～5.0mol/L、更优选0.3～3.0mol/L、进一步优选0.4～1.0mol/L的浓度添加到再生用水溶液中。这是从再生用水溶液的pH、乃至高吸水性再生聚合物的吸水性的调节容易性的观点考虑的。
予以说明，可以将酸灭活的高吸水性聚合物使用可固液分离的装置从含酸水溶液中分离，接着将从含酸水溶液中分离的酸灭活的高吸水性聚合物浸渍在再生用水溶液中。作为上述可固液分离的装置，例如可举出旋转鼓筛、倾斜筛、振动筛等。
高吸水性再生聚合物形成步骤可以通过将再生用水溶液在规定的温度，例如2～80℃下搅拌规定的时间，例如5～60分钟等来实施。
<干燥步骤>
在干燥步骤中，将湿润状态的高吸水性再生聚合物干燥，形成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物。
上述预定的吸水性(吸水率)没有特别限制，考虑到高吸水性再生聚合物的实用性，作为吸收倍率，优选为去离子水的100倍(g/g)以上、更优选为200倍(g/g)以上、进一步优选为300倍(g/g)以上的任意值。
上述预定的吸水性没有特别限制，考虑到高吸水性再生聚合物在溶胀时的凝胶强度，作为吸收倍率，优选为去离子水的500倍(g/g)以下、更优选为450倍(g/g)以下、进一步优选为400倍(g/g)以下的任意值。
在干燥步骤中，可以将在高吸水性再生聚合物形成步骤中得到的、含有湿润状态的高吸水性再生聚合物的再生用水溶液直接干燥，得到干燥状态的高吸水性再生聚合物。
另外，可以从含有高吸水性再生聚合物的再生用水溶液中使用可固液分离的装置，从再生用水溶液中分离出高吸水性再生聚合物。作为上述可固液分离的装置，例如可举出旋转鼓筛、倾斜筛、振动筛等。
可以将分离出的高吸水性再生聚合物在干燥前使用自来水、去离子水等洗涤，以除去附着在高吸水性再生聚合物的表面的再生用水溶液。
另外，通过将分离出的高吸水性再生聚合物在干燥前与亲水性有机溶剂接触(例如，浸渍在亲水性有机溶剂中)，可以将分离出的高吸水性再生聚合物中含有的水分脱水至优选100倍(g/g)以下、更优选70倍(g/g)以下、进一步优选50倍(g/g)以下的吸收倍率。由此，可以降低干燥的温度和/或减少干燥的时间。
作为上述亲水性有机溶剂，优选与水具有混和性，例如可举出醇系溶剂(例如，甲醇、乙醇、丙醇及其异构体、丁醇及其异构体)、酮系溶剂(例如，丙酮、丁酮)、腈系溶剂(例如，乙腈)等。
在干燥步骤中，将湿润状态的高吸水性再生聚合物优选在室温(例如25℃)～120℃、更优选在30～80℃、进一步优选在40～60℃的干燥温度下干燥。当干燥温度降低时，干燥时间有延长的倾向，而当干燥温度升高时，由于高吸水性再生聚合物的酸基发生脱水缩合等，有时高吸水性再生聚合物的吸水性降低。
在将分离出的高吸水性再生聚合物在干燥前与亲水性有机溶剂接触的情况下，可以降低上述干燥温度，例如可以设定为室温～60℃。
干燥步骤可以在减压下，例如在0.1kPa以上且小于100kPa下实施。
干燥步骤例如可实施30～300分钟。
干燥步骤优选实施至使高吸水性再生聚合物的干燥减量优选为15％以下(2.0g，105℃，3小时)。这是从利用高吸水性再生聚合物的观点考虑的。
上述干燥减量是根据日本厚生劳动省于2015年3月25日作为“药食审查发0325第24号”通知的“生理处理用品材料规格”中作为附件添附的“生理处理用品材料规格”的<2.一般试验法>的“7.干燥减量试验法”来测定的。
在干燥步骤后，在将干燥的高吸水性再生聚合物固定附着、一体化等的情况下，可以将干燥的高吸水性再生聚合物实施粉碎、分级等。
<<被酸灭活的高吸水性聚合物的再生方法>>
高吸水性聚合物的再生方法包括以下的步骤。
·准备具有酸基且被酸灭活的高吸水性聚合物的准备步骤(以下，有时称为“准备步骤”)，
·向含有被酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加可供给碱金属离子的碱金属离子供给源，形成湿润状态的高吸水性再生聚合物的高吸水性再生聚合物形成步骤(以下，有时称为“高吸水性再生聚合物形成步骤”)，
·将湿润状态的高吸水性再生聚合物干燥，形成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的干燥步骤(以下，有时称为“干燥步骤”)。
<准备步骤>
在准备步骤中，准备具有酸基的酸灭活的高吸水性聚合物。
上述酸灭活的高吸水性聚合物只要能被酸灭活，就没有特殊限制，例如可以如本说明书的“高吸水性再生聚合物的制造方法”的“灭活步骤”一项中说明的那样来准备。
另外，在酸灭活的高吸水性聚合物中，除了上述的以外，还包括将使用过的卫生用品中含有的高吸水性聚合物使用多价金属盐，例如碱土金属盐进行灭活、接着用酸处理而得到的酸灭活的高吸水性聚合物。
<高吸水性再生聚合物形成步骤和干燥步骤>
本发明的再生方法中的“高吸水性再生聚合物形成步骤”和“干燥步骤”分别与“高吸水性再生聚合物的制造方法”中的“高吸水性再生聚合物形成步骤”和“干燥步骤”相同，因此省略其说明。
<碱金属离子供给源的使用(用途)>
碱金属离子供给源的使用包括以下的步骤。
·向含有具有酸基且被酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加可供给碱金属离子的碱金属离子供给源，形成湿润状态的高吸水性再生聚合物的高吸水性再生聚合物形成步骤(以下，有时称为“高吸水性再生聚合物形成步骤”)。
本发明的使用(用途)中的“高吸水性再生聚合物形成步骤”与“高吸水性再生聚合物的制造方法”中的“高吸水性再生聚合物形成步骤”相同，因此省略其说明。
图1是用于实施根据本发明实施方式之一的制造方法、再生方法和使用的系统1的框图。图1是用于说明根据本发明实施方式之一的制造方法、再生方法和使用的图，但并不以任何方式限制本发明。
系统1具备：破袋装置11、破碎装置12、第1分离装置13、第1除尘装置14、第2除尘装置15、第3除尘装置16、第2分离装置17、第3分离装置18、氧化剂处理装置19、和第4分离装置20。
在破袋装置11中填充有含酸水溶液，在含酸水溶液中，在含有使用过的卫生用品的收集袋上形成开孔部。破碎装置12将沉没在含酸水溶液的水面下的使用过的卫生用品与收集袋一起破碎。图2是示出图1的破袋装置11和破碎装置12的构成例的模式图。
在破袋装置11中填充有含酸水溶液B，在含酸水溶液B中沉降的收集袋A上形成开孔部，形成含有使用过的卫生用品、具有开孔部的收集袋91。破袋装置11包括溶液槽V和开孔形成部50。溶液槽V中储存有含酸水溶液B。开孔形成部50设置在溶液槽V内，当把收集袋A投入溶液槽V时，在收集袋A的与含酸水溶液B接触的表面上形成开孔部。
开孔形成部50包括送入部30和破袋部40。送入部30将收集袋A(物理地且强制地)送入(引入)溶液槽V内的含酸水溶液B中。送入部30例如可举出搅拌机，其具备搅拌叶片33、支撑搅拌叶片33的支撑轴(旋转轴)32、和使支撑轴32沿着轴旋转的驱动装置31。搅拌叶片33通过驱动装置31围绕旋转轴(支撑轴32)旋转，以使含酸水溶液B产生旋流。送入部30通过旋流将收集袋A引入含酸水溶液B(溶液槽V)的底部方向。
破袋部40配置在溶液槽V的下部(优选底部)，其具备破袋刃(袋破裂刀)41、支撑破袋刃41的支撑轴(旋转轴)42、和将支撑轴42沿着轴旋转的驱动装置43。破袋刃41通过驱动装置43围绕旋转轴(支撑轴42)旋转，由此在含酸水溶液B(溶液槽V)的下部移动的收集袋A上形成开孔部。
破碎装置12将沉没在含酸水溶液B的水面下的收集袋A内的使用过的卫生用品与收集袋A一起破碎。破碎装置12包括破碎部60和泵63。破碎部60通过配管61与溶液槽V相连，将从溶液槽V排出的含有使用过的卫生用品的具有开孔部的收集袋91与收集袋A一起在含酸水溶液B中破碎，形成包含破碎物的含酸水溶液92。
作为破碎部60，可举出双轴破碎机(例如，双轴旋转式破碎机、双轴差动式破碎机、双轴剪切式破碎机)，例如可举出スミカッター(商品名，住友重机械环境设备公司制)。泵63通过配管62与破碎部60相连，将破碎部60得到的含有破碎物的含酸水溶液92从破碎部60引出，送至下一工序。其中，破碎物包括纸浆纤维、酸灭活的高吸水性聚合物、收集袋A的材料、包含膜、无纺布、弹性体等的材料。
第1分离装置13搅拌由破碎装置12得到的含有破碎物的含酸水溶液92，一边进行从破碎物中除去污物(排泄物等)的洗涤，一边从含有破碎物的含酸水溶液92中分离出除去了杂质的第1含酸水溶液93，将第1含酸水溶液93输送至第1除尘装置14。予以说明，第1含酸水溶液93包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物。
作为第1分离装置13，例如可举出具备洗涤槽兼脱水槽和围绕其的水槽的洗涤机。其中，洗涤槽兼脱水槽(旋转鼓)用作洗涤槽兼筛槽(分离槽)。作为上述洗涤机，例如可举出卧式洗涤机ECO-22B(株式会社稻本制作所制)。
第1除尘装置14通过具有多个开口的筛网，进一步除去第1含酸水溶液93中存在的杂质，形成了与第1含酸水溶液93相比进一步除去了杂质的第2含酸水溶液94。予以说明，第2含酸水溶液94包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物。作为第1除尘装置14，例如可举出筛分机(粗筛分机)，具体地，例如可举出包装碎浆机(pulp pulper)(株式会社サトミ制作所制)。
第2除尘装置15通过具有多个开口的筛，从由第1除尘装置14送出的第2含酸水溶液94中进一步除去细的杂质，形成与第2含酸水溶液94相比进一步除去了杂质的第3含酸水溶液95。予以说明，第3含酸水溶液95包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物。作为第2除尘装置15，例如可举出筛分机、具体地，例如可举出ラモスクリーン(商品名，相川铁工株式会社制)。
第3除尘装置16通过离心分离从由第2除尘装置15送出的第3含酸水溶液95中更进一步除去杂质，形成与第3含酸水溶液95相比更进一步除去了杂质的第4含酸水溶液96。予以说明，第3含酸水溶液95包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物。作为第3除尘装置16，例如可举出旋风分离机，具体地可举出ACT低浓度清洁机(相川铁工株式会社制)。
第2分离装置17通过具有多个开口的筛，将从第3除尘装置16送出的第4含酸水溶液96分离成包含酸灭活的高吸水性聚合物的含酸水溶液和主要包含纸浆纤维的含酸水溶液97。予以说明，在主要包含纸浆纤维的含酸水溶液97中还残存酸灭活的高吸水性聚合物。
第2分离装置17例如可举出鼓筛分离机，具体地可举出东洋筛株式会社制的鼓筛脱水机。
第3分离装置18通过具有多个开口的筛，将从第2分离装置17送出的主要包含纸浆纤维的含酸水溶液97分离成包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的固体98与包含酸灭活的高吸水性聚合物和含酸水溶液的液体，同时，向包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的固体98加压，将包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的固体98中的酸灭活的高吸水性聚合物压碎。
作为第3分离装置18，例如可举出螺旋压力脱水机，具体地可举出川口精机株式会社制的螺旋压力脱水机。
氧化剂处理装置19将从第3分离装置18送出的包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的固体98通过含有氧化剂的水溶液(处理液)处理。由此，将酸灭活的高吸水性聚合物进行氧化分解而从纸浆纤维中除去，送出包含再生纸浆纤维的处理液99。
氧化剂处理装置在使用臭氧作为氧化剂的情况下，例如具备处理槽和臭氧供给装置。处理槽储存酸性水溶液作为处理液。臭氧供给装置向处理槽供给作为气体状物质的含臭氧气体。作为臭氧供给装置的臭氧发生装置，例如可举出Ecodesign公司制的臭氧水曝露试验机ED-OWX-2、三菱电机株式会社制的臭氧发生装置OS-25V。
予以说明，氧化剂处理装置可以使用其他氧化剂，例如二氧化氯、过酸(例如，过乙酸)、次氯酸钠、过氧化氢来将酸灭活的高吸水性聚合物分解。
第4分离装置20使用具有多个开口的筛，将在氧化剂处理装置19中处理的包含再生纸浆纤维的处理液99分离成再生纸浆纤维和处理液。作为第4分离装置20，例如可举出筛分机。
图3是说明使用图1所示的系统1的从使用过的卫生用品制造再生纸浆纤维和高吸水性再生聚合物的方法的流程图。图3所示的流程图只是例示，不以任何方式限制本发明。
图3中示出了：灭活步骤S1(准备步骤S1)、除去步骤S2、高吸水性再生聚合物形成步骤S3、和再生纸浆纤维回收步骤S4。灭活步骤S1(准备步骤S1)中包括开孔部形成工序P11和破碎工序P12，除去步骤S2中包括第1分离工序P13、第1除尘工序P14、第2除尘工序P15、和第3除尘工序P16，高吸水性再生聚合物形成步骤S3中包括第2分离工序P17，再生纸浆纤维回收步骤S4中包括第4分离工序P20。以下，详细说明。
开孔部形成工序P11使用破袋装置11来实施。将封入了使用过的卫生用品的收集袋A投入到储存有含酸水溶液B的溶液槽V中，在收集袋A的与含酸水溶液B接触的表面形成开孔部。当在收集袋A上形成开孔部时，含酸水溶液B围绕收集袋A的周围密封以防止收集袋A内的使用过的卫生用品的污物、菌类、臭气等释放到外部。当含酸水溶液从上述开孔部浸入收集袋A内时，收集袋A内的气体逸出到收集袋A的外部，收集袋A的比重变得比含酸水溶液B重，收集袋A在含酸水溶液B内沉降。另外，含酸水溶液B内的酸用作灭活剂，将收集袋A内的使用过的卫生用品内的高吸水性聚合物灭活。
当使用过的卫生用品内的高吸水性聚合物被灭活时，其吸水能力降低，高吸水性聚合物脱水，粒径变小，因此，在后续各工序中的处理变得容易，处理效率提高。当将酸用于灭活时，与使用石灰、氯化钙等灭活高吸水性聚合物的情况相比，具有灰分不会残留在纸浆纤维中的优点，并且具有容易通过pH来调节灭活程度(粒径、比重等的大小)的优点。
在要浸渍到含酸水溶液中的卫生用品构成材料含有非特定材料，例如透液性片材、不透液性片材等的情况下，例如，在将卫生用品本身作为卫生用品构成材料浸渍在含酸水溶液中的情况下，优选构成特定材料的纸浆纤维的尺寸、比重等与高吸水性聚合物的尺寸、比重等相近。从该观点考虑，在灭活步骤中，优选含酸水溶液具有上述规定的pH。
在图2的破袋装置11中，通过使搅拌叶片33围绕旋转轴(支撑轴32)旋转，在含酸水溶液B中产生旋流，将收集袋A物理地强制地引入含酸水溶液B(溶液槽V)的底部方向。接着，通过使破袋刃41围绕旋转轴(支撑轴42)旋转，使在底部移动的收集袋A与破袋刃41接触，由此在收集袋A上形成开孔部。
破碎工序P12通过破碎装置12来实施。将包含使用过的卫生用品的具有开孔部的收集袋91与含酸水溶液B一起从溶液槽V转移到破碎装置12，在破碎装置12内，将收集袋A内的使用过的卫生用品与收集袋A一起在含酸水溶液B中破碎。
例如，在图2的破碎装置12中，首先，通过破碎部60，将与含酸水溶液B一起从溶液槽V送出的包含使用过的卫生用品的具有开孔部的收集袋91与收集袋A一起在含酸水溶液B中破碎(液中破碎工序)。在图2的破碎装置12中，通过泵63，将破碎部60(液中破碎工序)中得到的含有破碎物的含酸水溶液92从破碎部60中引出(引出工序)、输送至下一工序。
第1分离工序P13通过第1分离装置13来实施。一边将破碎装置12得到的含有破碎物的含酸水溶液92搅拌，一边在进行从破碎物中除去污物的洗涤的同时，将包含破碎物的含酸水溶液92分离成特定材料和含酸水溶液(即，包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的含酸水溶液)与卫生用品的非特定材料。此时，为了提高洗涤效果，和/或为了调节pH，可以另外添加含酸水溶液。
结果，从包含破碎物的含酸水溶液92中，将包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的第1含酸水溶液93通过贯通孔分离，从第1分离装置13送出。另一方面，在包含破碎物的含酸水溶液92中，比较大的非特定材料不能通过贯通孔，而残留在第1分离装置13内，或者通过其他途径被送出。予以说明，被破碎的非特定材料中的小的材料不能被第1分离装置13分离而包含在第1含酸水溶液93中。
在此，当使用洗涤机作为第1分离装置13时，作为起筛网作用的洗涤槽的贯通孔的尺寸，在圆孔的情况下，可举出5mm～20mmφ，在除此以外的形状的孔的情况下，可举出与圆孔大致相同面积的尺寸。
第1除尘工序P14通过第1除尘装置14来实施。将从第1分离装置13送出的第1含酸水溶液93过筛，进一步分离成包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的含酸水溶液与被破碎的非特定材料(杂质)。其结果，被破碎的非特定材料(杂质)不能通过筛而被分离，使得第2含酸水溶液94从第1除尘装置14送出。另一方面，被破碎的非特定材料(杂质)不能通过筛而残留在第1除尘装置14内，或者通过其他途径送出。予以说明，被破碎的非特定材料中的小的材料不能被第1除尘装置14分离而包含在第2含酸水溶液94中。
第2除尘工序P15通过第2除尘装置15来实施，将从第1除尘装置14送出的第2含酸水溶液94过筛，进一步分离成包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的含酸水溶液与被破碎的非特定材料(杂质)。其结果，被破碎的非特定材料(杂质)不能通过筛而被分离，使得第3含酸水溶液95从第2除尘装置15送出。另一方面，被破碎的非特定材料(杂质)不能通过筛而残留在第2除尘装置15内，或者通过其他途径送出。予以说明，被破碎的非特定材料中的小的材料不能被第2除尘装置15分离而包含在第3含酸水溶液95中。
第3除尘工序P16通过第3除尘装置16来实施，将从第2除尘装置15送出的第3含酸水溶液95在倒圆锥形壳体内离心分离，更进一步地分离成包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的含酸水溶液与被破碎的非特定材料(杂质)。其结果，第4含酸水溶液96从第3除尘装置16(旋风分离机)的上部被送出。另一方面，被破碎的非特定材料(杂质)、特别是金属等重的材料从第3除尘装置16(旋风分离机)的下部被送出。
予以说明，调节含酸水溶液的pH，以使酸灭活的高吸水性聚合物的比重和尺寸与纸浆纤维的比重和尺寸在规定的范围内。
第2分离工序P17通过第2分离装置17来实施。通过鼓筛，将从第3除尘装置16送出的第4含酸水溶液96分离成包含酸灭活的高吸水性聚合物的含酸水溶液和主要包含纸浆纤维的含酸水溶液97。其结果，从第4含酸水溶液96中将包含酸灭活的高吸水性聚合物的含酸水溶液通过鼓筛而分离，从第2分离装置17送出。另一方面，第4含酸水溶液96中的主要包含纸浆纤维的含酸水溶液97不能通过鼓筛而从第2分离装置17经由其他途径送出。
使包含酸灭活的高吸水性聚合物的含酸水溶液与含酸水溶液一起在搅拌装置中移动，一边搅拌包含酸灭活的高吸水性聚合物的含酸水溶液，一边向搅拌装置中添加氢氧化钠水溶液等来调节pH，可以形成高吸水性再生聚合物。
另外，将包含酸灭活的高吸水性聚合物的含酸水溶液使用固液分离装置例如旋转鼓筛，分离成酸灭活的高吸水性聚合物和含酸水溶液，将被分离的酸灭活的高吸水性聚合物作为再生用水溶液在填充有自来水、碱性水溶液等的搅拌装置中移动，添加碱金属离子供给源，调节pH，可以形成湿润状态的高吸水性再生聚合物。
接着，将湿润状态的高吸水性再生聚合物使用减压干燥机干燥，接着，形成干燥状态的高吸水性再生聚合物，接着，将干燥状态的高吸水性再生聚合物使用例如粉碎机粉碎，可以形成粒状的高吸水性再生聚合物。
第3分离工序P18通过第3分离装置18来实施。通过鼓筛，将从第2分离装置17送出的主要包含纸浆纤维的含酸水溶液97分离成包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的固体98与包含酸灭活的高吸水性聚合物和含酸水溶液的液体。接着，随着分离，将包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的固体98中的酸灭活的高吸水性聚合物进行加压而压碎。其结果，从主要包含纸浆纤维的含酸水溶液97中，将包含酸灭活的高吸水性聚合物和含酸水溶液的液体通过鼓筛而分离，从第3分离装置18送出。另一方面，主要包含纸浆纤维的含酸水溶液97中的包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的固体98不能通过鼓筛，而从鼓筛顶端部的盖体的间隙送出到第3分离装置18的外部。
氧化剂处理工序P19通过氧化剂处理装置19来实施。将从第3分离装置18送出的包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的固体98中的纸浆纤维和被压碎的酸灭活的高吸水性聚合物通过含有氧化剂的水溶液来处理。由此，酸灭活的高吸水性聚合物被氧化分解，而从纸浆纤维中除去。其结果，在包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的固体98的纸浆纤维上附着(例示：在纸浆纤维的表面上残留)的酸灭活的高吸水性聚合物通过含有氧化剂的水溶液被氧化分解，变成可溶于水溶液的低分子量的有机物，由此从纸浆纤维中除去，形成包含再生纸浆纤维的处理液99。
例如，在氧化剂处理装置19中，将包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的固体98从处理槽的上部投入，从处理液即含有氧化剂的水溶液的上部逐渐向下部沉降。另一方面，含臭氧气体从处理槽内的喷嘴以细小气泡的状态(例如，微米泡或纳米泡)连续地释放到处理液内。即，含臭氧气体从处理液的下部逐渐向上部上升。在处理液内，沉降的纸浆纤维与上升的含臭氧气体一边相对地行进一边彼此碰撞。接着，含臭氧气体以包裹纸浆纤维的方式附着在纸浆纤维的表面。此时，含臭氧气体中的臭氧与纸浆纤维中的酸灭活的高吸水性聚合物反应，将酸灭活的高吸水性聚合物氧化分解，溶解在处理液中。由此，将包含纸浆纤维和酸灭活的高吸水性聚合物的固体98的纸浆纤维中含有的酸灭活的高吸水性聚合物进行氧化分解而从纸浆纤维中除去，形成包含再生纸浆纤维的处理液99。
第4分离工序P20通过第4分离装置20来实施，将包含再生纸浆纤维的处理液99通过具有多个狭缝的筛，由此从包含再生纸浆纤维的处理液99中分离出再生纸浆纤维和处理液。其结果，从包含再生纸浆纤维的处理液99中将处理液过筛分离，从第4分离装置20送出。另一方面，包含再生纸浆纤维的处理液99中的再生纸浆纤维不能通过筛而残留在第4分离装置20中，或者通过其他路径被送出。
通过本发明的制造方法、本发明的再生方法和本发明的使用(用途)而形成的高吸水性再生聚合物可不受特别限制地用于使用高吸水性聚合物的用途，例如可用于卫生用品(例如，一次性尿布、失禁垫(例如，轻度失禁垫)、一次性内裤、卫生巾、卫生护垫、床单)、宠物用片材、猫砂、土壤改良剂等。
实施例
以下，举出实例来说明本发明，但本发明不限定于这些例子。
[实施例1]
将聚丙烯酸系高吸水性聚合物(住友精化社制，アクアキープ，未使用品)在温度：25±5℃和湿度：65±5％RH的恒温恒湿室中，在按质量比计150倍量的生理盐水中浸渍10分钟。
予以说明，根据本说明书中记载的方法测定浸渍的高吸水性聚合物的吸收倍率(生理盐水)，结果，吸收倍率(生理盐水)为86.6(g/g)。
另外，将“按质量比计150倍量的生理盐水”变更为“按质量比计1000倍的去离子水”，测定吸收倍率(去离子水)，结果，吸收倍率(去离子水)为约600倍(g/g)。
将从生理盐水中取出的高吸水性聚合物450g装入聚四氟乙烯制袋，在柠檬酸水溶液(1000mL，pH＝2.52)中浸渍5分钟，准备酸灭活的高吸水性聚合物。
接着，将酸灭活的高吸水性聚合物与上述袋一起装入填充有作为再生用水溶液的500mL去离子水的1L烧杯中，一边搅拌一边添加1.0mol/L的NaOH水溶液0.1mL。在添加NaOH的10分钟后，从烧杯中取出上述袋，测定再生用水溶液的pH，测定袋内的高吸水性聚合物(高吸水性再生聚合物)的吸收倍率。结果示于图4。
[实施例2～6]
将1.0mol/L的NaOH水溶液的添加量变更为0.2mL、0.3mL、0.4mL、0.5mL、0.6mL，除此以外，与实施例1同样操作，测定再生用水溶液的pH和高吸水性聚合物(高吸水性再生聚合物)的吸收倍率(g/g)。NaOH水溶液的添加量与pH和吸收倍率(g/g)的关系示于图4，pH与吸收倍率(g/g)的关系示于图5。
[参考例1]
在实施例1中，测定添加NaOH水溶液前的再生用水溶液的pH。将结果作为NaOH的添加量为0mL时的pH的值示于图4。另外，在实施例1中，将装入填充有去离子水的lL烧杯前的酸灭活的高吸水性聚合物的吸收倍率作为NaOH的添加量为0mL时的吸收倍率的值示于图4。
由图4可知，通过调节NaOH水溶液的添加量，可以调节高吸水性聚合物(高吸水性再生聚合物)的吸收倍率。另外，由图5可知，再生用水溶液的pH与高吸水性再生聚合物的吸水性之间的相关性高。
[实施例7]
根据实施例1，准备酸灭活的高吸水性聚合物，将准备的酸灭活的高吸水性聚合物450g装入聚四氟乙烯制袋，将酸灭活的高吸水性聚合物与袋一起装入填充有500mL去离子水的1L烧杯中，一边搅拌烧杯一边向烧杯中添加规定量的Na2CO3，在添加Na2CO3的10分钟后，从烧杯中取出上述袋，测定袋内的高吸水性聚合物(高吸水性再生聚合物)的吸收倍率。结果示于图6。予以说明，在实施例7中，代替Na2CO3的规定量，进行多次实验。
予以说明，图6中，横轴为Na2CO3的摩尔浓度(mmol/L)，纵轴为高吸水性再生聚合物的吸收倍率(g/g)。
[实施例8]
将Na2CO3变更为NaHCO3，除此以外，根据实施例7，测定高吸水性聚合物(高吸水性再生聚合物)的吸收倍率。结果示于图6。予以说明，图6中，横轴为NaHCO3的摩尔浓度(mmol/L)。
[实施例9～13]
将聚丙烯酸系高吸水性聚合物(住友精化社制，アクアキープ，未使用品)在温度：25±5℃和湿度：65±5％RH的恒温恒湿室中，在填充有人工尿(通过在离子交换水10L中溶解尿素200g、氯化钠80g、硫酸镁8g、氯化钙3g和色素：蓝色1号约1g而调制)的容器(在容器中填充有未使用品的高吸水性聚合物的按质量比计约1000倍量的人工尿)中浸渍30分钟，将浸渍后的高吸水性聚合物在网状物上静置10分钟。
将静置后的高吸水性聚合物在填充有1质量％的柠檬酸水溶液的容器(在容器中填充有未使用品的高吸水性聚合物的按质量比计约1000倍量的柠檬酸水溶液)中浸渍30分钟，将浸渍后的高吸水性聚合物在网状物上静置10分钟。将静置后的高吸水性聚合物在填充有20mmol/L的NaOH水溶液的容器(在容器中填充有未使用品的高吸水性聚合物的按质量比计约1000倍量的NaOH水溶液)中浸渍30分钟，将浸渍后的高吸水性聚合物(湿润状态的高吸水性再生聚合物)在网状物上静置10分钟，得到湿润状态的高吸水性再生聚合物。取样湿润状态的高吸水性再生聚合物的一部分，测定吸收倍率(再生后)，结果为201.0倍。
通过将湿润状态的高吸水性再生聚合物的一部分在填充有亲水性有机溶剂的各容器(在各容器中填充有未使用品的高吸水性聚合物的按质量比计约600倍量的亲水性有机溶剂)中浸渍30分钟来进行脱水，将脱水后的高吸水性再生聚合物在网状物上静置10分钟，测定静置后的高吸水性再生聚合物的吸收倍率(脱水后)。结果示于表1。
予以说明，所使用的亲水性有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮或乙腈，作为对照，准备未浸渍在亲水性有机溶剂中的高吸水性再生聚合物。
将静置后的湿润状态的高吸水性再生聚合物在60℃下干燥24小时，得到干燥状态的高吸水性再生聚合物。
将干燥状态的高吸水性再生聚合物在填充有去离子水的容器(在容器中填充有未使用品的高吸水性聚合物的按质量比计约1000倍量的去离子水)中浸渍30分钟，将浸渍后的高吸水性再生聚合物在网状物上静置10分钟，测定吸收倍率(干燥后)。结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0002499626310000301
由表1可知，通过亲水性溶剂进行了脱水的高吸水性再生聚合物(实施例9～12)与没有通过亲水性溶剂脱水的高吸水性聚合物(实施例13)具有同样的吸收倍率(干燥后)。
符号说明
1 系统
11 破袋装置
12 破碎装置
13 第1分离装置
14 第1除尘装置
15 第2除尘装置
16 第3除尘装置
17 第2分离装置
18 第3分离装置
19 氧化剂处理装置
20 第4分离装置
S1 灭活步骤
S2 除去步骤
S3 高吸水性再生聚合物形成步骤
S4 再生纸浆纤维回收步骤
P11 开孔部形成工序
P12 破碎工序
P13 第1分离工序
P14 第1除尘工序
P15 第2除尘工序
P16 第3除尘工序
P17 第2分离工序
P18 第3分离工序
P19 氧化剂处理工序
P20 第4分离工序

Claims (14)

1.将被酸灭活的高吸水性聚合物再生成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的方法，其包括以下步骤：
准备具有酸基且被酸灭活的高吸水性聚合物的准备步骤，
向含有上述被酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加可供给碱金属离子的碱金属离子供给源，从上述被酸灭活的高吸水性聚合物形成湿润状态的上述高吸水性再生聚合物的高吸水性再生聚合物形成步骤，和
将湿润状态的上述高吸水性再生聚合物干燥，形成上述具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的干燥步骤。
2.权利要求1所述的方法，其中，上述预定的吸水性是去离子的100～400倍(g/g)的吸收倍率的任意值。
3.权利要求1或2所述的方法，其中，上述碱金属离子供给源为碱金属的氢氧化物、或碱金属的氢氧化物与酸解离常数比上述高吸水性聚合物的酸基大的酸的盐。
4.权利要求1～3任一项所述的方法，其中，上述碱金属离子选自锂离子、钠离子和钾离子、以及它们的任意组合。
5.权利要求1～4任一项所述的方法，其中，通过控制上述再生用水溶液的pH来调节上述预定的吸水性。
6.权利要求5所述的方法，其中，将上述再生用水溶液的pH调节至5.0～9.0(25℃)。
7.从包含纸浆纤维和高吸水性聚合物的使用过的卫生用品制造具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将构成上述包含纸浆纤维和具有酸基的高吸水性聚合物的上述卫生用品的卫生用品构成材料浸渍在含有酸的含酸水溶液中，形成被酸灭活的高吸水性聚合物的灭活步骤，
向含有上述被酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加可供给碱金属离子的碱金属离子供给源，从上述被酸灭活的高吸水性聚合物形成湿润状态的上述高吸水性再生聚合物的高吸水性再生聚合物形成步骤，和
将湿润状态的上述高吸水性再生聚合物干燥，形成上述具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的干燥步骤。
8.权利要求7所述的方法，其中，上述碱金属离子供给源为碱金属的氢氧化物、或碱金属的氢氧化物与酸解离常数比上述高吸水性聚合物的酸基大的酸的盐。
9.权利要求7或8所述的方法，其中，通过控制上述再生用水溶液的pH来调节上述预定的吸水性。
10.权利要求9所述的方法，其中，将上述再生用水溶液的pH调节至5.0～9.0(25℃)。
11.权利要求9或10所述的方法，其中，在上述高吸水性再生聚合物形成步骤中，将上述含酸水溶液用作上述再生用水溶液，将上述再生用水溶液的pH调节至5.0～7.0(25℃)。
12.权利要求9或10所述的方法，其中，上述再生用水溶液为中性水溶液或碱性水溶液，在上述高吸水性再生聚合物形成步骤中，将上述被酸灭活的高吸水性聚合物浸渍在上述再生用水溶液中，将上述再生用水溶液的pH调节至大于7.0且9.0以下。
13.可供给碱金属离子的碱金属离子供给源的用于将被酸灭活的高吸水性聚合物再生成具有预定吸水性的高吸水性再生聚合物的使用，其包括以下步骤：
向含有上述具有酸基且被酸灭活的高吸水性聚合物的再生用水溶液中添加上述碱金属离子供给源，从上述被酸灭活的高吸水性聚合物形成湿润状态的上述高吸水性再生聚合物的高吸水性再生聚合物形成步骤。
14.权利要求13所述的使用，其中，上述碱金属离子供给源为碱金属的氢氧化物、或碱金属的氢氧化物与酸解离常数比上述高吸水性聚合物的酸基大的酸的盐。
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